常規棉花品種‘泗棉6821’的選育

劉曉飛,崔小平,孫寶林,陳立昶,王衛軍

(宿遷市農業科學研究院,江蘇223800)

棉花是我國主要的經濟作物,也是重要的戰略儲備物資,同時我國也是主要的棉花生產國和消費國[1-2]。棉花根據品種選育方法的不同分為雜交棉和常規棉;根據熟期的不同分為短季棉、早熟棉、中熟棉和晚熟棉。雜交棉制種成本高,主要靠個體優勢提高產量,而且衣分偏低、生育期長,過程繁瑣[3-5]。從目前棉花產業的發展形勢以及江蘇省棉花發展現狀來看,棉花品種的選育方向主要以中早熟常規品種為主[6-7]。宿遷市農業科學研究院棉花研究所經過前期種質資源收集、篩選鑒定,2005年雜交配組后,通過系統系譜選育法[8],連續加代聯合鑒定,于2010年選育出棉花新品種‘泗棉6821’,2014年11月通過江蘇省農作物品種審定委員會審定并定名為‘泗棉6821’,該品種適宜江蘇及長江流域棉區種植。

1 材料與方法

1.1 材料

參試品種‘泗棉6821’。對照品種‘泗抗1號’,由泗陽棉花原種場與中國農業科學院生物技術研究所合作育成的早熟、高產、優質、抗病、抗棉鈴中棉花品種,2005年通過江蘇省審定。

1.2 選育經過

2005年以高產、抗病品種‘冀668’為母本,以優質、早熟自育品系泗陽211為父本配制雜交組合,經系譜選擇6代育成轉基因常規抗蟲棉新品種(圖1)。

圖1 ‘泗棉6821’選育過程Fig.1 Breeding process of‘Simian 6821’

1.3 項目調查與方法

按照江蘇省棉花區域試驗方案(2011—2013年)對產量性狀、農藝性狀及抗病蟲性狀等進行鑒定。

1.4 品質測定與方法

棉花纖維品質由農業部棉花品質監督檢驗測試中心使用HVI900系統測試。測試及棉樣調濕在標準大氣[溫度(20±2)℃,相對濕度(65±3)%]條件下進行。纖維品質表現采用HVICC標準(長度分25.0—25.9 mm、26.0—26.9 mm、27.0—27.9 mm、28.0—28.9 mm、29.0—29.9 mm、30.0—39.9 mm、31 mm以上7個等級;馬克隆值分A(3.7—4.2)、B(3.5—3.6,4.3—4.9)、C(3.4以下,5.0以上)3個等級;強度分 24.0 cN∕tex 以下、24.0—25.9 cN∕tex、26.0—28.9 cN∕tex、29.0—30.9 cN∕tex、31 cN∕tex 5 個等級)。

2 結果與分析

2.1 產量表現

2.1.1 多年多點區域試驗

江蘇省常規棉區域試驗中(表1),與對照相比,2011年‘泗棉6821’籽棉產量和皮棉產量在大豐、灌云、太倉及興化4個試點均表現增產,其中灌云點達到了4 273.5 kg∕hm2和1 992.0 kg∕hm2,增產30.9%和36.8%,6個試點‘泗棉6821’平均籽棉增產3.1%、皮棉增產5.2%,衣分、霜前花率及僵瓣率差異不明顯。2012年‘泗棉6821’在東辛、灌云、新洋、鹽糧4個試點中籽棉和皮棉比CK增產,其中新洋試點籽棉增產24.5%、皮棉增產26.2%,籽棉和皮棉2012年的平均產量分別達到了3 786.0 kg∕hm2和1 552.5 kg∕hm2,均比CK增產3.5%,衣分、霜前花率均高于CK,僵瓣率低于CK。兩年平均結果中,‘泗棉6821’籽棉產量和皮棉產量分別為3 636.0 kg∕hm2和1 494.0 kg∕hm2,比CK高3.3%和4.3%,衣分、霜前花率及僵瓣率差異不明顯。

2.1.2 生產試驗

在2013年生產試驗中,6個試驗點大岡、豐縣、黃海、啟東、興化、鹽糧,‘泗棉6821’表現良好,籽棉產量4 203.0 kg∕hm2,比CK增產13.4%,在所有品種中排名第一,皮棉產量1 650.0 kg∕hm2,比CK增產10.4%,霜前花率較CK高,衣分和僵瓣率差別不大(表2)。

表1 2011—2012年‘泗棉6821’在區域試驗產量表現Table 1 Yield performance of‘Simian6821’ in regional test

表2 2013年‘泗棉6821’生產試驗產量表現Table 2 Yield performance of‘Simian6821’ in production test

2.2 纖維品質表現

2.2.1 區域試驗纖維品質

如表3所示,在2011年區域試驗纖維品質測定結果中,‘泗棉6821’在大豐、東臺、太倉3個試點上半部纖維長度均在31 mm以上,達到優質棉Ⅰ標準(≥31.0 mm),其他3個試點上半部纖維長度均在30 mm以上,達到普通優質棉Ⅱ標準(30.0—30.9 mm);馬克隆值僅大豐試點達到優質棉Ⅰ標準(3.7—4.2),其他試點均表現普通優質棉Ⅱ標準(4.3—4.9);斷裂比強度均達到了Ⅲ標準(26.0—28.9 cN∕tex),除了大豐、灌云,其余試點均為普通優質棉Ⅱ標準(29.0—30.9 cN∕tex)。2012年品質測定中,在東臺、新洋、鹽城及鹽糧4個試點‘泗棉6821’上半部纖維長度達到了優質棉Ⅰ標準(≥31.0 mm),灌云試點為Ⅲ標準(29.0—29.9 mm),其他2個試點為普通優質棉Ⅱ標準(30.0—30.9 mm);馬克隆值整體表現比2011年要差,‘泗棉6821’僅在東臺達到了普通優質棉Ⅱ標準(4.3—4.9),其他試點均為Ⅲ標準(≥5.0);‘泗棉6821’比強度除了在灌云表現為Ⅲ標準(26.0—28.9 cN∕tex),在東臺、新洋達到普通優質棉Ⅱ標準(29.0—30.9),其他試點均達到了優質棉Ⅰ標準(≥31.0 cN∕tex)。‘泗棉6821’分別在2011年和2012年區試中平均表現,纖維長度分別為Ⅱ標準和Ⅰ標準,馬克隆值分別達到Ⅱ型標準和Ⅲ標準,比強度分別為Ⅲ標準和Ⅱ標準。兩年平均結果中,‘泗棉6821’上半部纖維長度和比強度均達到了優質棉Ⅱ型標準,馬克隆值屬Ⅲ型標準。

表3 2011—2012年‘泗棉6821’在區域試驗中纖維品質表現Table 3 Fiber quality performance of‘Simian 6821’ in regional trial

2.2.2 生產試驗纖維品質

如表4所示,2013年生產試驗中,在6個試驗點大岡、豐縣、黃海、啟東、興化、鹽糧,‘泗棉6821’和CK的纖維長度均達到了優質棉Ⅰ標準,馬克隆值分別為Ⅲ型標準和Ⅱ型標準,‘泗棉6821’的比強度為優質棉Ⅰ標準,CK為Ⅱ型標準。

表4 2013年‘泗棉6821’生產試驗中纖維品質表現Table 4 Fiber quality performance of‘Simian 6821’ in production test

2.3 主要特征特性

2.3.1 生育期、整齊度及生長勢表現

由表5可知,‘泗棉6821’在出苗、開花及吐絮日期上比CK早1 d,生育期基本一致,整齊度和生長勢方面表現較好。

2.3.2 基本農藝性狀

如表6所示,‘泗棉6821’與CK在區域試驗和生產試驗中果枝始節位基本一致,均在7節左右;除了在生產試驗中‘泗棉6821’株高較CK矮大約10 cm,區域試驗基本保持在105—110 cm;單株果枝數、單株結鈴數及群體結鈴數在區域試驗和生產試驗中 ‘泗棉6821’低于CK,而在單鈴重和子指上,‘泗棉6821’均高于CK。

表5 ‘泗棉6821’在區域試驗、生產試驗中生育期、整齊度及生長勢表現Table 5 Growth period,uniformity and growth potential performance of‘Simian 6821’ in regional test and production test

表6 ‘泗棉6821’在區域試驗、生產試驗中基本農藝性狀Table 6 Agronomical traits of‘Simian 6821’ in regional test and production test

2.3.3 抗性檢測

如表7所示,區域試驗經接種鑒定,最終‘泗棉6821’枯萎病指12.7,表現為耐枯萎病,黃萎病指34.0,表現為耐黃萎病;自然病圃鑒定,‘泗棉6821’黃萎病指38.2,表現為感黃萎病。

表7 ‘泗棉6821’在區域試驗中抗病性表現Table 7 Resistance performance of‘Simian 6821’ in regional test

由表8可知,Bt抗蟲蛋白結果表明：‘泗棉6821’抗病株率達到了98%,綜合抗蟲級別為2.67,抗棉鈴蟲。

表8 ‘泗棉6821’在區域試驗中抗棉鈴蟲鑒定Table 8 Resistance to bollworm performance of‘Simian 6821’ in regional test

3 結論與討論

3.1 ‘泗棉6821’在生產試驗中表現良好

‘泗棉6821’在生產試驗中,籽棉產量4 203.0 kg∕hm2,比CK增產13.4%,在所有品種中排名第一,皮棉產量1 650.0 kg∕hm2,比CK增產10.4%;品質方面,上半部纖維長度31.4 mm,達到了優質棉Ⅰ標準,馬克隆值為5.1,比強度為32.9;耐枯萎病、黃萎病,Bt抗蟲蛋白抗病株率達到98%,抗棉鈴蟲,通過江蘇省生產試驗。2014年4月獲得農業部農業轉基因生物安全證書[農基安證字(2013)第069號],2014年11月通過江蘇省農作物品種審定委員會審定并定名為‘泗棉6821’(蘇審棉201404)。

3.2 江蘇省棉花育種發展方向

因為勞動力轉移、植棉效益低、糧棉爭地等因素[9],江蘇省棉花種植面積逐年縮減[10],為此,輕簡化、機械化、規模化植棉[11-12],并尋求與小麥等農作物有機銜接的糧棉兩熟種植模式[13],是江蘇棉花生產可持續發展的必由之路。江蘇省沿海灘涂總面積68.7萬hm2,且每年以近1 333 hm2的速度增長[14-15],棉花的耐鹽能力較強,在灘涂地土壤脫鹽過程中一直作為“先鋒作物”種植。因此,麥(油)后機械直播棉和鹽堿地機械植棉是江蘇棉花發展的重要方向[16]。品種以常規中早熟短季棉類型為主[3],要求株型緊湊,植株偏矮,節間、果枝短,全生育期短,管理省工。為此,通過對短季棉品種進行遺傳改良,培育生長期短、晚播早熟、適合密植、豐產、優質、多抗的中早熟棉新品種,尤其是適宜麥(油)后直播和機械化操作[17]的品種。