新疆棉區雜交棉F2代在生產上的應用前景分析

孟慶忠 易先達 張濤

摘 要：近年來新疆棉區雜交棉F2代在生產上的應用呈上升趨勢，通過對雜交棉F2代產量、纖維品質已有的研究，分析新疆棉區雜交棉F2代應用的可行性，并從知識產權保護和雜交棉F2代育種思路上提供出一些建議。

關鍵詞：新疆棉區;雜交棉F2代;產量;纖維品質;知識產權

中圖分類號 S562文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2019）21-0054-03

棉花是我國重要的經濟作物之一，棉花產業的發展對中國經濟發展具有十分重要的作用。新疆是我國優質棉基地，也是我國最大的植棉生態區。新疆地處歐亞大陸腹地，屬典型的大陸性干旱氣候，干燥少雨，光照充足，為棉花生產提供了優越的自然生態條件，新疆棉田地塊集中連片種植，為機械化采收提供了便利條件。新疆棉花種植面積常年穩定在200萬hm2左右，現階段超過全國種植面積的70%以上，種植面積和總產居全國第1位，是新疆農業的主導產業之一，已成為新疆農業經濟的重要支柱和植棉區農民收入的主要來源。

隨著內地植棉產業的衰退，大量從業人員涌入新疆，加快了新疆棉區雜交棉的推廣步伐。目前新疆推廣種植的雜交棉F1代種子主要采用人工去雄授粉獲得，制種成本高，種子價格過高，生產上單位面積用種量大，制約了雜交棉F1代的大規模推廣種植，而雜交棉F2代在生產上的應用越來越得到棉農的認可。

1 雜交棉后代的產量與品質性狀

1.1 產量 有研究[1-9]表明，雜交棉F2代仍存在著產量優勢，能在長江、黃河流域棉區生產上應用，產量優勢已經得到業內的認可。近年來，新疆棉區對雜交棉F2代進行了大量的研究，探討雜交棉F2代利用的可行性?？缕G等[10]對阿克蘇地區中棉所48號、魯棉研15號、鑫雜0836等3個雜交棉品種的F1代、F2代進行比較試驗，并對各品種生育期進行調查，3個品種F1代、F2代和對照中棉43號生育期差別不大，都可在阿克蘇地區正常采收;雜交棉F2代產量均高于對照中棉43號，略低于相應的雜交棉F1代;3個品種F1代、F2代衣份差異不顯著。吳中強等[11]在石河子市對14個特早熟雜交組合F1代、F2代進行了比較試驗，雜交棉 F2代產量較雜交棉F1代都有所降低，但F2代有9個組合比對照增產，增產幅度為3.98%～21.6%;部分雜交棉F2代較F1代產量優勢降低明顯，但與常規棉對照相比的增產顯著。鄭新疆等[12]對7個優勢雜交棉組合的F1代、F2代的分析，試驗中4個組合的F2代均比對照增產9%以上，2個組合F2代與對照品種相比增產達到極顯著水平。通過近幾年新疆棉區科研人員的研究得出，雜交棉F2代在株高和果枝數上相比常規棉存在較強的競爭優勢，籽、皮棉產量均較常規棉品種增產達顯著水平，說明雜交棉F2代的產量優勢在新疆棉區同樣存在。

1.2 纖維品質 對雜交棉F2代對纖維品質，研究結果不盡相同。Dever[13]對雜交棉F1代、F2代親本的品質性狀進行了研究，發現當親本變異度較小，且纖維品質性狀較一致時，雜交棉F2代纖維品質性狀與雜交棉F1代無顯著差異。靖深蓉等[14]提出，在雜交組合的選配上選擇纖維品質性狀一致的親本材料，雜交棉F2代仍可獲得較好的纖維品質。陳金湘等[15]等研究認為，雜交棉F2代雖然不可避免的出現品質性狀的分離，但這種分離與變異可以忽略。周仲華等[16]對8個雜交棉組合的研究認為雜交棉F1代、F2代纖維品質指標差異較小，甚至不存在統計學上的差異，但從F1代、F2代植株個體間的差異及其頻數分布來看，F2代纖維品質性狀變異范圍增大，劣質纖維植株比例增加，優良纖維植株比例減少，導致雜交棉F2代纖維品質較雜交棉F1代下降。喻碧霞等[17]對4個雜交組合的F2代的研究分析，指出F2代產量和品質因素等優勢有較明顯衰退。王武等[18]研究則認為，雜交棉F2代的纖維品質性狀不能從群體總平均數上考慮，用小樣本數的統計量來預測整個F2代大群體的參數，用總體平均數來比較F2代與F1代纖維品質的優劣不科學。通過逐株考察雜交棉F2代的纖維品質性狀，馬克隆值不符合紡織工業要求的有20%～30%;比強度不符合紡織工業要求的有17.6%;在纖維品質的主要指標中馬克隆值的變異系數最大為12.91%，比強度為7.80%，2.5%跨長為5.49%，整齊度為4.86%，因此雜交棉F2代的利用應采取謹慎的態度。

隨著雜交棉F2代在新疆棉區的示范推廣，近幾年新疆棉區研究人員對雜交棉F2代開展了大量的纖維品質分析。郭景紅等[19]對新陸早56號F1代和F2代的研究表明，雜交棉F2代纖維品質指標中纖維長度差異顯著，其他各指標差異均不顯著。但F1代和F2代個體間纖維品質性狀的差異較為明顯，表現為雜交棉F2代纖維品質的變異范圍增大，不符合紡織工業要求的劣質纖維比例增加，從而導致纖維品質性狀衰退。徐鵬等[20]對阿拉爾墾區的雜交棉F2代與常規棉的比較試驗得出，雜交棉F2代纖維品質衰退的原因是28～29mm的纖維長度植株比例增加，而大于32mm纖維長度的植株比例減少，2.5%跨長指標衰退明顯，雜交棉F2代群體平均數基本相等，但存在斷裂比強度的衰減，纖維長度整齊度在常規棉與雜交棉F2代之間無顯著差異，馬克隆值在抽樣檢測中被群體平均數所掩蓋，粗纖維比例增大對紡織工業有一定的影響，雜交棉F2代纖維伸長率存在向兩極分化的趨勢?？傮w而言，雖然雜交棉F2代纖維品質性狀存在一定程度的衰減，但與常規棉相比并不嚴重。郭景紅等[21]研究發現，新陸早70號F1代、F2代纖維品質指標平均數間沒有顯著差異，總體表現為F2代品質范圍出現向2端次數增加的趨勢，這與前人研究相吻合，表明F2代纖維品質指標出現了衰退，但在各個組內、組間F1代、F2代纖維品質差異表現均不顯著。通過已有的研究可以看出，雖然雜交棉F2代存在個體間纖維品質性狀的分離，但通過優良親本的選配可以得到和常規棉相當的纖維品質性狀，雜交棉F2代在生產上有應用價值。

2 知識產權保護的影響

隨著市場經濟的發展，棉花品種多亂雜的現象突出，其內因并不是棉花品種的種性出現問題，而是“作坊式”種子公司盛行，無視知識產權的存在，采收大田籽棉僅通過簡單的人工去雜就作為原種繁殖推廣;大型種子企業因難以有效的保護知識產權，在原種生產上也不愿加大投入;生產上棉農選用價格較低、棉種純度差的棉種，是造成棉花產量低、纖維品質下降的主要原因之一。由于現有的技術手段很難檢測常規棉的品種特異性，難以有效保護知識產權。雜交棉F1代可以通過SSR分子標記等實驗室方法進行準確鑒定，同理也可以作為雜交棉F2的鑒定依據。曾任先鋒公司的首席科學家Duvick博士指出現階段雜種優勢主要作為一種技術壁壘，可有效的保護知識產權。種子管理部門可制定雜交棉F2代應用的相應標準及法律法規，為種子企業提供有效的法律維權依據，保護其知識產權，大型種子企業通過對親本的控制也可以有效的保護自己的知識產權。

3 育種方法的探討

高產、抗病性、纖維品質等3個棉花品種主要數量遺傳性狀之間存在負相關性，以往在長江流域棉區雜交棉組合的選配中，經常遵循的一個原則是高產親本與優良纖維品質或抗病親本雜交，雜交棉F1代達到雙親性狀的互補，實現高產優質高抗逆性雜交棉品種的選育。高產親本往往伴隨纖維品質性狀較差，可能是導致雜交棉F2代的纖維品質分離嚴重的主要原因之一。現階段制約利用雜交棉F2代的主要難點在于纖維品質性狀的衰退，在利用雜交棉F2的組合選配中要遵循父母本纖維品質優且指標相近的原則，然而優良纖維品質的父母本的一般配合力在產量性狀并不突出，配置雜交組合在產量性狀上更多體現出中親優勢，雜交棉F2代產量相比常規棉更是沒有太多優勢。如果篩選特殊配合力強的組合，需要育種者大量選配組合，需要大量人力物力。雜交棉F2代育種上可以借鑒玉米育種中的NS、SS雜種優勢群體概念，搭建棉花雜交棉F2利用的育種平臺。

現階段雜交棉F2代能否在生產上獲得認可，需要棉花育種者與種業公司、棉紡企業達成共識，這也是雜交棉F2代利用值得探討的一個方向。

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（責編：楊 林）