常规棉花品种‘泗棉6821’的选育

刘晓飞,崔小平,孙宝林,陈立昶,王卫军

(宿迁市农业科学研究院,江苏223800)

棉花是我国主要的经济作物,也是重要的战略储备物资,同时我国也是主要的棉花生产国和消费国[1-2]。棉花根据品种选育方法的不同分为杂交棉和常规棉;根据熟期的不同分为短季棉、早熟棉、中熟棉和晚熟棉。杂交棉制种成本高,主要靠个体优势提高产量,而且衣分偏低、生育期长,过程繁琐[3-5]。从目前棉花产业的发展形势以及江苏省棉花发展现状来看,棉花品种的选育方向主要以中早熟常规品种为主[6-7]。宿迁市农业科学研究院棉花研究所经过前期种质资源收集、筛选鉴定,2005年杂交配组后,通过系统系谱选育法[8],连续加代联合鉴定,于2010年选育出棉花新品种‘泗棉6821’,2014年11月通过江苏省农作物品种审定委员会审定并定名为‘泗棉6821’,该品种适宜江苏及长江流域棉区种植。

1 材料与方法

1.1 材料

参试品种‘泗棉6821’。对照品种‘泗抗1号’,由泗阳棉花原种场与中国农业科学院生物技术研究所合作育成的早熟、高产、优质、抗病、抗棉铃中棉花品种,2005年通过江苏省审定。

1.2 选育经过

2005年以高产、抗病品种‘冀668’为母本,以优质、早熟自育品系泗阳211为父本配制杂交组合,经系谱选择6代育成转基因常规抗虫棉新品种(图1)。

图1 ‘泗棉6821’选育过程Fig.1 Breeding process of‘Simian 6821’

1.3 项目调查与方法

按照江苏省棉花区域试验方案(2011—2013年)对产量性状、农艺性状及抗病虫性状等进行鉴定。

1.4 品质测定与方法

棉花纤维品质由农业部棉花品质监督检验测试中心使用HVI900系统测试。测试及棉样调湿在标准大气[温度(20±2)℃,相对湿度(65±3)%]条件下进行。纤维品质表现采用HVICC标准(长度分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个等级;马克隆值分A(3.7—4.2)、B(3.5—3.6,4.3—4.9)、C(3.4以下,5.0以上)3个等级;强度分 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 个等级)。

2 结果与分析

2.1 产量表现

2.1.1 多年多点区域试验

江苏省常规棉区域试验中(表1),与对照相比,2011年‘泗棉6821’籽棉产量和皮棉产量在大丰、灌云、太仓及兴化4个试点均表现增产,其中灌云点达到了4 273.5 kg∕hm2和1 992.0 kg∕hm2,增产30.9%和36.8%,6个试点‘泗棉6821’平均籽棉增产3.1%、皮棉增产5.2%,衣分、霜前花率及僵瓣率差异不明显。2012年‘泗棉6821’在东辛、灌云、新洋、盐粮4个试点中籽棉和皮棉比CK增产,其中新洋试点籽棉增产24.5%、皮棉增产26.2%,籽棉和皮棉2012年的平均产量分别达到了3 786.0 kg∕hm2和1 552.5 kg∕hm2,均比CK增产3.5%,衣分、霜前花率均高于CK,僵瓣率低于CK。两年平均结果中,‘泗棉6821’籽棉产量和皮棉产量分别为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异不明显。

2.1.2 生产试验

在2013年生产试验中,6个试验点大冈、丰县、黄海、启东、兴化、盐粮,‘泗棉6821’表现良好,籽棉产量4 203.0 kg∕hm2,比CK增产13.4%,在所有品种中排名第一,皮棉产量1 650.0 kg∕hm2,比CK增产10.4%,霜前花率较CK高,衣分和僵瓣率差别不大(表2)。

表1 2011—2012年‘泗棉6821’在区域试验产量表现Table 1 Yield performance of‘Simian6821’ in regional test

表2 2013年‘泗棉6821’生产试验产量表现Table 2 Yield performance of‘Simian6821’ in production test

2.2 纤维品质表现

2.2.1 区域试验纤维品质

如表3所示,在2011年区域试验纤维品质测定结果中,‘泗棉6821’在大丰、东台、太仓3个试点上半部纤维长度均在31 mm以上,达到优质棉Ⅰ标准(≥31.0 mm),其他3个试点上半部纤维长度均在30 mm以上,达到普通优质棉Ⅱ标准(30.0—30.9 mm);马克隆值仅大丰试点达到优质棉Ⅰ标准(3.7—4.2),其他试点均表现普通优质棉Ⅱ标准(4.3—4.9);断裂比强度均达到了Ⅲ标准(26.0—28.9 cN∕tex),除了大丰、灌云,其余试点均为普通优质棉Ⅱ标准(29.0—30.9 cN∕tex)。2012年品质测定中,在东台、新洋、盐城及盐粮4个试点‘泗棉6821’上半部纤维长度达到了优质棉Ⅰ标准(≥31.0 mm),灌云试点为Ⅲ标准(29.0—29.9 mm),其他2个试点为普通优质棉Ⅱ标准(30.0—30.9 mm);马克隆值整体表现比2011年要差,‘泗棉6821’仅在东台达到了普通优质棉Ⅱ标准(4.3—4.9),其他试点均为Ⅲ标准(≥5.0);‘泗棉6821’比强度除了在灌云表现为Ⅲ标准(26.0—28.9 cN∕tex),在东台、新洋达到普通优质棉Ⅱ标准(29.0—30.9),其他试点均达到了优质棉Ⅰ标准(≥31.0 cN∕tex)。‘泗棉6821’分别在2011年和2012年区试中平均表现,纤维长度分别为Ⅱ标准和Ⅰ标准,马克隆值分别达到Ⅱ型标准和Ⅲ标准,比强度分别为Ⅲ标准和Ⅱ标准。两年平均结果中,‘泗棉6821’上半部纤维长度和比强度均达到了优质棉Ⅱ型标准,马克隆值属Ⅲ型标准。

表3 2011—2012年‘泗棉6821’在区域试验中纤维品质表现Table 3 Fiber quality performance of‘Simian 6821’ in regional trial

2.2.2 生产试验纤维品质

如表4所示,2013年生产试验中,在6个试验点大冈、丰县、黄海、启东、兴化、盐粮,‘泗棉6821’和CK的纤维长度均达到了优质棉Ⅰ标准,马克隆值分别为Ⅲ型标准和Ⅱ型标准,‘泗棉6821’的比强度为优质棉Ⅰ标准,CK为Ⅱ型标准。

表4 2013年‘泗棉6821’生产试验中纤维品质表现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、整齐度及生长势表现

由表5可知,‘泗棉6821’在出苗、开花及吐絮日期上比CK早1 d,生育期基本一致,整齐度和生长势方面表现较好。

2.3.2 基本农艺性状

如表6所示,‘泗棉6821’与CK在区域试验和生产试验中果枝始节位基本一致,均在7节左右;除了在生产试验中‘泗棉6821’株高较CK矮大约10 cm,区域试验基本保持在105—110 cm;单株果枝数、单株结铃数及群体结铃数在区域试验和生产试验中 ‘泗棉6821’低于CK,而在单铃重和子指上,‘泗棉6821’均高于CK。

表5 ‘泗棉6821’在区域试验、生产试验中生育期、整齐度及生长势表现Table 5 Growth period,uniformity and growth potential performance of‘Simian 6821’ in regional test and production test

表6 ‘泗棉6821’在区域试验、生产试验中基本农艺性状Table 6 Agronomical traits of‘Simian 6821’ in regional test and production test

2.3.3 抗性检测

如表7所示,区域试验经接种鉴定,最终‘泗棉6821’枯萎病指12.7,表现为耐枯萎病,黄萎病指34.0,表现为耐黄萎病;自然病圃鉴定,‘泗棉6821’黄萎病指38.2,表现为感黄萎病。

表7 ‘泗棉6821’在区域试验中抗病性表现Table 7 Resistance performance of‘Simian 6821’ in regional test

由表8可知,Bt抗虫蛋白结果表明：‘泗棉6821’抗病株率达到了98%,综合抗虫级别为2.67,抗棉铃虫。

表8 ‘泗棉6821’在区域试验中抗棉铃虫鉴定Table 8 Resistance to bollworm performance of‘Simian 6821’ in regional test

3 结论与讨论

3.1 ‘泗棉6821’在生产试验中表现良好

‘泗棉6821’在生产试验中,籽棉产量4 203.0 kg∕hm2,比CK增产13.4%,在所有品种中排名第一,皮棉产量1 650.0 kg∕hm2,比CK增产10.4%;品质方面,上半部纤维长度31.4 mm,达到了优质棉Ⅰ标准,马克隆值为5.1,比强度为32.9;耐枯萎病、黄萎病,Bt抗虫蛋白抗病株率达到98%,抗棉铃虫,通过江苏省生产试验。2014年4月获得农业部农业转基因生物安全证书[农基安证字(2013)第069号],2014年11月通过江苏省农作物品种审定委员会审定并定名为‘泗棉6821’(苏审棉201404)。

3.2 江苏省棉花育种发展方向

因为劳动力转移、植棉效益低、粮棉争地等因素[9],江苏省棉花种植面积逐年缩减[10],为此,轻简化、机械化、规模化植棉[11-12],并寻求与小麦等农作物有机衔接的粮棉两熟种植模式[13],是江苏棉花生产可持续发展的必由之路。江苏省沿海滩涂总面积68.7万hm2,且每年以近1 333 hm2的速度增长[14-15],棉花的耐盐能力较强,在滩涂地土壤脱盐过程中一直作为“先锋作物”种植。因此,麦(油)后机械直播棉和盐碱地机械植棉是江苏棉花发展的重要方向[16]。品种以常规中早熟短季棉类型为主[3],要求株型紧凑,植株偏矮,节间、果枝短,全生育期短,管理省工。为此,通过对短季棉品种进行遗传改良,培育生长期短、晚播早熟、适合密植、丰产、优质、多抗的中早熟棉新品种,尤其是适宜麦(油)后直播和机械化操作[17]的品种。