轉(zhuǎn)基因棉花新品種冀63選育研究

轉(zhuǎn)基因棉花新品種冀63選育研究

棉花在我國的種植經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要作用?？瓜x棉的引進(jìn)、培育與應(yīng)用,解決了棉田治蟲難的問題。黃河流域棉區(qū)是我國主要產(chǎn)棉區(qū)之一。高產(chǎn)、抗病棉花品種的選育,解決了黃河流域老棉區(qū)棉田連作,棉花病害日趨嚴(yán)重的問題。但是纖維品質(zhì)性狀的不匹配造成我國原棉在國際市場(chǎng)上不受歡迎;中長絨棉品種又存在產(chǎn)量低、適應(yīng)性差、抗性低、吐絮不暢等問題。所以,從內(nèi)用外銷角度出發(fā),大力改進(jìn)我國原棉品質(zhì),協(xié)調(diào)好高產(chǎn)、抗病、優(yōu)質(zhì)三者之間的關(guān)系,成為棉花育種上亟待解決的問題。河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所培育的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉冀863具有高產(chǎn)、抗病、優(yōu)質(zhì)、吐絮暢易采摘等優(yōu)良性狀,纖維品質(zhì)符合河北省棉花品種審定標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ型和國家優(yōu)質(zhì)棉AA檔次。2010年4月通過河北省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定,審定編號(hào)為冀審棉2010008號(hào)。1材料和方法1.1陸地棉優(yōu)質(zhì)系母本:轉(zhuǎn)基因棉599系,新陸中8號(hào)×GK12的雜交后代,經(jīng)多年南繁北育1998年從F6代選出穩(wěn)定的599區(qū)系。該品系高抗棉鈴蟲、結(jié)鈴性好、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)良;生育期130d,單鈴重6.3g,衣分42.1%,纖維上半部平均長度30.0mm,比強(qiáng)度28.5cN/tex,馬克隆值5.1。父本:1086系,陸地棉優(yōu)質(zhì)系89-127(中117選)與海島棉的雜交后代,經(jīng)過12代連續(xù)選擇,1999年選出優(yōu)質(zhì)棉品系“1086”。該品系纖維品質(zhì)好,纖維上半部平均長度30.5mm,比強(qiáng)度33.1cN/tex,馬克隆值3.9,抗枯萎病和黃萎病性能較好。1.2抗蟲材料的篩選低代注重選擇抗病性、抗蟲性、纖維品質(zhì)等遺傳力較強(qiáng)的性狀。在枯萎病和黃萎混生病圃種植,鑒定抗病性[5.6];在全生育期不防治棉鈴蟲的情況下,嚴(yán)格篩選抗蟲材料;依據(jù)農(nóng)業(yè)部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心的檢測(cè)結(jié)果、中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T1426—2007《棉花纖維品質(zhì)評(píng)價(jià)方法》和河北省棉花品種審定標(biāo)準(zhǔn),篩選纖維品質(zhì)匹配的材料。在抗性和品質(zhì)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,高代注重豐產(chǎn)性以及單株成鈴數(shù)、鈴重和衣分等性狀的綜合表現(xiàn)。通過定向選擇,實(shí)現(xiàn)抗病、抗蟲、優(yōu)質(zhì)與豐產(chǎn)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。適應(yīng)性選擇。通過不同地點(diǎn)多環(huán)境(地點(diǎn)、年份、土壤類型)鑒定,篩選產(chǎn)量變異小的優(yōu)良品系。1.3混收抗蟲株系和生長綜合株系的選擇1999年冬在海南省三亞市南濱農(nóng)場(chǎng)南繁基地配制雜交組合。2000年雜交鈴種植于河北省石家莊市小安舍試驗(yàn)站,同年F1代種子種植于海南南濱農(nóng)場(chǎng)試驗(yàn)站。2001年F2代種子全部收回,種植于石家莊市小安舍試驗(yàn)站枯、黃萎病病圃中,在不防治棉鈴蟲的自然條件下,經(jīng)過田間觀察、室內(nèi)考種、纖維品質(zhì)測(cè)試,選擇抗病、抗蟲、纖維品質(zhì)優(yōu)良的單株混收。F4代在優(yōu)質(zhì)、抗病、抗蟲穩(wěn)定的株系中,注重產(chǎn)量、衣分、單鈴重等性狀的綜合選擇。2001～2004年歷經(jīng)3a計(jì)6代的單株—株系連續(xù)選擇。2005年對(duì)選出的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、抗蟲等綜合性狀表現(xiàn)較好的株系進(jìn)行鑒定比較試驗(yàn)。其中,863系纖維品質(zhì)優(yōu)良,長、強(qiáng)、細(xì)指標(biāo)配套;抗蟲性、抗病性、產(chǎn)量表現(xiàn)較好;霜前皮棉較對(duì)照DP99B增產(chǎn)21.2%,差異達(dá)顯著水平。同年,在河北省深州市、曲周縣和東光縣,對(duì)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病等性狀進(jìn)行了適應(yīng)性和穩(wěn)定性鑒定。2006年參加河北省品種區(qū)域試驗(yàn)。2教育結(jié)果2.1卵圓型莖干、莖下紅果酒冀863屬轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種,全生育期126d左右。植株塔型,葉片掌狀、綠色,鈴卵圓型,莖稈茸毛中等,莖稈顏色中紅。出苗較好,結(jié)鈴性較強(qiáng),吐絮較暢,纖維潔白、有絲光。株高96.3cm,單株果枝數(shù)13.4個(gè),第1果枝節(jié)位7.2節(jié),單株成鈴數(shù)16.3個(gè),單鈴重6.1g,籽指10.4g,衣分40%,霜前花率93.3%。2.2棉、棉、水2006年區(qū)域試驗(yàn),5個(gè)試點(diǎn)全部增產(chǎn)。籽棉平均產(chǎn)量為3699.0kg/hm2,較對(duì)照DP99B增產(chǎn)8.9%;霜前籽棉平均產(chǎn)量為3516.0kg/hm2,較對(duì)照增產(chǎn)10.7%;皮棉平均產(chǎn)量為1485.0kg/hm2,較對(duì)照增產(chǎn)17.5%;霜前皮棉平均產(chǎn)量為1410.0kg/hm2,較對(duì)照增產(chǎn)19.4%(表1)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析,增產(chǎn)達(dá)顯著水平。霜前花率為95.0%,霜前花僵瓣率0.8%,不孕籽率為3.9%。2007年區(qū)域試驗(yàn),6個(gè)試點(diǎn)全部增產(chǎn),籽棉平均產(chǎn)量為4198.5kg/hm2,較對(duì)照冀228增產(chǎn)16.9%;霜前籽棉平均產(chǎn)量為3952.5kg/hm2,較對(duì)照增產(chǎn)20.5%;皮棉平均產(chǎn)量為1735.5kg/hm2,較對(duì)照增產(chǎn)22.1%;霜前皮棉平均產(chǎn)量為1633.5kg/hm2,較對(duì)照增產(chǎn)25.8%。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析,增產(chǎn)達(dá)顯著水平。霜前花率為94.4%,霜前花僵瓣率為1.9%,不孕籽率為2.8%。2009年生產(chǎn)試驗(yàn),7個(gè)試點(diǎn)全部增產(chǎn)。籽棉平均產(chǎn)量為3825.0kg/hm2,較對(duì)照冀棉958增產(chǎn)13.2%;霜前籽棉平均產(chǎn)量為3469.5kg/hm2,較對(duì)照增產(chǎn)15.4%;皮棉平均產(chǎn)量為1476.0kg/hm2,較對(duì)照增產(chǎn)6.8%;霜前皮棉平均產(chǎn)量為1338.0kg/hm2,較對(duì)照增產(chǎn)8.8%。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析,增產(chǎn)達(dá)顯著水平。霜前花率為90.4%,霜前花僵瓣率為9.8%。2.3紡紗質(zhì)量要求2009年農(nóng)業(yè)部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心檢測(cè),纖維上半部平均長度30.2mm,斷裂比強(qiáng)度30.2cN/tex,馬克隆值4.8,整齊度指數(shù)85.4%,伸長率5.3%,反射率77.1%,黃度7.9,紡紗均勻指數(shù)146。纖維品質(zhì)符合河北省棉花品種審定標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ型和國家優(yōu)質(zhì)棉AA檔次(中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T1426—2007《棉花纖維品質(zhì)評(píng)價(jià)方法》優(yōu)質(zhì)棉AA檔次質(zhì)量要求:纖維長度28.0～30.9mm,長度整齊度指數(shù)≥83%,斷裂比強(qiáng)度≥30cN/tex,馬克隆值3.5～4.9;河北省棉花品種審定標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ型:纖維上半部平均長度≥28mm,斷裂比強(qiáng)度≥30cN/tex,馬克隆值3.4～5.1)。2.4兩組病料相對(duì)病情指數(shù)河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所抗病性鑒定,2006年枯萎病病情指數(shù)為0.42,黃萎病相對(duì)病情指數(shù)為21.35,屬高抗枯萎病、耐黃萎病類型;2007年枯萎病病情指數(shù)為1.9,黃萎病相對(duì)病情指數(shù)為32.86,屬高抗枯萎病、耐黃萎病類型;2009年枯萎病病情指數(shù)為0.09,黃萎病相對(duì)病情指數(shù)為28.75,屬高抗枯萎病、耐黃萎病類型。2.5幼蟲數(shù)量、覆蓋率及被害率率測(cè)定結(jié)果2005年經(jīng)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所轉(zhuǎn)基因抗蟲棉對(duì)靶標(biāo)害蟲抗性效率檢測(cè),在2～4代棉鈴蟲發(fā)生期,冀863百株幼蟲數(shù)量、頂尖被害率和蕾鈴被害率均明顯低于其受體品種,差異達(dá)極顯著水平。區(qū)域試驗(yàn)抗蟲性鑒定,冀863抗棉鈴蟲和紅鈴蟲等鱗翅目類害蟲。2.6適宜的種植區(qū)域冀863適宜在冀中南棉區(qū)以及黃河流域同類生態(tài)區(qū)春播種植。3栽培技術(shù)的要點(diǎn)3.1及時(shí)播種地膜棉于4月20日左右播種,裸地直播于4月25日左右播種。鹽堿地可適當(dāng)晚播。3.2合理下一步種植中等肥力地塊種植密度為45000株/hm2,高水肥塊種植密度為37500株/hm2,旱薄地種植密度為52500株/hm2左右。3.3及時(shí)檢查及時(shí)防治棉薊馬、棉蚜、紅蜘蛛、白飛虱、棉盲蝽等害蟲。宜在傍晚噴灑用藥,效果較好。3.4復(fù)花期2.0.麻黃噴施縮節(jié)胺,噴施量分別為蕾期0.0075kg/hm2、初花期0.0150～0.0225kg/hm2、盛花期0.015kg/hm2左右。澆水前或大雨后藥控,同時(shí)根據(jù)苗情、天氣情況靈活掌握,適時(shí)、適量使用。3.5和復(fù)墾底肥中等肥力棉田施有機(jī)肥45～60m3/hm2和復(fù)合肥750kg/hm2作底肥。棉花生長期注意增施鉀肥,花鈴盛期棉花需水進(jìn)入高峰期,必須及時(shí)澆透水、重施花鈴肥,生長后期追施蓋頂肥。3.6及時(shí)間7月15～20日打小頂,一次打完。3.7立即土壤栽培封壟之前及時(shí)培土,能促進(jìn)早熟和防止倒伏。4等遺傳力較強(qiáng)的性狀的綜合應(yīng)用河北省農(nóng)林科學(xué)