轉基因棉花新品種冀63選育研究

棉花在我國的種植經濟中發揮著重要作用。抗蟲棉的引進、培育與應用,解決了棉田治蟲難的問題。黃河流域棉區是我國主要產棉區之一。高產、抗病棉花品種的選育,解決了黃河流域老棉區棉田連作,棉花病害日趨嚴重的問題。但是纖維品質性狀的不匹配造成我國原棉在國際市場上不受歡迎;中長絨棉品種又存在產量低、適應性差、抗性低、吐絮不暢等問題。所以,從內用外銷角度出發,大力改進我國原棉品質,協調好高產、抗病、優質三者之間的關系,成為棉花育種上亟待解決的問題。河北省農林科學院棉花研究所培育的轉基因抗蟲棉冀863具有高產、抗病、優質、吐絮暢易采摘等優良性狀,纖維品質符合河北省棉花品種審定標準Ⅱ型和國家優質棉AA檔次。2010年4月通過河北省農作物品種審定委員會審定,審定編號為冀審棉2010008號。1材料和方法1.1陸地棉優質系母本:轉基因棉599系,新陸中8號×GK12的雜交后代,經多年南繁北育1998年從F6代選出穩定的599區系。該品系高抗棉鈴蟲、結鈴性好、產量高、品質優良;生育期130d,單鈴重6.3g,衣分42.1%,纖維上半部平均長度30.0mm,比強度28.5cN/tex,馬克隆值5.1。父本:1086系,陸地棉優質系89-127(中117選)與海島棉的雜交后代,經過12代連續選擇,1999年選出優質棉品系“1086”。該品系纖維品質好,纖維上半部平均長度30.5mm,比強度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、纖維品質等遺傳力較強的性狀。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,嚴格篩選抗蟲材料;依據農業部棉花品質監督檢驗測試中心的檢測結果、中華人民共和國農業行業標準NY/T1426—2007《棉花纖維品質評價方法》和河北省棉花品種審定標準,篩選纖維品質匹配的材料。在抗性和品質穩定的基礎上,高代注重豐產性以及單株成鈴數、鈴重和衣分等性狀的綜合表現。通過定向選擇,實現抗病、抗蟲、優質與豐產的協調統一。適應性選擇。通過不同地點多環境(地點、年份、土壤類型)鑒定,篩選產量變異小的優良品系。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場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站,同年F1代種子種植于海南南濱農場試驗站。2001年F2代種子全部收回,種植于石家莊市小安舍試驗站枯、黃萎病病圃中,在不防治棉鈴蟲的自然條件下,經過田間觀察、室內考種、纖維品質測試,選擇抗病、抗蟲、纖維品質優良的單株混收。F4代在優質、抗病、抗蟲穩定的株系中,注重產量、衣分、單鈴重等性狀的綜合選擇。2001～2004年歷經3a計6代的單株—株系連續選擇。2005年對選出的高產、優質、抗病、抗蟲等綜合性狀表現較好的株系進行鑒定比較試驗。其中,863系纖維品質優良,長、強、細指標配套;抗蟲性、抗病性、產量表現較好;霜前皮棉較對照DP99B增產21.2%,差異達顯著水平。同年,在河北省深州市、曲周縣和東光縣,對高產、優質、抗病等性狀進行了適應性和穩定性鑒定。2006年參加河北省品種區域試驗。2教育結果2.1卵圓型莖干、莖下紅果酒冀863屬轉基因抗蟲棉品種,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,結鈴性較強,吐絮較暢,纖維潔白、有絲光。株高96.3cm,單株果枝數13.4個,第1果枝節位7.2節,單株成鈴數16.3個,單鈴重6.1g,籽指10.4g,衣分40%,霜前花率93.3%。2.2棉、棉、水2006年區域試驗,5個試點全部增產。籽棉平均產量為3699.0kg/hm2,較對照DP99B增產8.9%;霜前籽棉平均產量為3516.0kg/hm2,較對照增產10.7%;皮棉平均產量為1485.0kg/hm2,較對照增產17.5%;霜前皮棉平均產量為1410.0kg/hm2,較對照增產19.4%(表1)。經統計分析,增產達顯著水平。霜前花率為95.0%,霜前花僵瓣率0.8%,不孕籽率為3.9%。2007年區域試驗,6個試點全部增產,籽棉平均產量為4198.5kg/hm2,較對照冀228增產16.9%;霜前籽棉平均產量為3952.5kg/hm2,較對照增產20.5%;皮棉平均產量為1735.5kg/hm2,較對照增產22.1%;霜前皮棉平均產量為1633.5kg/hm2,較對照增產25.8%。經統計分析,增產達顯著水平。霜前花率為94.4%,霜前花僵瓣率為1.9%,不孕籽率為2.8%。2009年生產試驗,7個試點全部增產。籽棉平均產量為3825.0kg/hm2,較對照冀棉958增產13.2%;霜前籽棉平均產量為3469.5kg/hm2,較對照增產15.4%;皮棉平均產量為1476.0kg/hm2,較對照增產6.8%;霜前皮棉平均產量為1338.0kg/hm2,較對照增產8.8%。經統計分析,增產達顯著水平。霜前花率為90.4%,霜前花僵瓣率為9.8%。2.3紡紗質量要求2009年農業部棉花品質監督檢驗測試中心檢測,纖維上半部平均長度30.2mm,斷裂比強度30.2cN/tex,馬克隆值4.8,整齊度指數85.4%,伸長率5.3%,反射率77.1%,黃度7.9,紡紗均勻指數146。纖維品質符合河北省棉花品種審定標準Ⅱ型和國家優質棉AA檔次(中華人民共和國農業行業標準NY/T1426—2007《棉花纖維品質評價方法》優質棉AA檔次質量要求:纖維長度28.0～30.9mm,長度整齊度指數≥83%,斷裂比強度≥30cN/tex,馬克隆值3.5～4.9;河北省棉花品種審定標準Ⅱ型:纖維上半部平均長度≥28mm,斷裂比強度≥30cN/tex,馬克隆值3.4～5.1)。2.4兩組病料相對病情指數河北省農林科學院植物保護研究所抗病性鑒定,2006年枯萎病病情指數為0.42,黃萎病相對病情指數為21.35,屬高抗枯萎病、耐黃萎病類型;2007年枯萎病病情指數為1.9,黃萎病相對病情指數為32.86,屬高抗枯萎病、耐黃萎病類型;2009年枯萎病病情指數為0.09,黃萎病相對病情指數為28.75,屬高抗枯萎病、耐黃萎病類型。2.5幼蟲數量、覆蓋率及被害率率測定結果2005年經中國農業科學院棉花研究所轉基因抗蟲棉對靶標害蟲抗性效率檢測,在2～4代棉鈴蟲發生期,冀863百株幼蟲數量、頂尖被害率和蕾鈴被害率均明顯低于其受體品種,差異達極顯著水平。區域試驗抗蟲性鑒定,冀863抗棉鈴蟲和紅鈴蟲等鱗翅目類害蟲。2.6適宜的種植區域冀863適宜在冀中南棉區以及黃河流域同類生態區春播種植。3栽培技術的要點3.1及時播種地膜棉于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及時檢查及時防治棉薊馬、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復花期2.0.麻黃噴施縮節胺,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,同時根據苗情、天氣情況靈活掌握,適時、適量使用。3.5和復墾底肥中等肥力棉田施有機肥45～60m3/hm2和復合肥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入高峰期,必須及時澆透水、重施花鈴肥,生長后期追施蓋頂肥。3.6及時間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培土,能促進早熟和防止倒伏。4等遺傳力較強的性狀的綜合應用河北省農林科學