王衛(wèi)軍 崔小平 孫寶林 王飛飛 劉曉飛 陳立昶

摘要：通過(guò)研究“泗棉3號(hào)”遺傳特性的基礎(chǔ)上，列舉了以“泗棉3號(hào)”為種質(zhì)育成的棉花品種的情況，分析了“泗棉3號(hào)”種質(zhì)利用價(jià)值，為優(yōu)良品種的深度利用提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：泗棉3號(hào)；種質(zhì)利用；效果分析

中圖分類號(hào)：S562.037. 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：2095-3143（2015）01-0052-05

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2015.01.011

0引言

種質(zhì)資源是農(nóng)作物品種選育的基礎(chǔ)，是提高農(nóng)作物品種核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。棉花育種取得突破性進(jìn)展與關(guān)鍵性基因的發(fā)掘利用密切相關(guān)。20世紀(jì)50年代國(guó)內(nèi)選育的高抗枯萎病的抗源52-128和57-681，為以后選育抗枯萎病品種打下基礎(chǔ)，并開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)利用品種控制枯萎病的先河[1]。20世紀(jì)80年代育成的中棉所12號(hào)、泗棉2號(hào)等棉花品種不僅在棉花生產(chǎn)上發(fā)揮了重要作用，而且在棉花育種中被廣泛應(yīng)用。 20世紀(jì)90年代育成的泗棉3號(hào)集高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病及廣適于一體，是“九五”以來(lái)國(guó)內(nèi)推廣面積較大的棉花品種，且育種家利用其優(yōu)良特性育成了類型豐富的40多個(gè)棉花新品種（組合），對(duì)促進(jìn)中國(guó)棉花生產(chǎn)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。 因此，作者分析泗棉3號(hào)的種質(zhì)特性和利用效果，為優(yōu)良品種的深度利用提供參考。

1 品種特征特性

1.1遺傳背景豐富

泗棉3號(hào)母本為抗枯萎病棉花新品系新洋76-75（陜112×泗棉1號(hào)），父本為早熟優(yōu)質(zhì)新品系泗陽(yáng)791（河南79中系選而成）。從父母本血源關(guān)系上來(lái)看，泗棉3號(hào)包含了福字棉、斯字棉、德字棉、岱字棉和非洲烏干達(dá)棉的血源。豐富的遺傳基礎(chǔ)和廣泛的適應(yīng)性，使得泗棉3號(hào)推廣到除特早熟棉區(qū)以外的所有棉區(qū)。陳立昶，等[2]曾指出，泗棉3號(hào)在跨越沿海與內(nèi)陸、長(zhǎng)江與黃河等大棉區(qū)，代表了四川、陜西、江蘇、河南等省區(qū)不同生態(tài)型品種的遺傳基礎(chǔ)。

1.2 株型結(jié)構(gòu)合理

俞敬忠[3]（1981）認(rèn)為，棉花高產(chǎn)育種應(yīng)以塑造理想株型為突破口，提高群體光能利用率，增加光合產(chǎn)物的積累與分配，從而提高產(chǎn)量。泗棉3號(hào)在株型育種設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)了3個(gè)轉(zhuǎn)變，即由寬葉水平型向中葉傾直型，果枝平伸型向上仰型轉(zhuǎn)變，株型緊湊型向疏朗型轉(zhuǎn)變；泗棉3號(hào)株型在形態(tài)上的轉(zhuǎn)變，使得空間分布上形成了協(xié)調(diào)的群體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了光能利用率、單位面積負(fù)載力和經(jīng)濟(jì)系數(shù)均較高，從而大幅度提高皮棉產(chǎn)量。陳立昶[2]、紀(jì)從亮，等[4]（2000）和王衛(wèi)軍[5]（1999）研究表明，泗棉3號(hào)株型清秀疏朗，葉面皺褶明顯，保持前期植株穩(wěn)而不旺，后期健而不衰，平衡生長(zhǎng)不瘋長(zhǎng)，節(jié)間長(zhǎng)度適中，主莖節(jié)間平均長(zhǎng)度只為5.2 cm左右；果枝上舉，下部果枝角度分布在65°～80°，上部在40°～50°，葉片中等偏小，葉角度為34.4°，這對(duì)改善行間通風(fēng)透光創(chuàng)造了良好的條件，為多成鈴成優(yōu)鈴提供了光合結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

1.3 綜合豐產(chǎn)性協(xié)調(diào)

泗棉3號(hào)選育是運(yùn)行棉花遺傳規(guī)律，發(fā)掘創(chuàng)造新的種質(zhì)資源，克服或緩解產(chǎn)量結(jié)構(gòu)之間的不利因素，使各個(gè)產(chǎn)量性狀之間在較高的水平上達(dá)到平衡與相互協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)了結(jié)鈴多、衣分高和鈴重穩(wěn)定的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，從而促進(jìn)皮棉產(chǎn)量的突破。

1.3.1 結(jié)鈴多 泗棉3號(hào)在江蘇省棉花區(qū)試中，平均比泗棉2號(hào)多2.35個(gè)，增加10.5%。1992年江蘇省生產(chǎn)試驗(yàn)，泗棉3號(hào)結(jié)鈴比鹽棉48多4.3個(gè)，增20.8%。泗棉3號(hào)在參加江蘇及全國(guó)棉花四輪八年區(qū)域試驗(yàn)中，單株鈴數(shù)與對(duì)照的比值在1.02～1.11，優(yōu)勢(shì)較為明顯，是泗棉3號(hào)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要原因[6]。

1.3.2 衣分高 美國(guó)Bridge和Meredith認(rèn)為棉花品種皮棉產(chǎn)量的提高主要是衣分起作用[2]。泗棉系列的育種人在多年的育種實(shí)踐中始終把衣分的提高貫穿于品種選育的全過(guò)程，高衣分育種已成為泗棉育種的一大特色。在1984～1993年的長(zhǎng)江流域區(qū)域試驗(yàn)中，泗棉3號(hào)是第一個(gè)皮棉產(chǎn)量和衣分均超過(guò)對(duì)照（泗棉2號(hào)）的品種，可見(jiàn)衣分在泗棉3號(hào)增產(chǎn)中具有舉足輕重的作用。

1.3.3 鈴重穩(wěn) 泗棉3號(hào)在鈴重的選擇上注重于棉鈴的整體性及一致性，不同時(shí)間、不同部位的成鈴受環(huán)境影響小，鈴重中等且較為穩(wěn)定。江蘇省區(qū)試泗棉3號(hào)鈴重的變異系數(shù)為2.85%，而其他品種在3.41%～4.36%。泗棉3號(hào)不同試點(diǎn)、不同年份鈴重能保持相對(duì)穩(wěn)定，且鈴重受環(huán)境影響較小，有利于高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

1.4抗病蟲(chóng)性好 黃河流域區(qū)試結(jié)果，泗棉3號(hào)平均枯萎病發(fā)病率6.4%，病指1.75，達(dá)高抗標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所鑒定，泗棉3號(hào)蕾鈴受害率僅8.18%；比美國(guó)抗棉鈴蟲(chóng)對(duì)照HG-RB-8（蕾鈴受害率15.32%）減輕46.81%。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所植保室鑒定，泗棉3號(hào)蚜害指數(shù)比非洲E40減退50.9%，達(dá)中抗。

2 種質(zhì)利用效果分析

國(guó)內(nèi)不少學(xué)者對(duì)泗棉3號(hào)的遺傳特性進(jìn)行了深入研究， 認(rèn)為該品種不但各種主要農(nóng)藝性狀組合完美， 而且具有較強(qiáng)的遺傳力、配合力和遺傳穩(wěn)定性，并被國(guó)內(nèi)育種單位廣泛利用，育成了一大批有重大影響的棉花新品種（組合），推動(dòng)了棉花生產(chǎn)的發(fā)展。

2.1育成的品種數(shù)量多，應(yīng)用范圍廣

據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至到2011年止，以泗棉系列品種作為種質(zhì)資源育成的棉花品種（組合）58個(gè)，其中以泗棉3號(hào)為親本育成的棉花品種（組合）達(dá)40個(gè)（常規(guī)棉22個(gè)，雜交棉18個(gè)），其中有6個(gè)品種通過(guò)全國(guó)審定（見(jiàn)表1）。育成的品種分布在長(zhǎng)江與黃河兩大流域棉區(qū)，涉及江蘇、安徽、山東、河北、湖北、浙江、江西七個(gè)棉花生產(chǎn)大省，部分品種在全國(guó)主要棉區(qū)實(shí)現(xiàn)了大面積推廣應(yīng)用。

2.2育成的品種推廣面積大，科研價(jià)值高

“十五”以來(lái)，中國(guó)年推廣面積在150000 hm2以上的9個(gè)雜交棉品種中，就有以泗棉3號(hào)為親本育成的皖棉13號(hào)、魯棉研15號(hào)兩個(gè)強(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交棉品種。以泗棉3號(hào)為親本育成的泗棉4號(hào)、皖棉13號(hào)、魯棉研19號(hào)、魯棉研21號(hào)及魯棉研15號(hào)不僅在中國(guó)棉花生產(chǎn)上發(fā)揮了重要作用，而且作為省與國(guó)家級(jí)區(qū)域試驗(yàn)對(duì)照品種在科研上亦發(fā)揮了較好作用。其中，魯棉研15號(hào)、魯棉研19號(hào)、魯棉研21號(hào)被黃河流域棉花品種區(qū)域試驗(yàn)確定為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照種，在科研和生產(chǎn)上發(fā)揮了雙重作用。

2.3育成的品種產(chǎn)量高，綜合豐產(chǎn)性好。

高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)是泗棉3號(hào)的主要特點(diǎn)之一。泗棉3號(hào)作為親本使用，主要優(yōu)良性狀遺傳傳遞力強(qiáng)，育成的品種普遍具有綜合豐產(chǎn)性好，產(chǎn)量高的特點(diǎn)。以泗棉3號(hào)為親本育成的40個(gè)棉花品種（組合）皮棉產(chǎn)量比對(duì)照平均增產(chǎn)10.3%。從表2可見(jiàn)，以泗棉3號(hào)為親本育成的常規(guī)棉22個(gè)，皮棉產(chǎn)量比對(duì)照平均增產(chǎn)10.2%， 其中有8個(gè)品種皮棉產(chǎn)量比對(duì)照增產(chǎn)10%以上。從表3可見(jiàn)，以泗棉3號(hào)親本育成的雜交棉品種18個(gè)，皮棉產(chǎn)量比對(duì)照平均增產(chǎn) 10.4%，表現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)強(qiáng)，產(chǎn)量水平高。

2.4育成的品種纖維品質(zhì)性較好

以泗棉3號(hào)作親本育成的9個(gè)纖維品質(zhì)較好的品種（系），平均絨長(zhǎng)30.9 mm，比強(qiáng)度32.7cN/tex，麥克隆值4.8，其中科棉5號(hào)的纖維品質(zhì)表現(xiàn)尤為突出，各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到高品質(zhì)棉標(biāo)準(zhǔn)。

2.5組配的雜交組合優(yōu)勢(shì)強(qiáng)

以泗棉3號(hào)作親本組配的雜交棉品種18個(gè)，占審定品種的45.0%，其中皮棉產(chǎn)量比對(duì)照增產(chǎn)10%以上的品種10個(gè)，平均增產(chǎn)12.4%（表3）。皖棉13號(hào)、魯棉研15號(hào)、泗雜棉8號(hào)等高產(chǎn)、超高產(chǎn)雜交棉品種不僅在各級(jí)試驗(yàn)中表現(xiàn)突出，而且在生產(chǎn)應(yīng)用中增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)更強(qiáng)，促進(jìn)了國(guó)內(nèi)雜交棉生產(chǎn)快速發(fā)展。

3 種質(zhì)利用效果評(píng)估

棉花品種選育實(shí)際是目標(biāo)性狀基因不斷累加、創(chuàng)造新種質(zhì)的過(guò)程，一個(gè)綜合性狀好的品種， 必然是應(yīng)用價(jià)值高的種質(zhì)系， 一個(gè)優(yōu)良品種在生產(chǎn)上使用時(shí)間和創(chuàng)造的價(jià)值是有限的， 而一個(gè)優(yōu)良種質(zhì)的使用時(shí)間和創(chuàng)造的價(jià)值是無(wú)限的。郭香墨，等[6]對(duì)中棉所12 的種質(zhì)資源價(jià)值評(píng)估指出，岱字棉15和斯字棉2B是適應(yīng)我國(guó)長(zhǎng)江、黃河流域棉區(qū)的優(yōu)良品種， 應(yīng)用達(dá)30 年之久， 作為種質(zhì)育成品種數(shù)十個(gè)。而泗棉3號(hào)是國(guó)內(nèi)自育綜合性狀較為全面的優(yōu)良種質(zhì)， 以其為親本育成并審定棉花品種40多個(gè)， 其中皖棉13號(hào)、魯棉研15號(hào)是“十五”以來(lái)國(guó)內(nèi)育成的年推廣面積在150000 hm2以上的棉花品種，對(duì)促進(jìn)棉花生產(chǎn)發(fā)展作出突出貢獻(xiàn)。

國(guó)內(nèi)用泗棉3號(hào)這一寶貴種質(zhì)資源， 采用雜交、回交、基因?qū)?、航天誘變等技術(shù)手段， 育成了一大批優(yōu)良棉花種質(zhì)資源和品種。尤其以泗棉3號(hào)為授體導(dǎo)入Bt基因育成的國(guó)抗棉1號(hào)、國(guó)抗棉12號(hào)、國(guó)抗棉22號(hào)等抗蟲(chóng)棉品種不僅在生產(chǎn)上發(fā)揮重要作用，以其為抗蟲(chóng)親本育成的魯棉、蘇棉、泗棉、皖棉等系列一大批適合多個(gè)生態(tài)區(qū)域推廣應(yīng)用的棉花新品種（組合），既促進(jìn)了棉花科研和生產(chǎn)的發(fā)展， 又最大限度地發(fā)揮了泗棉3號(hào)作為優(yōu)良種質(zhì)的科研價(jià)值，拓展了該品種開(kāi)發(fā)利用途徑。因此，育成一個(gè)優(yōu)良品種在生產(chǎn)上創(chuàng)造的價(jià)值是有限的， 而創(chuàng)造一個(gè)優(yōu)良種質(zhì)的價(jià)值是無(wú)限的。

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收稿日期：2014-11-21

基金項(xiàng)目：國(guó)家棉花轉(zhuǎn)基因重大專項(xiàng)（2011ZX08005-001-002）；江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項(xiàng)目[CX（14）2065]；江蘇省現(xiàn)代種業(yè)專項(xiàng)（蘇農(nóng)技[2013]21號(hào)）。

作者簡(jiǎn)介：王衛(wèi)軍（1973-），男，漢，副研究員，從事棉花育種研究工作。