郭寶生,劉素恩,王兆曉,王凱輝,趙存鵬,崔瑞敏,劉存敬,張建宏,張香云,耿軍義(農(nóng)業(yè)部黃淮海半干旱區(qū)棉花生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所,河北石家莊050051)
高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)廣適多抗棉花新品種冀1316選育分析
郭寶生,劉素恩,王兆曉,王凱輝,趙存鵬,崔瑞敏,劉存敬,張建宏,張香云,耿軍義*
(農(nóng)業(yè)部黃淮海半干旱區(qū)棉花生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所,河北石家莊050051)
利用“陸地棉伊中棉伊瑟伯氏棉”HAT三元遠(yuǎn)緣雜種后代深厚遺傳背景,通過(guò)低代混選法,提高棉花遠(yuǎn)緣雜交后代的遺傳改良效果;采用優(yōu)系內(nèi)姊妹交,充分利用數(shù)量性狀基因的加性效應(yīng),促進(jìn)產(chǎn)量、抗性、品質(zhì)等數(shù)量性狀微效多基因聚合;現(xiàn)代分子標(biāo)記技術(shù)與傳統(tǒng)高效育種技術(shù)相結(jié)合,縮短育種進(jìn)程;培育出轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉花新品種冀1316。該品種遺傳基礎(chǔ)豐富,具有陸地棉、中棉和野生瑟伯氏棉血統(tǒng),集高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、廣適、多抗、適于簡(jiǎn)化管理等優(yōu)良性狀于一體。冀中南棉花品種區(qū)域試驗(yàn),冀1316的23個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)全部增產(chǎn),且增幅達(dá)到極顯著水平,皮棉產(chǎn)量、霜前皮棉產(chǎn)量分別較對(duì)照DP99B增產(chǎn)20.5%和23.8%,均居同期參試品種第1名;高抗棉鈴蟲(chóng),抗盲蝽象;抗旱,耐鹽堿;纖維上半部平均長(zhǎng)度30.2mm,馬克隆值5.0,斷裂比強(qiáng)度30.4cN/tex,為纖維優(yōu)質(zhì)域型品種;尤其是在穩(wěn)產(chǎn)性、抗逆、抗盲蝽象、適于機(jī)械化輕簡(jiǎn)化管理方面優(yōu)勢(shì)明顯,能夠滿足河北省及其周邊棉區(qū)生產(chǎn)需求和目前棉花生產(chǎn)對(duì)棉花品種機(jī)械化輕簡(jiǎn)化管理的需要。
棉花;冀1316;穩(wěn)產(chǎn);抗盲蝽象;選育分析
河北省棉花主產(chǎn)區(qū)南北跨度較大,土壤類型多樣,生態(tài)條件復(fù)雜,耕作制度和栽培管理水平也有較大差異,棉花自然災(zāi)害和病蟲(chóng)害時(shí)有發(fā)生[1]。春季低溫鹽堿、夏季時(shí)旱時(shí)澇,生長(zhǎng)中后期日照不足,枯、黃萎病頻發(fā),棉鈴蟲(chóng)、棉蚜為害等均影響河北省棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)[2]。棉花為紡織工業(yè)的重要原料,“六五”耀“九五”期間,我國(guó)自育棉花品種的纖維品質(zhì)普遍存在長(zhǎng)度有余而強(qiáng)力不足、馬克隆值偏高的現(xiàn)象,各項(xiàng)纖維品質(zhì)指標(biāo)間的匹配也不夠理想[3,4]。要有效抵御自然災(zāi)害,保證棉花產(chǎn)量和品質(zhì),滿足紡織工業(yè)對(duì)棉花纖維品質(zhì)的需求,最經(jīng)濟(jì)有效的措施是種植高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、早熟、適應(yīng)性廣且抗病蟲(chóng)的棉花品種。實(shí)踐證明,棉花遠(yuǎn)緣雜交是提高產(chǎn)量、增強(qiáng)抗性、改善品質(zhì)的有效途徑之一[5耀10];抗棉鈴蟲(chóng)的外源Bt不僅可通過(guò)雜交方法轉(zhuǎn)育到不同遺傳背景的棉花育種骨干親本中,而且能夠完全表達(dá)[11]。從20世紀(jì)90年代中期開(kāi)始,我們以早熟、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適等綜合性狀優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因棉花新品種培育為主攻目標(biāo),通過(guò)現(xiàn)代轉(zhuǎn)基因技術(shù)、遠(yuǎn)緣雜交創(chuàng)新與雜交重組聚合以及姊妹交累加等方法相結(jié)合,選育出了高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、早熟廣適、多抗的棉花新品種——冀1316[12],可滿足河北省及周邊不同生態(tài)棉區(qū)的生產(chǎn)需求[13],該品種于2008年4月通過(guò)了河北省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定(審定編號(hào):冀審棉2008005號(hào))。
1.1親本材料
母本為抗病、豐產(chǎn)、適應(yīng)性廣的冀棉18F1。其是中棉所12與早熟、豐產(chǎn)石711陸地棉品種間雜交一代,表現(xiàn)長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)、豐產(chǎn)性好、鈴大、衣分高、吐絮肥暢、纖維品質(zhì)優(yōu)良、適應(yīng)性強(qiáng)。
父本為96-322,來(lái)源于冀棉25與GK12的雜交后代。其中,冀棉25具有陸地棉、中棉和野生瑟伯氏棉血統(tǒng),遺傳基礎(chǔ)豐富;GK12為我國(guó)自育轉(zhuǎn)Bt的抗蟲(chóng)棉新品種。96-322遺傳背景復(fù)雜,不僅長(zhǎng)勢(shì)穩(wěn)健,結(jié)鈴性強(qiáng),早熟不早衰,抗枯、黃萎病能力強(qiáng),抗逆性好,區(qū)域適應(yīng)性廣,纖維品質(zhì)優(yōu)良,而且攜帶抗蟲(chóng)Bt,高抗鱗翅目害蟲(chóng)。
1.2選育方法
1.2.1親本鑒定篩選通過(guò)對(duì)126份育種骨干親本進(jìn)行綜合性狀鑒定和配合力測(cè)定,選擇出96-322、冀棉18、冀優(yōu)768、Z56-1、1326、冀棉25等15個(gè)綜合性狀優(yōu)良或某一性狀特異、配合力高的骨干親本。
1.2.2親本選擇依據(jù)血統(tǒng)遠(yuǎn)緣、地理遠(yuǎn)緣和主要性狀優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)原則,選擇親本,配置雜交組合。
1.2.3海南加代海南冬季加代、高代強(qiáng)制自交與分子標(biāo)記相結(jié)合,加快后代純合,縮短育種進(jìn)程。
1.2.4混合種植早期(F2耀F3代)按單株抗性、產(chǎn)量和品質(zhì)選擇后混合種植,在保證遺傳多樣性的同時(shí)提高選擇效率。
1.2.5單株間姊妹交優(yōu)系內(nèi)優(yōu)良單株間進(jìn)行姊妹交,充分利用數(shù)量性狀基因的加性效應(yīng),促進(jìn)微效有益基因的聚合與累加,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性和適應(yīng)性等主要性狀的同步提高。
1.2.6吐絮集中度測(cè)定將9月30日前的吐絮率作為棉花吐絮集中程度的選擇指標(biāo)。9月30日前吐絮率達(dá)到65%為達(dá)標(biāo),以提高品種的適宜輕簡(jiǎn)化管理水平。
1.2.7不同生態(tài)區(qū)多點(diǎn)試驗(yàn)在主產(chǎn)棉區(qū)不同生態(tài)區(qū)開(kāi)展多年多點(diǎn)試驗(yàn),對(duì)品種的適應(yīng)性、豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性進(jìn)一步鑒定篩選。
1.2.8穩(wěn)定品系深化研究對(duì)穩(wěn)定品系的形態(tài)特征、生理生化特性和某一特異性狀繼續(xù)進(jìn)行深化研究,發(fā)現(xiàn)新特性,挖掘新優(yōu)勢(shì),同時(shí)進(jìn)行配套栽培技術(shù)研究。
1.3選育過(guò)程
1996年在河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所試驗(yàn)站配制冀棉18F1伊96-322(冀棉25伊GK12組合抗蟲(chóng)性強(qiáng)的低代品系)等48個(gè)雜交組合;同年冬,再將48個(gè)雜交組合南繁加代,其中(冀棉18F1伊96-322)F1代表現(xiàn)抗蟲(chóng)、豐產(chǎn)、抗病、品質(zhì)優(yōu)良,選擇該雜交組合的單株混合收獲。
1997年在河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所試驗(yàn)站種植(冀棉18F1伊96-322)F2代,選擇優(yōu)良單株混合收獲;同年冬,在海南基地種植(冀棉18F1伊96-322)F3代,選擇優(yōu)良單株混合收獲。
1998年在河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所試驗(yàn)站種植(冀棉18F1伊96-322)F4代,選擇抗蟲(chóng)、豐產(chǎn)、抗病、優(yōu)質(zhì)單株自交,混收自交鈴;同年冬,將(冀棉18F1伊96-322)F5代混收的自交鈴南繁加代,繼續(xù)選擇優(yōu)良株行單株自交,混收自交鈴。
1999年在河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所試驗(yàn)站種植(冀棉18F1伊96-322)F6代的混收自交鈴,選擇優(yōu)良株行單株自交,混收自交鈴,并開(kāi)始檢測(cè)纖維品質(zhì);同年冬,將混收的自交鈴南繁加代,選擇行內(nèi)一致性好的優(yōu)良單株姊妹互交,混收雜交鈴。
2000年在河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所試驗(yàn)站種植(冀棉18F1伊96-322)F8代姊妹交雜交鈴,繼續(xù)選擇行內(nèi)一致性好的優(yōu)良單株姊妹進(jìn)行互交,收獲姊妹交雜交鈴;同年冬,在海南基地種植(冀棉18F1伊96-322)F9代姊妹互交雜交鈴,選擇行內(nèi)優(yōu)良單株自交,混合收獲自交鈴。
2001年在河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所試驗(yàn)站種植(冀棉18F1伊96-322)F10代自交鈴,繼續(xù)選擇優(yōu)良單株自交,分株收獲自交鈴;同年冬,將(冀棉18F1伊96-322)F11代優(yōu)良單株自交鈴進(jìn)行株行種植,選擇優(yōu)良株行自交,收獲優(yōu)良的自交株系。
2002年在河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所試驗(yàn)站種植(冀棉18F1伊96-322)F12代優(yōu)良株系,同年冬繼續(xù)選優(yōu)良株系南繁加代,綜合前幾年數(shù)據(jù)和當(dāng)時(shí)在海南種植的表現(xiàn),選擇出優(yōu)系1316。
2003年參加豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品系比較試驗(yàn),同時(shí)在南宮、故城、曲周、河間進(jìn)行多點(diǎn)鑒定,結(jié)果顯示,1316系在各點(diǎn)均表現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、早熟、抗病抗蟲(chóng)、纖維品質(zhì)優(yōu)良且綜合指標(biāo)配套,命名為冀1316。
2004年申報(bào)并獲準(zhǔn)參加河北省棉花品種區(qū)域試驗(yàn),2004年和2005年參加河北省冀中南春播常規(guī)棉組區(qū)域試驗(yàn)。
2007年參加河北省冀中南春播棉生產(chǎn)試驗(yàn)。
2008年4月通過(guò)河北省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定(審定編號(hào):冀審棉2008005號(hào))。
2.1特征特性
在冀中南地區(qū)春播種植,冀1316全生育期為131 d左右,出苗快、齊苗早,前中期生長(zhǎng)健壯、整齊;植株較高,塔型,莖葉茸毛較多,單株結(jié)鈴性強(qiáng),開(kāi)花結(jié)鈴早,吐絮集中,鈴較大、卵圓形,衣分高,早熟不早衰;對(duì)脫葉、催熟劑敏感,僵瓣率低,纖維潔白,吐絮肥暢,易采摘;株高93.4 cm左右,第一果枝節(jié)位高(距離地面23耀27 cm),爛鈴率低,鈴重6.2 g左右,子指10.9 g左右,衣分40.50%左右,霜前花率92.9%以上;屬中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉品種,高抗棉鈴蟲(chóng)、紅鈴蟲(chóng)等鱗翅目害蟲(chóng),對(duì)盲蝽象有較強(qiáng)抗性;適于機(jī)械化輕簡(jiǎn)化管理。
2.2豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性和適應(yīng)性
2004年和2005年河北省冀中南春播常規(guī)棉組區(qū)域試驗(yàn),冀1316的15個(gè)試點(diǎn)全部增產(chǎn),且2 a增產(chǎn)幅度均達(dá)到了極顯著水平,其中,皮棉產(chǎn)量分別為1 492.5 kg/hm2和1 513.5 kg/hm2,較對(duì)照DP99B增產(chǎn)率分別為26.6%和14.4%;霜前皮棉產(chǎn)量分別為1 375.5 kg/hm2和1 423.5 kg/hm2,較對(duì)照DP99B增產(chǎn)率分別為31.0%和16.6%(表1)。
表1 2004~2005年河北省棉花品種區(qū)域試驗(yàn)中冀1316的產(chǎn)量Table1 The yield of Ji1316 in the regional test in Hebei Province in 2004-2005
2007年河北省冀中南春播棉生產(chǎn)試驗(yàn),冀1316的8個(gè)試點(diǎn)全部增產(chǎn),且增產(chǎn)幅度達(dá)到了極顯著水平,皮棉和霜前皮棉產(chǎn)量分別為1 756.5 kg/hm2和1 605 kg/hm2,較對(duì)照冀228增產(chǎn)率分別為21.5%和19.7%。
從2004耀2007年河北省棉花區(qū)域試驗(yàn)的產(chǎn)量結(jié)果可以看出,冀1316在不同氣候年份、生態(tài)亞區(qū)和管理?xiàng)l件下增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)明顯,品種與地點(diǎn)互作效應(yīng)小,均表現(xiàn)豐產(chǎn)性突出。冀1316具有非常突出的豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性和廣泛的適應(yīng)性。
2.3抗病性
2004年和2005年由河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所進(jìn)行抗病性鑒定,冀1316枯萎病病情指數(shù)分別為6.6和6.1,黃萎病相對(duì)病情指數(shù)分別為28.5和32.4;大田調(diào)查,枯萎病病情指數(shù)分別為8.7和1.0,黃萎病相對(duì)病情指數(shù)分別為30.7和21.5。2008耀2009年由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所植保室進(jìn)行抗病性鑒定,冀1316枯萎病病情指數(shù)分別為1.8和7.5,黃萎病相對(duì)病情指數(shù)分別為25.4和31.2;大田調(diào)查,枯萎病病情指數(shù)分別為3.7和2.6,黃萎病相對(duì)病情指數(shù)分別為20.9和12.2。4 a抗病鑒定和大田調(diào)查結(jié)果均表明,冀1316為抗枯萎病、耐黃萎病品種。
2.4抗蟲(chóng)性
2.4.1抗棉鈴蟲(chóng)2008耀2009年中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所利用Bt膠體金免疫檢測(cè)試紙條鑒定抗棉鈴蟲(chóng)株率,利用ELISA方法檢測(cè)Bt抗蟲(chóng)蛋白含量,結(jié)果顯示,冀1316抗蟲(chóng)株率為100%,Bt蛋白量低值為514 ng/g,表達(dá)量高;田間罩籠及室內(nèi)葉片喂食鑒定結(jié)果顯示,冀1316二代蕾鈴被害率為23.02%、被害減退率低值為52.34%,三代幼蟲(chóng)死亡率低值為89.33%、幼蟲(chóng)校正死亡率為86.4%,葉片受害級(jí)別為2級(jí),屬抗棉鈴蟲(chóng)品種。
2.4.2抗盲蝽象2014耀2015年河北省主產(chǎn)棉區(qū)多點(diǎn)抗盲蝽象鑒定試驗(yàn),冀1316葉片受害指數(shù)減退率為78.6%、蕾鈴受害減退率為83.6%,抗盲蝽象級(jí)別達(dá)到抗級(jí)(農(nóng)業(yè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 2676—2015)。而主推棉花品種冀棉958的葉片受害指數(shù)減退率為58.3%、蕾鈴受害減退率為64.0%,抗盲蝽象級(jí)別為中抗級(jí)。
2.5抗逆性
2.5.1耐鹽堿能力強(qiáng)由河北省農(nóng)林科學(xué)院濱海農(nóng)業(yè)研究所進(jìn)行耐鹽性鑒定,冀1316發(fā)芽期相對(duì)鹽害率為22.3%,表現(xiàn)耐鹽;苗期鹽害指數(shù)為23.8%,表現(xiàn)強(qiáng)耐;全生育期耐鹽指數(shù)為1.12%,達(dá)到強(qiáng)耐水平(表2)。2012年在南大港農(nóng)場(chǎng)含鹽量0.21%的中度鹽堿地示范8 hm2,冀1316子棉產(chǎn)量為4 502.6 kg/hm2,較鄰近自然對(duì)照增產(chǎn)30.2%。
2.5.2抗旱性好由河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所進(jìn)行抗旱性鑒定,冀1316抗旱指數(shù)為1.115,達(dá)到了抗旱性1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
2014年在南宮市大召村旱薄鹽堿地進(jìn)行冀1316與綠豆間作的產(chǎn)量試驗(yàn),結(jié)果顯示,在7月收獲綠豆980.0 kg/hm2后,又收獲冀1316子棉4 515 kg/hm2,較鄰近單作自然對(duì)照增產(chǎn)17.9%。
表2 冀1316的耐鹽性鑒定結(jié)果Table2 The salt-tolerance identifications of Ji1316
2.6纖維品質(zhì)
2007年由農(nóng)業(yè)部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心對(duì)河北省棉花品種區(qū)域試驗(yàn)的棉花纖維品質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),冀1316上半部平均長(zhǎng)度30.4 mm,整齊度指數(shù)84.4%,馬克隆值4.9,斷裂比強(qiáng)度29.3 cN/tex,伸長(zhǎng)率6.4%,反射率75.0%,黃度7.8,紡紗均勻性指數(shù)141,各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)綜合配套,纖維品質(zhì)為同組參試品種最好。
2008耀2009年由農(nóng)業(yè)部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心對(duì)黃河流域棉花品種區(qū)域試驗(yàn)的棉花纖維品質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),冀1316上半部平均長(zhǎng)度30.2 mm,整齊度指數(shù)85.6%,馬克隆值5.0,斷裂比強(qiáng)度30.4 cN/tex,伸長(zhǎng)率5.7%,反射率76.5%,黃度7.9,紡紗均勻性指數(shù)148,綜合指標(biāo)達(dá)到域型品種標(biāo)準(zhǔn),纖維品質(zhì)為同組參試品種最好。
2.7適宜機(jī)械化輕簡(jiǎn)化管理
2012耀2015年連續(xù)4 a進(jìn)行了32點(diǎn)次的適于機(jī)械化輕簡(jiǎn)化栽培棉花品種篩選試驗(yàn),冀1316表現(xiàn)早熟性好,霜前花率高(95.8%),生育期124 d;長(zhǎng)勢(shì)穩(wěn)健,松緊適中,易管理;第一果枝節(jié)位高(離地高度23耀27 cm),爛鈴少(爛鈴率5.2%,較對(duì)照冀棉958低11.5豫);開(kāi)花結(jié)鈴早,吐絮集中(9月30日吐絮率70.2%,較對(duì)照冀棉958高36.8%);對(duì)脫葉、催熟劑敏感,成熟期一致。噴施脫葉、催熟劑15 d后,落葉率可達(dá)到99.5%,架葉率低;棉朵不碎,掛枝棉、遺留棉、撞落棉少,采凈率提高。
2014耀2015年在河北南宮和天津?qū)幒舆M(jìn)行冀1316及其輕筒化配套技術(shù)大面積示范,結(jié)果顯示,美國(guó)約翰迪爾9970型采棉機(jī)作業(yè)效率1.64 hm2/h,采凈率95.2%;適于機(jī)械化輕簡(jiǎn)化栽培。
3.1冀1316遺傳基因豐富,優(yōu)質(zhì)、早熟、抗逆、高產(chǎn)、適于機(jī)采
轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉冀1316具有陸地棉、中棉和野生瑟伯氏棉血統(tǒng),遺傳基礎(chǔ)豐富;集早熟、抗病蟲(chóng)、抗逆、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、適于機(jī)采于一體,實(shí)現(xiàn)了抗性、熟性、產(chǎn)量和品質(zhì)的同步提高。尤其是在穩(wěn)產(chǎn)性、抗逆、抗盲蝽象、適于機(jī)械化輕簡(jiǎn)化管理方面優(yōu)勢(shì)明顯,能夠滿足河北省及其周邊棉區(qū)生產(chǎn)需求和目前棉花生產(chǎn)對(duì)棉花品種機(jī)械化輕簡(jiǎn)化管理的需要。
3.2遺傳基礎(chǔ)豐富的遠(yuǎn)緣雜交種質(zhì)資源為特色優(yōu)良品種培育提供了保證
河北省是一個(gè)植棉大省,歷年來(lái)選育出了許多優(yōu)良陸地棉品種[14],這得益于河北省育種工作者在拓展陸地棉遺傳基礎(chǔ)方面卓有成效的工作。河北省棉花遠(yuǎn)緣雜交育種研究可追溯到19世紀(jì)50年代末,以利用海島棉、中棉、瑟伯氏棉等遠(yuǎn)緣種質(zhì)的優(yōu)良特性為主[15]。利用陸地棉與海島棉、陸地棉與海島野生棉進(jìn)行種間雜交,其后代經(jīng)長(zhǎng)期定向選擇,先后育成了冀棉12號(hào)、冀棉13號(hào)、冀棉20號(hào)、新陸中8號(hào)等具有陸海血統(tǒng)的棉花品種,其中,冀棉20號(hào)豐產(chǎn)性和抗病性比較突出,新陸中8號(hào)纖維品質(zhì)優(yōu)異。利用陸地棉與中棉和瑟伯氏棉(HAT)三元雜種后代,先后選育出冀棉25(冀資123)和冀668,其突出特點(diǎn)是黃萎病抗性大幅度提高,實(shí)現(xiàn)了抗病與豐產(chǎn)的協(xié)調(diào)改良。利用陸地棉與海島棉和瑟伯氏棉(HBT)三元雜種后代,先后選育出石遠(yuǎn)321、石遠(yuǎn)345和SGK321等,實(shí)現(xiàn)了豐產(chǎn)與早熟的協(xié)調(diào)改良,并且衣分得到了提高。棉花新品種冀1316親本來(lái)源于HAT三元遠(yuǎn)緣雜種后代,具有陸地棉、中棉和野生棉瑟伯氏棉血統(tǒng),遺傳基礎(chǔ)豐富,擁有陸地棉的豐產(chǎn)性、中棉的抗逆性和瑟伯氏棉的適應(yīng)性等優(yōu)良特性,并且攜帶的外源Bt在其植株體內(nèi)得到了充分表達(dá)。區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果表明,冀1316是一個(gè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、廣適、多抗等綜合性狀突出的新品種;選育結(jié)果表明,利用具有陸地棉、中棉、野生瑟伯氏棉遺傳背景,目標(biāo)性狀優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的材料作為雜交親本,是選育出綜合性狀優(yōu)良新品種的遺傳基礎(chǔ)和前提。HAT三元遠(yuǎn)緣雜種后代可以改良陸地棉產(chǎn)量水平,增強(qiáng)其抗逆性和適應(yīng)能力。
3.3低代混選法對(duì)棉花遠(yuǎn)緣雜交后代的遺傳改良效果顯著
在自然選擇作用下,遺傳群體后代性狀聚合受當(dāng)?shù)刈匀?、栽培條件的影響,并逐步形成具有較強(qiáng)區(qū)域適應(yīng)性的生態(tài)類型。因此,低代混選法有利于棉花遠(yuǎn)緣雜交后代的遺傳改良。
3.4棉花遺傳改良中姊妹交有利于微效多基因聚合
棉花的主要經(jīng)濟(jì)性狀是受多基因控制的數(shù)量性狀,如單株結(jié)鈴數(shù)、單株產(chǎn)量等遺傳傳遞力較低,且容易受環(huán)境影響,選擇可靠性差。早代高強(qiáng)度選擇可能造成這類基因的丟失。假如在不同世代選擇優(yōu)系內(nèi)的優(yōu)良單株進(jìn)行姊妹交,可以促進(jìn)微效有益基因的聚合與累加,充分發(fā)揮數(shù)量性狀基因的加性效應(yīng),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量與品質(zhì)、抗性、適應(yīng)性的同步協(xié)調(diào)改良,提高棉花產(chǎn)量0.8%~3.5%。通過(guò)性狀聚類軟件將后代品系聚類,組內(nèi)株系姊妹交混選可使有利基因得到積累和重新組合,形成優(yōu)良的個(gè)體。
3.5現(xiàn)代育種技術(shù)與傳統(tǒng)輔助手段結(jié)合提高品種選育效率
新品種選育是一個(gè)復(fù)雜而且漫長(zhǎng)的過(guò)程,要集成多種選擇手段加速育種進(jìn)程。冀1316的選育采用了海南異地自交加代,分子標(biāo)記輔助篩選加速后代純合;早期產(chǎn)量與品質(zhì)跟蹤測(cè)定,提高選擇效率和速度;全程枯黃萎病混生病圃抗病性鑒定和室內(nèi)外抗蟲(chóng)性檢測(cè),高強(qiáng)度定向脅迫選擇,提高品種的綜合抗性;多年多點(diǎn)鑒定,提高品種的適應(yīng)性、豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性。采用集成的育種手段進(jìn)行品種選育,育種效率大幅度提高,效果顯著。
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Analysis of New Cotton Variety Ji1316 Breeding for High and Stable Yield,Superior Qualities,Wider Adaptability and Multi-resistance
GUO Bao-sheng,LIU Su-en,WANG Zhao-xiao,WANG Kai-hui,ZHAO Cun-peng,CUI Rui-min,LIU Cun-jing,ZHANG Jian-hong,ZHANG Xiang-yun,GENG Jun-yi*
(Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Cotton in Huanghuaihai Semiarid Area,Ministry of Agriculture,P.R.China,Cotton Research Institute of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Shijiazhuang 050051,China)
Based on the rich genetic background of trispecific hybrids derived lines from G.hirsutum,G. arboreum and G.thurber’s(HAT),the new cotton breeding method of mass selection-sister line crossing was adopted to pyramid many genes with small effects.The new cotton variety Ji1316 with excellent genet原ic traits was bred.Its most prominent feature are high and stable yield,superior qualities,wider adapt原ability and multi-resistance.In south-central regional test of Hebei Province,the production of Ji1316 in原creased significantly than DP99B in 23 test plots,and had strong insects(bollworm and mirids)resis原tance,high stress(salinity and drought)tolerance.Its fiber quality was also excellent,which fiber length was 30.2 mm,the fiber strength was 30.4 cN/tex,and the micronaire was 5.0.For its excellent characteris原tics,Ji1316 can meet the demand of mechanized harvest and be suitable for all the cotton-growing areas around Hebei Province.
Cotton;Ji1316;Yield stability;Mirids resistance;Analysis
S562
A
1008-1631(2016)02-0058-05
2015-10-17
河北省省級(jí)科技計(jì)劃項(xiàng)目(16226321D);河北省渤海糧倉(cāng)科技研發(fā)項(xiàng)目
郭寶生(1971-),男,河北玉田人,研究員,博士,主要從事棉花種質(zhì)創(chuàng)新與育種研究。Tel:0311-87652077。
耿軍義(1964-),男,河北行唐人,研究員,主要從事棉花遺傳育種研究。Tel:0311-87652077。