田海燕，崔瑞敏*，李俊蘭，崔淑芳，劉志芳，王廣恩，周永萍

（1.國家棉花改良中心河北分中心，河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所，河北石家莊050051；2.河北省種子管理總站，河北石家莊050050）

2001～2014年河北省中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種主要性狀改良分析

田海燕1，崔瑞敏1*，李俊蘭1，崔淑芳1，劉志芳2，王廣恩1，周永萍1

（1.國家棉花改良中心河北分中心，河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所，河北石家莊050051；2.河北省種子管理總站，河北石家莊050050）

為了全面評價(jià)2001～2014年河北省轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的改良成效，以河北省棉花新品種審定公告數(shù)據(jù)為依據(jù)，對2001～2014年通過河北省審定的96個(gè)中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的產(chǎn)量性狀、農(nóng)藝性狀及其抗病性進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：2001～2014年河北省審定中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的皮棉產(chǎn)量和霜前皮棉產(chǎn)量均呈上升趨勢，單株鈴數(shù)顯著提高，單鈴重有所增加，衣分變化不大；早熟性改良效果明顯，全生育期縮短，株高和單株果枝數(shù)增加，第一果枝節(jié)位、子指和霜前花率變化不明顯；抗枯萎病和黃萎病性狀改良成效明顯。研究結(jié)果可為今后河北省棉花新品種的選育提供參考。

棉花；中熟品種；轉(zhuǎn)基因抗蟲棉；產(chǎn)量性狀；農(nóng)藝性狀；抗病性

棉花是河北省的主要經(jīng)濟(jì)作物之一，對全省經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民增收具有重要影響?？偨Y(jié)和評價(jià)棉花產(chǎn)量[1～3]、品質(zhì)[4～6]、抗病性和農(nóng)藝性狀[7，8]的改良成效，可為棉花育種方向的修定和育種目標(biāo)的調(diào)整提供科學(xué)依據(jù)，以培育出適應(yīng)新形勢農(nóng)業(yè)發(fā)展的棉花品種，推動棉花生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

田海燕等[9]對2001～2013年河北省審定的中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的纖維品質(zhì)進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示，該階段河北省培育的中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種纖維品質(zhì)一般、類型比較單一，無長、細(xì)、強(qiáng)均衡達(dá)標(biāo)的Ⅰ型品種，且Ⅱ型品種所占比例較低，除了比強(qiáng)度是限制纖維品質(zhì)提升的主要因素外，近年來馬克隆值的不斷增高也是影響纖維品質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)綜合配套的重要原因。

以2001～2014年河北省審定的中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種為研究對象，分析其除纖維品質(zhì)性狀之外的其他性狀如產(chǎn)量性狀、農(nóng)藝性狀、抗病性等的改良成效，旨為今后有針對性地改良棉花品種提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

以2001～2014年河北省棉花新品種審定公告中的數(shù)據(jù)為依據(jù)[10～12]，對該階段通過河北省審定的中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的產(chǎn)量性狀、農(nóng)藝性狀和抗病性進(jìn)行整體分析及年際間變化分析，明確河北省棉花各性狀的改良成效。

2　結(jié)果與分析

2.12001耀2014年通過河北省審定的中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種概況

2001～2014年通過河北省審定的中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種共96個(gè)，其中，常規(guī)棉品種61個(gè)，占審定品種總數(shù)的63.5%；雜交棉品種35個(gè)，占36.5%（表1）。期間，2006～2008年審定品種數(shù)量較多，3 a合計(jì)審定品種42個(gè)，占12 a審定品種總數(shù)的43.8%。

表1　2001耀2014年通過河北省審定的中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種概況Table1　General situation of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

2.22001耀2014年河北省中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的產(chǎn)量與產(chǎn)量性狀分析

2.2.1產(chǎn)量變化2001～2014年河北省審定中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的皮棉產(chǎn)量和霜前皮棉產(chǎn)量均呈波動上升趨勢（圖1），其中，皮棉產(chǎn)量由2001年的1 288.5 kg/hm2上升到2014年的1 575.0 kg/hm2，增幅為22.2%；霜前皮棉產(chǎn)量由2001年的1 183.5 kg/hm2上升到2014年的1 423.4 kg/hm2，增幅為20.3%。期間，2010年審定品種的平均皮棉產(chǎn)量和霜前皮棉產(chǎn)量最高，分別為1 710.9和1 573.5 kg/hm2；2011年次之，平均皮棉產(chǎn)量和霜前皮棉產(chǎn)量分別為1 615.2和1 500.9 kg/hm2。

圖1　2001耀2014年河北省審定中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的產(chǎn)量變化Fig.1　Yield variation of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

2.2.2產(chǎn)量性狀變化2001～2014年河北省審定中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的單株鈴數(shù)改良成效顯著，其中，2005～2009年指標(biāo)值變化不大，單株鈴數(shù)保持在15個(gè)左右；之后指標(biāo)值明顯增加，單株鈴數(shù)由2010年的16.2個(gè)上升到2014年的19.8個(gè)（表2）。

表2　2001耀2014年河北省審定中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的產(chǎn)量性狀變化Table2　Yield character variation of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varietiesapproved by Hehei Province from 2001 to 2014

2001～2014年河北省審定中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的單鈴重呈波動上升趨勢，由2001年的5.0 g增加到2014年的6.3 g，增加了1.3 g，較歷年平均值增加了0.3 g，且自2008年開始單鈴重一直保持在6.0g以上。

2001～2014年河北省審定中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的衣分變化不大，其中，轉(zhuǎn)基因抗蟲棉培育初期，受引進(jìn)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉衣分低的影響，培育品種的衣分偏低，2001年和2004年平均衣分均為39.1%；之后指標(biāo)值有所提高，2005～2014年審定品種的平均衣分介于39.6%～40.7%，總體變化不大。

2.32001耀2014年河北省中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的主要農(nóng)藝性狀分析

2001～2014年河北省審定中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的全生育期呈波動縮短趨勢（圖2），其中，2004～2008年品種全生育期均在130 d以上，自2009年開始縮短到125 d左右；株高基本呈逐漸增加趨勢（圖3），由2001年的88.9 cm增加到2014年的101.2 cm，較歷年平均值增高約8 cm；單株果枝數(shù)呈緩慢增長趨勢（表3），由2001年的12.8臺增加到2014年的13.3臺，這與株高增加有關(guān)；霜前花率總體變化不大，僅2009年稍高，為94.4%，其他年份均為91%～92%；第一果枝節(jié)位和子指變化不明顯。

圖2　2001耀2014年河北省審定中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的全生育期變化Fig.2　Whole growth period variation of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

圖3　2001耀2014年河北省審定中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的株高變化Fig.3　Plant height variation of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

表3　2001耀2014年河北省審定中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的霜前花率、第一果枝節(jié)位、單株果枝數(shù)和子指變化Table3　Main characters variation of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

2.42001耀2014年河北省中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的抗病性分析

2.4.1枯萎病抗性變化2001～2014年河北省審定的中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種中，高抗枯萎病品種38個(gè)，占審定品種總數(shù)的39.6%；抗枯萎病品種50個(gè)，占52.1%；耐枯萎病品種8個(gè)，占8.3%；無感病品種（表4）。

表4　2001耀2014年河北省審定中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的抗病性情況Table4　Analysis of disease resistance of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

2001～2014年河北省審定中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的枯萎病抗性改良成效顯著，其中，2001年和2004年無高抗品種；2006～2011年高抗品種所占比例逐年增加，其中，2011年審定品種全部為高抗品種；2012～2014年高抗品種所占比例有所下降（圖4）；耐病品種逐漸減少，自2009年開始，僅2012年有1個(gè)耐病品種，其他年份的所有品種均為高抗或抗枯萎病品種。

圖4　2001耀2014年河北省審定中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的抗枯萎病情況Fig.4　Analysis of resistance to Fusarium wilt of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

2.4.2黃萎病抗性變化2001～2014年河北省審定的中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種中，無高抗黃萎病品種；抗黃萎病品種數(shù)量少，只有2個(gè)，僅占審定品種總數(shù)的2.1%；大部分為耐黃萎病品種（78個(gè)），占81.3%；感病品種16個(gè)，占16.7%。

2001～2014年河北省審定中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的黃萎病抗性逐漸增強(qiáng)，其中，感病品種比例自2004年開始基本呈逐年下降趨勢，從2011年開始審定的品種中均無感病品種；2007年和2012年分別有1個(gè)抗黃萎病品種（圖5）?？梢钥闯?，河北省中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的抗黃萎病育種取得了初步成效，但今后仍需進(jìn)一步加強(qiáng)抗黃萎病育種的研究。

圖5　2001耀2014年河北省審定中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的抗黃萎病情況Fig.5　Analysis of resistance to Verticillium wilt of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

3　結(jié)論與討論

以2001～2014年河北省棉花新品種審定公告為依據(jù)，對2001～2014年通過河北省審定的96個(gè)中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的產(chǎn)量性狀、農(nóng)藝性狀及其抗病性進(jìn)行了分析，并評價(jià)了各性狀的改良成效。結(jié)果顯示，自2001年以來，河北省審定中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的皮棉產(chǎn)量和霜前皮棉產(chǎn)量均有了明顯提高，與劉存敬等[13]和李愛國等[14]等的研究結(jié)果一致，高產(chǎn)育種成效顯著。單株鈴數(shù)和鈴重是影響河北省春播棉區(qū)抗蟲棉產(chǎn)量的主要因素[15]，進(jìn)一步對棉花產(chǎn)量構(gòu)成因素進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，單株鈴數(shù)和鈴重均有不同程度的提高，但衣分變化不大。在今后的棉花育種研究中，應(yīng)在保證單株鈴數(shù)和鈴重的基礎(chǔ)上，注意加強(qiáng)高衣分性狀的選擇，以進(jìn)一步提高皮棉產(chǎn)量。

在其他農(nóng)藝性狀的改良中，2001～2014年河北省審定品種的全生育期縮短，株高增加，單株果枝數(shù)有所增多，第一果枝節(jié)位、子指和霜前花率變化不明顯。針對棉花生產(chǎn)中爛鈴嚴(yán)重的問題[16]，田海燕等[17]研究表明，棉花爛鈴率與第一果枝節(jié)位呈顯著的負(fù)相關(guān)。因此，在今后的棉花育種研究中，應(yīng)在保證單株果枝數(shù)的基礎(chǔ)上，可選擇果枝節(jié)位和第一果枝距離地面較高的品種，以減少棉花爛鈴的發(fā)生。

2001～2014年河北省中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種的枯萎病抗性不斷增強(qiáng)，高抗品種逐漸增多；黃萎病抗性有了一定程度的提高，但抗病品種數(shù)量仍然很少，大部分為耐病品種。在黃萎病高發(fā)年份，黃萎病發(fā)生率高依然是制約棉花生產(chǎn)的主要因素。在今后的棉花抗黃萎病育種研究中，應(yīng)注意將系統(tǒng)選育、雜交育種、遠(yuǎn)緣雜交、分子標(biāo)記輔助育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等多種育種手段相結(jié)合[18，19]，不斷創(chuàng)新研究手段和技術(shù)方法，以加快棉花抗病育種進(jìn)程，培育出高抗黃萎病的品種[20]。

［1］唐中杰，李武，謝德意.1978-2007年河南省棉花品種遺傳改良成效研究Ⅰ.產(chǎn)量性狀的改良［J］.河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，（9）：26-28.

［2］張德貴，孔繁玲，張群遠(yuǎn)，劉文新，楊付新，徐乃銀，廖琴，鄒奎.建國以來我國長江流域棉區(qū)棉花品種的遺傳改良Ⅰ.產(chǎn)量及產(chǎn)量組分性狀的改良［J］.作物學(xué)報(bào)，2003，29（2）：208-215.

［3］孔繁玲，姜保功，張群遠(yuǎn)，楊付新，李如忠，劉永平，趙素蘭，郭騰龍.建國以來我國黃淮棉區(qū)棉花品種的遺傳改良Ⅰ.產(chǎn)量及產(chǎn)量組分的改良［J］.作物學(xué)報(bào)，2000，26（2）：148-156.

［4］姜保功，孔繁玲，張群遠(yuǎn)，楊付新，李如忠，劉永平，萬振元，郭騰龍.建國以來我國黃淮棉區(qū)棉花品種的遺傳改良Ⅱ.纖維品質(zhì)性狀的改良［J］.作物學(xué)報(bào)，2000，26（5）：528-535.

［5］唐中杰，李武，謝德意.1978-2007年河南省棉花品種遺傳改良成效研究Ⅱ.纖維品質(zhì)的改良［J］.河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，40（1）：66-68.

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［7］姜保功，孔繁玲，張群遠(yuǎn)，楊付新，姜如琴.建國以來我國黃淮棉區(qū)棉花品種的遺傳改良Ⅲ.農(nóng)藝性狀、抗病性和穩(wěn)定性的改良［J］.遺傳學(xué)報(bào)，2000，27（9）：810-816.

［8］唐中杰，李武，謝德意.1978-2007年河南省棉花品種遺傳改良成效研究Ⅲ.抗枯、黃萎病及農(nóng)藝性狀的改良［J］.河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，40（2）：57-60.

［9］田海燕，崔瑞敏，張香云，張香云，張建宏，劉存敬，唐麗媛.河北省中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種纖維品質(zhì)變化分析［C］//中國棉花學(xué)會2014年年會論文匯編.中國棉花學(xué)會.安陽：中國棉花雜志社，2014.

［10］崔瑞敏.河北棉花品種志［M］.石家莊：河北科學(xué)技術(shù)出版社，2013.

［11］河北省農(nóng)業(yè)廳.關(guān)于發(fā)布第四十二次河北省農(nóng)作物品種審定結(jié)果的通知［Z］.石家莊：河北省農(nóng)業(yè)廳，2013.

［12］河北省農(nóng)業(yè)廳.關(guān)于第四十三次河北省農(nóng)作物品種審定結(jié)果的公告［Z］.石家莊：河北省農(nóng)業(yè)廳，2014.

［13］劉存敬，崔瑞敏，郭寶生，劉素恩，祁耀正，王兆曉，張香云，耿軍義.河北省冀中南春播轉(zhuǎn)基因抗蟲棉花審定品種主要產(chǎn)量性狀變化趨勢分析［J］.華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2009，24（增刊）：85-87.

［14］李愛國，李增書，眭書祥，趙麗芬，朱青竹，趙國忠，王虎.河北省近年審定常規(guī)棉品種主要性狀分析［J］.河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，14（2）：5-6，12.

［15］劉麗英，吳振良，戴茂華.河北省今年審定的抗蟲棉主要農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析［J］.河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，11（4）：5-7.

［16］田海燕，崔瑞敏，劉存敬，張建宏，杜海英，遲吉娜，甄軍波，唐麗媛，張香云.爛鈴對棉花產(chǎn)量因子及纖維品質(zhì)的影響［J］.河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（2）：42-45.

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［18］張海娜，李俊蘭，崔淑芳，金衛(wèi)平，王廣恩.河北省棉花抗枯、黃萎病育種進(jìn)展［C］//中國棉花學(xué)會2009年年會論文匯編.中國棉花學(xué)會·安陽：中國棉花雜志社，2009.

［19］秦永華，喬志新，劉進(jìn)元.轉(zhuǎn)基因技術(shù)在棉花育種上的應(yīng)用［J］.棉花學(xué)報(bào)，2007，19（6）：482-488.

［20］李亞棟，何近剛.棉花黃萎病抗性機(jī)制與抗病育種研究進(jìn)展［J］.河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，15（2）：88-91.

Analysis of Improvement Effectiveness on Main Characters of Mid-maturation Transgenic Insect Resis原tant Cotton Varieties Approved in Hebei Province From 2001 to 2014

TIAN Hai-yan1，CUI Rui-min1*，LI Jun-lan1，CUI Shu-fang1，LIU Zhi-fang2，WANG Guang-en1，ZHOU Yong-ping1
（National Cotton Improvement Center Hebei Branch，Institute of Cotton of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Shijiazhuang 050051，China；2.Hebei Seed Station，Shijiazhuang 050050，China）

In order to evaluate the improvement of 96 mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved in Hebei Province from 2001 to 2014.We analyzed yield character，agronomic traits，disease resistance of the varieties.The results showed that from 2001-2014，lint yield and lint yield before frost were on the rise，bolls per plant improved significantly，boll weight increased，lint little changed. Earliness improved obviously，plant height and sympodial branch number increased，sympodial branch node，seed index and percentage of seed-cotton yield before frost had no significant changes.Resistance to Fusarium wilt and Verticillium wilt improved evidently.The research results can provide references for the selection of new cotton varieties in the future.

Cotton；Mid-maturation variety；Transgenic insect resistant cotton；Yield character；Agronomic traits；Disease resistance

S562

A

1008-1631（2016）05-0073-05

2016-01-19

田海燕（1980-），女，河北藁城人，助理研究員，碩士，主要從事棉花遺傳育種研究。Tel：0311-87652176；E-mail：tianhaiyan8010@sohu.com。

崔瑞敏（1959-），女，河北深州人，研究員，主要從事棉花新品種選育研究及示范推廣工作。Tel：0311-87652176；E-mail：cuiruimin80@163.com。