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        河北省轉基因抗蟲棉區(qū)域試驗的回顧與展望

        2018-09-17 07:56:22田海燕周永萍崔瑞敏
        中國棉花 2018年8期
        關鍵詞:抗蟲棉機采區(qū)域試驗

        田海燕,周永萍,崔瑞敏

        (河北省農林科學院棉花研究所,石家莊050051)

        棉花是河北省的重要經濟作物之一,在國民經濟和人民生活中占有重要地位。培育優(yōu)良品種是提高棉花產量和改進品質最有效的途徑。棉花品種區(qū)域試驗通過田間試驗鑒定棉花新品種的豐產性、抗逆性、適應性、纖維品質等綜合表現(xiàn),其結果是品種審定、推廣應用的重要依據(jù)。且合理的區(qū)域試驗評價體系是保證品種審定公正性的重要基礎[1-4]。

        20世紀90年代初期,河北省棉鈴蟲爆發(fā),給棉花生產帶來毀滅性的打擊,導致棉花種植面積大幅度減少,產量顯著下降。當時生產上急需抗棉鈴蟲的品種。因此,河北省1995年從美國岱字棉公司引進轉基因抗蟲棉品系,并根據(jù)《中華人民共和國種子管理條例》和河北省種子管理相關規(guī)定,自1996年開始,增設了抗蟲棉品種區(qū)域試驗。1997年轉基因抗蟲棉新棉33B通過河北省審定,并以其突出的抗蟲效果受到普遍歡迎。此后,育種單位加強了轉基因抗蟲棉品種的培育,參試品種逐漸增多,2004年之后,河北省棉花品種區(qū)域試驗取消非轉基因棉試驗,正式進入轉基因抗蟲棉區(qū)域試驗階段[5-6]。

        1 河北省轉基因抗蟲棉區(qū)域試驗的成效

        1.1 鑒定出一批優(yōu)良品種

        2004―2018年河北省轉基因抗蟲棉區(qū)域試驗共設置59組,累計556個品種參試,審定品種153個(表1)。審定的品種中,豐產類型(霜前皮棉產量超對照10%以上)68個,優(yōu)質類型(品質達到Ⅱ型品種標準[7])33個,雙抗類型(既抗枯萎病又抗黃萎病)4個,特早熟棉品種14個,低酚棉品種5個,機采棉品種3個。這些品種的推廣應用有效地遏制了棉鈴蟲的危害,滿足了河北棉花生產對多類型品種的需求,促進了河北省的棉花生產[8]。

        表1 2004―2018年河北省轉基因抗蟲棉區(qū)域試驗基本情況

        1.2 審定的轉基因抗蟲棉品種在棉花生產中發(fā)揮了重要作用

        鑒定的一系列轉基因抗蟲棉品種,以其高產、抗病、優(yōu)質、早熟、類型多元化等特性,在生產上大面積種植推廣,實現(xiàn)了河北省棉花單產的逐步提高(圖1),并保持在較高的產量水平。隨著自育轉基因抗蟲棉新品種的不斷培育,新棉33B、DP99B等國外轉基因抗蟲棉品種在生產上的種植面積不斷縮小,從1999年占河北省棉田播種的90.02%,到2007年只有4.3%,國外轉基因抗蟲棉在河北省的棉花生產上逐漸淘汰,河北省棉花生產進入自育多類型轉基因抗蟲棉品種選育推廣時期。這也是河北省棉花品種的第7次更換[5]。

        圖1 河北省轉基因抗蟲棉平均單產情況

        2 河北省轉基因抗蟲棉區(qū)域試驗試驗方法的改進

        2.1 試點布局更有代表性

        試點布局不斷調整,逐漸完善。2004年冀中南中熟組區(qū)域試驗試點8個,按行政區(qū)劃統(tǒng)計,石家莊1個,保定1個,邯鄲1個,邢臺2個,滄州1個,衡水2個。通過不斷調整,到2016年該組有試點14個,其中邯鄲2個,邢臺3個,滄州2個,衡水2個,石家莊2個,保定2個,廊坊1個,進一步提高了試點的代表性。

        2.2 組別設置更加科學、合理

        為增強棉花品種審定的前瞻性,區(qū)域試驗設置類型、組別也依據(jù)生產與育種情況及時進行了調整[9-10],確保其更加科學、合理。主要由于棉花雜交育種發(fā)展較快,參試的品種越來越多,且常規(guī)種與雜交種在種植方式、技術和管理方法上存在差異,自2008年開始,棉花常規(guī)種和雜交種在不同組別進行試驗,分設冀中南春播常規(guī)組和冀中南春播雜交組,以保證2種類型棉花品種特征特性充分表達。除冀中南中熟組外,為滿足生產需要還設置了一些其他組別,如低酚棉組、彩色棉組、冀東早熟組、早熟棉組、機采棉組等,滿足了河北棉花生產對品種的多樣化需求。

        2.3 適時更換對照品種

        對照品種是衡量參試品種優(yōu)劣的尺度[11],根據(jù)生產上主栽品種的變化和品種水平的不斷提高,河北省棉花品種區(qū)域試驗及時更換了對照品種。2004―2006年對照品種為DP99B,2007年更換為冀228[8]。2008年開始棉花常規(guī)種和雜交種分組進行試驗,對照品種也適時分組設置:常規(guī)組2008―2014年對照品種為冀棉958,2015―2018年為冀豐1271;雜交組2008年對照品種同常規(guī)組(冀棉958),2009―2018 年為邯雜 306[8]。

        2.4 增加分子鑒定程序,構建參試品種的DNA指紋圖譜

        為了保護育種者的品種權,保證參試品種的真實性和純度,自2010年開始,利用簡單序列重復(Simple sequence repeat,SSR)標記,從分子水平上對參試品種進行檢測,提高了鑒定的可信度與時效性,構建了參試品種的DNA指紋圖譜,保證區(qū)域試驗的公正性[12-14]。

        2.5 增加參試品種的DUS測試

        2016年,《河北省棉花品種試驗方案》中首次明確規(guī)定,參試品種在初審前需選擇具備檢測能力的機構完成品種的DUS(特異性、一致性和穩(wěn)定性)測試,提高了對申請審定品種的要求[9]。

        3 河北省轉基因抗蟲棉區(qū)域試驗存在的問題與建議

        3.1 加強培訓,提高區(qū)域試驗從業(yè)人員業(yè)務水平

        隨著區(qū)域試驗試點的增多,從業(yè)人員隊伍規(guī)模變大,能否保持和提高技術人員的業(yè)務水平,直接關系到區(qū)域試驗質量的高低。由于棉花生長周期長,管理工序多而復雜,要做好棉花區(qū)域試驗工作,技術人員必須掌握控制田間試驗誤差的途徑和方法,最大程度降低試驗誤差[15-16]。建議通過定期的區(qū)域試驗技術培訓和組織專家進行田間考察、技術指導等方法,明確該工作的重要性,增強技術人員的責任心與責任感,強化田間試驗設計、數(shù)理統(tǒng)計分析、栽培管理的理論學習,提高技術人員的田間鑒定能力,進一步提高試驗質量[17-19]。

        3.2 加強區(qū)域試驗投入

        隨著試驗地租、勞務用工、生產資料成本的不斷上漲,現(xiàn)有的試驗經費已遠遠不能滿足區(qū)域試驗的投入需求。因此,應提高試驗經費補助標準,基本實現(xiàn)試驗經費和成本投入的平衡。

        3.3 進一步完善機采棉區(qū)域試驗工作

        隨著農村勞動力的不斷減少和用工成本的不斷提高,棉花生產全程機械化已成為必然的發(fā)展趨勢。缺乏適合機采的棉花品種,是限制棉花生產全程機械化的重要因素之一[20-22]。自2016年開始,河北省設置了機采棉區(qū)域試驗,以鑒定適合機械化采摘的棉花品種。為了進一步規(guī)范其試驗操作,更加客觀、準確地評價參試品種,應盡快制定河北省機采棉區(qū)域試驗操作規(guī)程。

        3.4 提高棉花品種區(qū)域試驗的信息化管理水平

        2018年國家棉花品種區(qū)域試驗引入 “棉花品種區(qū)域試驗數(shù)據(jù)管理填報系統(tǒng)”,實現(xiàn)實時填報實時監(jiān)控,保證數(shù)據(jù)信息的及時性、真實性。通過該系統(tǒng)上傳的品種圖片信息,試驗管理部門可充分了解各試點品種管理和生長情況、品種特征特性等,對客觀評價參試品種提供了可靠的依據(jù)。因此,應借鑒國家棉花品種區(qū)域試驗信息化管理經驗,有效提高河北省區(qū)域試驗信息化管理水平。

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