戚廷香，郭立平，吳建勇，張學(xué)賢，唐會(huì)妮，王海林，喬秀琴，張兵兵，邢朝柱

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所/棉花生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南安陽455000）

草害是影響棉花生產(chǎn)的主要因素之一， 嚴(yán)重影響棉花的品質(zhì)和產(chǎn)量[1]。 雜草不僅與棉花爭(zhēng)水肥、陽光和空間，還傳播病蟲害[2]。除草劑的推廣使用，可大幅度減少棉田管理用工，降低勞動(dòng)強(qiáng)度[3]。草甘膦作為一種廣譜除草劑，具有高效、低毒、低殘留、低成本、不破壞土壤環(huán)境等一系列優(yōu)點(diǎn)，是比較理想的滅生性除草劑之一[3]。目前推廣的棉花品種對(duì)草甘膦除草劑不具有抗性， 經(jīng)常出現(xiàn)藥害現(xiàn)象[4]。而選育抗除草劑棉花品種是防止除草劑藥害最有效的途徑[5-6]。因此，本研究旨在篩選抗草甘膦棉花材料， 為抗除草劑棉花品種的選育提供新材料。

1 材料與方法

1.1 材料

2005―2008 年在對(duì)遠(yuǎn)緣雜交抗逆材料后代的選育中，發(fā)現(xiàn)幾株對(duì)草甘膦不敏感的材料。 2009―2015 年分別在田間大劑量 （質(zhì)量濃度4.1～8.2 g·L－1） 噴施草甘膦進(jìn)行篩選， 同時(shí)通過回交導(dǎo)入大鈴、長果枝、早熟等性狀，選出了一系列抗草甘膦，且具有不同農(nóng)藝性狀的棉花品系（DT）。 本研究采用18 個(gè)DT 系列棉花品系，編號(hào)DT-1～DT-18，對(duì)照材料為中棉所52； 試驗(yàn)用草甘膦為草甘膦異丙胺鹽水劑（質(zhì)量分?jǐn)?shù)41%），新疆塔河勤豐植物科技有限公司生產(chǎn)。

1.2 方法

試驗(yàn)在新疆阿拉爾市第一師十團(tuán)阿拉爾市興棉農(nóng)業(yè)科技有限公司進(jìn)行， 選擇有良好隔離條件、地勢(shì)較高、 適合于棉花生長的地塊。 行長9.5 m，3行區(qū)，每個(gè)材料1 張膜，按順序排列。株距0.12 cm，行距0.76 cm， 小區(qū)面積21.66 m2（3×0.76 m×9.5 m），理論密度11.2 萬株·hm－2。 各處理每個(gè)材料用質(zhì)量濃度4.1 g·L－1草甘膦在棉花苗期（2 片真葉時(shí)）定向噴灑[6]，以中棉所52 為對(duì)照1（CK1）。 在蕾花期（蕾直徑3 mm 左右，6 月8 日）對(duì)苗期篩選出的抗耐草甘膦材料再次如上處理，以未噴灑草甘膦的中棉所52 為對(duì)照2（CK2）[5]。 每個(gè)處理噴灑1張膜（用小型噴霧器在防風(fēng)罩內(nèi)進(jìn)行）。 觀察、記載棉花苗期植株的田間表現(xiàn)； 棉花蕾花期施藥后，從6 月10 日開始觀察植株的藥害反應(yīng)。 6 月12 日出現(xiàn)第一朵花后，調(diào)查生殖器官的柱頭、花絲表現(xiàn)及雄蕊花粉量，最后收獲各小區(qū)全部自然成熟、吐絮的籽棉進(jìn)行計(jì)產(chǎn)。 田間管理按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 苗期的鑒定篩選

在2 片真葉時(shí)， 草甘膦處理后10 d 的田間觀察調(diào)查結(jié)果見表1。 從表1 可知，10 個(gè)材料DT-1、DT-2、DT-3、DT-6、DT-7、DT-8、DT-9、DT-10、DT-12 和DT-13 高 抗 草 甘 膦，6 個(gè) 材 料DT-4、DT-5、DT-11、DT-16、DT-17 和DT-18 耐草甘膦，2 個(gè)材料DT-14、DT-15 不抗草甘膦（被淘汰）。

2.2 蕾花期篩選

蕾花期噴灑草甘膦后， 前10 d 各材料的花粉正常，沒有明顯變化；6 月21 日以后有些材料的花粉開始變少，但各個(gè)材料表現(xiàn)不同（表2）。 按表現(xiàn)分述如下：

一是營養(yǎng)器官和生殖器官均不受草甘膦明顯影響的高抗草甘膦品系有DT-1、DT-2、DT-3、DT-6、DT-10 和DT-13。 其生長正常且最終收獲籽棉產(chǎn)量比較高， 特別是DT-2 和DT-6 籽棉產(chǎn)量達(dá)到4 561.5 kg·hm－2和4 299.0 kg·hm－2，與對(duì)照基本相當(dāng)，其他農(nóng)藝性狀表現(xiàn)較好，可以作為抗草甘膦育種的材料。

表1 苗期噴灑草甘膦的田間表現(xiàn)

表2 蕾花期噴灑草甘膦的田間表現(xiàn)及產(chǎn)量

二是營養(yǎng)器官不受草甘膦影響而生殖器官出現(xiàn)花粉少且敗育的品系有DT-7、DT-8、DT-9 和DT-12。 在噴灑草甘膦溶液后，其營養(yǎng)器官基本不受影響，但藥后10 d 時(shí)生殖器官出現(xiàn)柱頭突出、花絲變短、花粉量減少、花粉敗育等現(xiàn)象，但其敗育程度不同：DT-7 和DT-12 花粉部分?jǐn)∮行┗ㄋ幠荛_，有少量花粉且育性不穩(wěn)定，結(jié)鈴后有部分鈴發(fā)黃、干癟、脫落，最終產(chǎn)量也受到影響，只有CK2 的1/4～1/3；DT-8 和DT-9 花粉完全敗育，花藥不能開裂，幾乎沒有花粉，不能自然正常結(jié)鈴，但用其他的花粉授粉則能正常結(jié)鈴，可以作為特殊的不育材料加以利用[6]。

三是營養(yǎng)器官受草甘膦影響而生殖器官不受草甘膦影響的品系有DT-11 和DT-16。這2 個(gè)材料的葉片出現(xiàn)葉片萎蔫、邊緣卷曲，但在10 d 左右能恢復(fù)正常生長。其柱頭、花絲生長正常，花粉量比較正常，活性也正常，但產(chǎn)量比較低，究其原因：苗期和蕾期2 次噴灑草甘膦， 對(duì)其營養(yǎng)器官產(chǎn)生了傷害，造成落鈴較多。

四是營養(yǎng)器官和生殖器官均受草甘膦影響的品系有DT-4、DT-5、DT-17 和DT-18。 其中DT-4、DT-5 和DT-18 不僅營養(yǎng)器官受到傷害， 而且花粉出現(xiàn)敗育，花粉量少且育性不穩(wěn)定，結(jié)鈴偏少且脫落多，結(jié)鈴數(shù)和鈴重降低，最終導(dǎo)致棉花產(chǎn)量下降；DT-17 生殖器官受草甘膦影響較小，只是花粉量稍偏少，柱頭、花絲生長正常，結(jié)鈴也正常，產(chǎn)量是CK2 的一半左右。

3 結(jié)論

本研究篩選出了2 類在育種中可利用的材料：一是高產(chǎn)、營養(yǎng)和生殖器官對(duì)草甘膦抗性均好的材料DT-2 和TD-6，可作為育種親本加以利用，為盡快獲得抗草甘膦棉花品種提供了可能； 二是營養(yǎng)器官高抗草甘膦、 生殖器官對(duì)草甘膦敏感的材料DT-8 和DT-9，其中DT-8 材料苗期和蕾花期營養(yǎng)器官不受草甘膦影響， 但開花時(shí)花藥不開裂或花粉活力喪失出現(xiàn)完全敗育， 可作為不育系新材料進(jìn)一步深入研究及應(yīng)用， 作者正在進(jìn)行后續(xù)研究。