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        中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)常規(guī)棉品種中棉EB005

        2022-03-16 09:21:46范術(shù)麗喬凱凱馬啟峰王龍
        中國(guó)棉花 2022年12期
        關(guān)鍵詞:中棉棉區(qū)皮棉

        范術(shù)麗,喬凱凱,馬啟峰,王龍

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

        棉花是重要的經(jīng)濟(jì)作物之一。棉纖維是紡織工業(yè)的重要原材料,對(duì)人們的生活有重要影響。 近些年,我國(guó)棉花種植面積逐年降低,而需求日趨加大。因此,選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的棉花新品種是育種家的重要目標(biāo)。 在此背景下,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所選育出中棉EB005。 下面對(duì)該品種的選育過(guò)程、特征特性和栽培技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

        1 親本來(lái)源及選育過(guò)程

        該品種是2010 年以高產(chǎn)的育種材料102732為母本,與父本中棉425[1]雜交,后經(jīng)海南加代擴(kuò)繁,并進(jìn)行抗病性、抗蟲(chóng)性、豐產(chǎn)性鑒定,通過(guò)多年多代系統(tǒng)選育,2012 年進(jìn)一步提純而選育出的新品系。該品系在2013―2017 年所級(jí)品系比較、多點(diǎn)生態(tài)適應(yīng)性試驗(yàn)中,抗病性、豐產(chǎn)性突出,且纖維品質(zhì)優(yōu)良。 2018―2019 年參加河南省常規(guī)春棉區(qū)域試驗(yàn)和國(guó)家黃河流域棉區(qū)中熟常規(guī)品種區(qū)域試驗(yàn),2020 年參加河南省常規(guī)春棉生產(chǎn)試驗(yàn)和國(guó)家黃河流域棉區(qū)中熟常規(guī)品種生產(chǎn)試驗(yàn), 并在2019―2020 年參加江西省棉花品種區(qū)域試驗(yàn),2020 年同步參加江西省棉花品種生產(chǎn)試驗(yàn)。 2016 年和2021年先后獲得在黃河流域生產(chǎn)應(yīng)用的國(guó)家農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全證書(shū)(生產(chǎn)應(yīng)用)[農(nóng)基安證字(2016)第147 號(hào)]、[農(nóng)基安證字(2021)第213 號(hào)];2021 年獲得在長(zhǎng)江流域生產(chǎn)應(yīng)用的國(guó)家農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全證書(shū)(生產(chǎn)應(yīng)用)[農(nóng)基安證字(2021)第169 號(hào)]。2021 年7 月、2021 年12 月、2022 年4 月分別通過(guò)河南省主要農(nóng)作物品種審定委員會(huì)、國(guó)家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)、 江西省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定,審定編號(hào)分別為豫審棉20210008[2]、國(guó)審棉20210018[3]、贛審棉20220005[4]。

        2 特征特性

        2.1 生物學(xué)特性

        中棉EB005 屬轉(zhuǎn)抗蟲(chóng)基因中熟常規(guī)棉品種,出苗好,整齊度好,長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng),結(jié)鈴性強(qiáng),鈴卵圓形,吐絮暢,易收摘,纖維色澤潔白(參見(jiàn)封三彩版)。在黃河流域棉區(qū),春播生育期112 d,植株塔形、較緊湊;葉片中等大小、葉色綠;莖稈較粗壯,茸毛密度中等;株高98.0 cm,第1 果枝節(jié)位7.0,單株果枝數(shù)13.2,單株結(jié)鈴數(shù)18.5,鈴重5.8 g,籽指11.9 g,衣分39.2%,霜前花率94.3%[3]。 在江西省植棉區(qū),春播生育期119.2 d,植株塔形、較松散;葉片大、葉色深綠;莖稈粗壯、茸毛多;株高123.4 cm,第1 果枝節(jié)位6.3,單株果枝數(shù)16.6,單株結(jié)鈴數(shù)27.1,鈴重5.3 g,籽指11.8 g,衣分39.7%,霜前花率96.6%[4]。

        2.2 產(chǎn)量表現(xiàn)

        中棉EB005 在2018―2019 年河南省常規(guī)春棉區(qū)域試驗(yàn)中的產(chǎn)量表現(xiàn):2018 年每666.7 m2籽棉、皮棉和霜前皮棉產(chǎn)量分別為276.1 kg、107.6 kg和104.7 kg(表1),分別比對(duì)照魯棉研28 號(hào)[5]增產(chǎn)10.3%、2.9%和5.1%;2019 年每666.7 m2籽棉、皮棉和霜前皮棉產(chǎn)量分別為269.5 kg、111.4 kg 和103.4 kg(表1),分別比對(duì)照魯棉研28 號(hào)[5]增產(chǎn)13.2%、10.0%和10.8%。 2020 年河南省常規(guī)春棉生產(chǎn)試驗(yàn)中,中棉EB005 每666.7 m2籽棉、皮棉和霜前皮棉產(chǎn)量分別為266.1 kg、106.0 kg 和98.7 kg(表1),分別比對(duì)照魯棉研28 號(hào)[5]增產(chǎn)4.8%、3.2%和4.2%[2]。

        表1 中棉EB005 在2018―2020 河南省常規(guī)春棉區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)中的產(chǎn)量表現(xiàn) kg

        中棉EB005 在2018―2019 年國(guó)家黃河流域棉區(qū)中熟常規(guī)品種區(qū)域試驗(yàn)中的產(chǎn)量表現(xiàn):2018年每666.7 m2籽棉、 皮棉和霜前皮棉產(chǎn)量分別為279.79 kg、107.39 kg 和101.14 kg,分別比對(duì)照石抗126[6]增產(chǎn)8.2%、14.5%和14.7%;2019 年每666.7 m2籽棉、 皮棉和霜前皮棉產(chǎn)量分別為279.8 kg、112.1 kg和106.0 kg,分別比對(duì)照中棉所100[7]增產(chǎn)3.9%、增產(chǎn)0.4%、減產(chǎn)1.2%。 2020 年國(guó)家黃河流域棉區(qū)中熟常規(guī)品種生產(chǎn)試驗(yàn)中, 中棉EB005 每666.7 m2籽棉、 皮棉和霜前皮棉產(chǎn)量分別為265.7 kg、107.7 kg 和103.1 kg(表2),分別比對(duì)照中棉所100[7]增產(chǎn)5.5%、2.9%和2.7%[3]。

        表2 中棉EB005 在2020 年國(guó)家黃河流域棉區(qū)中熟常規(guī)品種生產(chǎn)試驗(yàn)中的產(chǎn)量表現(xiàn) kg

        中棉EB005 在2019―2020 年江西省棉花品種區(qū)域試驗(yàn)中的產(chǎn)量表現(xiàn):2019 年每666.7 m2籽棉、 皮棉和霜前皮棉產(chǎn)量分別為250.4 kg、99.5 kg和97.8 kg,分別比對(duì)照GK39[8]增產(chǎn)10.6%、1.3%和1.3%;2020 年每666.7 m2籽棉、皮棉和霜前皮棉產(chǎn)量分別為222.0 kg、88.2 kg 和83.8 kg,分別比對(duì)照GK39[8]增產(chǎn)8.5%、1.4%和1.5%。 2020 年江西省棉花品種生產(chǎn)試驗(yàn)中,中棉EB005 每666.7 m2籽棉、皮棉和霜前皮棉產(chǎn)量分別為193.3kg、77.4kg 和74.1kg,分別比對(duì)照GK39[8]增產(chǎn)9.5%、0.9%和1.2%[4]。

        2.3 纖維品質(zhì)

        由區(qū)域試驗(yàn)主持單位取樣委托農(nóng)業(yè)農(nóng)村部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心測(cè)定(HVI 校準(zhǔn)棉花標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn))纖維品質(zhì)。

        在河南省常規(guī)春棉區(qū)域試驗(yàn)中,2 年平均結(jié)果: 中棉EB005 纖維上半部平均長(zhǎng)度29.3 mm,斷裂比強(qiáng)度32.5 cN·tex-1,馬克隆值5.3,斷裂伸長(zhǎng)率5.2%,反射率77.0%,黃色深度7.8,長(zhǎng)度整齊度指數(shù)85.8%,紡紗均勻性指數(shù)148.0。

        在國(guó)家黃河流域棉區(qū)中熟常規(guī)品種區(qū)域試驗(yàn)中,2 年平均結(jié)果: 中棉EB005 纖維上半部平均長(zhǎng)度28.9 mm,斷裂比強(qiáng)度34.6 cN·tex-1,馬克隆值5.5, 斷裂伸長(zhǎng)率5.3%, 反射率77.6%, 黃色深度7.7,長(zhǎng)度整齊度指數(shù)85.3%,紡紗均勻性指數(shù)150。

        在江西省棉花品種區(qū)域試驗(yàn)中,2 年平均結(jié)果: 中棉EB005 纖維上半部平均長(zhǎng)度30.1 mm,斷裂比強(qiáng)度32.2 cN·tex-1,馬克隆值5.1,斷裂伸長(zhǎng)率5.3%,反射率78.7%,黃色深度8.3,長(zhǎng)度整齊度指數(shù)84.6%,紡紗均勻性指數(shù)144.2。

        2.4 抗病性和抗蟲(chóng)性

        在河南省常規(guī)春棉區(qū)域試驗(yàn)中,由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所植物保護(hù)研究室采用人工病圃室內(nèi)鑒定法進(jìn)行枯萎病和黃萎病抗性鑒定,取2 年病情指數(shù)高值,鑒定結(jié)果:中棉EB005 抗枯萎病、耐黃萎?。ū?)。

        在國(guó)家黃河流域棉區(qū)中熟常規(guī)品種區(qū)域試驗(yàn)中,由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所植物保護(hù)研究室進(jìn)行枯萎病、黃萎病抗性鑒定,枯萎病抗性鑒定采用菌土營(yíng)養(yǎng)缽法,黃萎病抗性鑒定采用人工病圃鑒定法和溫室苗期鑒定法, 取2 年病情指數(shù)高值,鑒定結(jié)果:中棉EB005 抗枯萎病、抗黃萎?。ū?)。

        在江西省棉花品種區(qū)域試驗(yàn)中,由江西省棉花研究所植物保護(hù)研究室進(jìn)行抗性鑒定,枯萎病抗性鑒定采用室內(nèi)苗期鑒定法及人工病圃成株期鑒定法, 黃萎病抗性鑒定采用人工病圃成株期鑒定法,取2 年病情指數(shù)高值,鑒定結(jié)果:中棉EB005 抗枯萎病、耐黃萎病(表3)。

        表3 中棉EB005 抗病性鑒定結(jié)果

        在國(guó)家黃河流域棉區(qū)中熟常規(guī)品種區(qū)域試驗(yàn)中, 由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所對(duì)中棉EB005 的抗蟲(chóng)性進(jìn)行鑒定。抗蟲(chóng)株率采用蘇云金桿菌(Bacillus thuringiensis,Bt)膠體金免疫檢測(cè)試紙條對(duì)隨機(jī)抽取的100 粒參試種子進(jìn)行鑒定,2 年結(jié)果中,中棉EB005 抗蟲(chóng)株率均為100%。 采用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA) 方法對(duì)供試品種現(xiàn)蕾期葉片中的Bt抗蟲(chóng)蛋白含量進(jìn)行檢測(cè),2018 年中棉EB005 的Bt蛋白 表 達(dá) 量 為229.5 ng·g-1,2019 年中棉EB005 的Bt蛋白表達(dá)量為668.7 ng·g-1。 綜合以上結(jié)果,中棉EB005 抗棉鈴蟲(chóng)。

        江西省棉花品種區(qū)域試驗(yàn)中,由武漢天問(wèn)生物技術(shù)有限公司進(jìn)行基因檢測(cè),結(jié)果顯示中棉EB005為轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲(chóng)品種。

        3 適宜種植區(qū)域

        適于天津、山東、河南、河北、山西南部、江蘇、安徽淮河以北、江西植棉區(qū)春播種植。

        4 栽培技術(shù)要點(diǎn)

        4.1 播種時(shí)間及密度

        播種時(shí)間應(yīng)在4 月中下旬。播種密度根據(jù)不同棉區(qū)而定,黃河流域棉區(qū)種植密度為3.75 萬(wàn)~5.25萬(wàn)株·hm-2(每666.7 m2種植2 500~3 500 株),長(zhǎng)江流域棉區(qū)種植密度為3.00 萬(wàn)~3.75 萬(wàn)株·hm-2(每666.7 m2種植2 000~2 500 株)。

        4.2 田間管理

        按照“底肥足、苗肥輕、蕾肥穩(wěn)、花鈴肥重”的原則合理施肥,底肥以磷、鉀肥及有機(jī)肥料為主,減少速效氮肥用量,苗期、蕾期、花鈴期等關(guān)鍵時(shí)期噴施葉面肥,同時(shí)花鈴期注意增施磷、鉀肥和有機(jī)肥,補(bǔ)施蓋頂肥。

        4.3 病蟲(chóng)害防治

        以預(yù)防為主,防治為輔。 重點(diǎn)防治蚜蟲(chóng)、紅蜘蛛、盲蝽等害蟲(chóng);一般情況下,枯萎病不用防治,當(dāng)遭遇雨水較多等不良天氣時(shí), 注意及時(shí)噴施克黃枯、枯萎康等藥劑防治黃萎病。

        4.4 適時(shí)化學(xué)調(diào)控

        化學(xué)調(diào)控應(yīng)遵循少量多次的原則, 一般施用2~5 次。 可于蕾期、初花期和花鈴期每666.7 m2分別施用縮節(jié)胺(有效成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%)0.5~1 g、1~2 g 和3~4 g;遇特殊年份,可適量增加用量,但全生育期每666.7 m2總用量不應(yīng)超過(guò)10 g。

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