王寧,石建斌,許慶華,張逸彬,嚴根土
(中國農業(yè)科學院棉花研究所/ 棉花生物育種及產業(yè)技術國家工程研究中心,河南 安陽 455000)
長江流域棉區(qū)是我國“三大”主產棉區(qū)之一,具有得天獨厚的自然條件,植棉水平較高,歷史上植棉面積約占全國的44%, 總產約占全國的53%[1]。多年來,棉花產業(yè)作為發(fā)展城鄉(xiāng)經(jīng)濟的重要支柱性產業(yè),為長江流域的農村經(jīng)濟繁榮發(fā)展、促進農民增收做出了重要貢獻。 近年來,隨著我國農業(yè)種植結構的調整,棉花種植模式不斷優(yōu)化,長江流域棉區(qū)棉花種植由原來麥套棉模式迅速向油(菜)棉(花)連作模式轉變,油棉連作模式的植棉面積逐年擴大[2-5]。 但是現(xiàn)有棉花品種生育期偏長,不宜與糧食、油料等作物連(套)作。 生產上麥(油)后棉普遍存在發(fā)棵遲、產量不穩(wěn)和霜后花多、纖維品質下降等問題[6-7]。 隨著消費水平的逐年提高,生產上對早熟、豐產、優(yōu)質棉的需求也愈加強烈,培育早熟、豐產、優(yōu)質新品種已成為保證該區(qū)域棉花生產可持續(xù)快速發(fā)展的重要任務。針對當前長江流域的生態(tài)特點和棉花生產過程中的困局,作者團隊利用創(chuàng)建的“六位一體”的棉花育種技術體系[8],加強對優(yōu)異棉花種質資源的創(chuàng)制和對種質優(yōu)異性狀的精準鑒定,實現(xiàn)棉花熟性、品質和產量的同步改良,最終培育出中棉所9B02。
中棉所9B02 親本組合為中945/ 中964。 其中,母本中945 為自育早熟、豐產、轉基因抗蟲常規(guī)棉品系,父本中964 為自育早熟、優(yōu)質非轉基因常規(guī)棉品系。 2009 年以中945 為母本,以中964 為父本配制雜交組合,同年F1送海南進行南繁加代。2010—2012 年采用多生態(tài)點選擇, 通過早代纖維品質測試、 抗病蟲鑒定等常規(guī)育種方法進行篩選,并進行冬季南繁加代;2013 年,對F8開展株行比較試驗, 并應用DNA 分子標記輔助技術檢測其基因純度,然后冬季進行南繁加代。 2014—2015 年,在長江流域棉區(qū)多試驗點對F10和F11連續(xù)2 年進行品系比較試驗,鑒定其生態(tài)適應性。2016 年和2021年先后獲得在長江流域生產應用的國家農業(yè)轉基因生物安全證書,證書編號:農基安證字(2016)第181 號、農基安證字(2021)第046 號。 2019—2020年和2021 年分別參加長江流域棉區(qū)夏播組早熟常規(guī)品種區(qū)域試驗和生產試驗,于2022 年11 月通過國家農作物品種審定委員會審定,審定編號:國審棉20220047[9]。
中棉所9B02 為轉基因早熟常規(guī)棉花品種,不早衰。 植株筒形,株型較緊湊,果枝長度中等,莖稈較粗壯,茸毛較少;葉片較大,葉色綠;鈴卵圓形,吐絮暢(參見封二彩版)。 長江流域棉區(qū)夏播生育期103 d,株高91.6 cm,第一果枝節(jié)位6.5,單株結鈴11.8 個,鈴重5.2 g,衣分39.8%,籽指10.9 g,霜前花率95.9%。
2019—2020 年長江流域棉區(qū)夏播組早熟常規(guī)品種區(qū)域試驗中,中棉所9B02 的2 年平均666.7 m2籽棉、皮棉和霜前皮棉產量分別為206.7 kg、82.1 kg和78.9 kg,分別比對照品種中棉所50[10]增產7.8%、10.8%和10.9%。 2021 年長江流域棉區(qū)夏播組早熟常規(guī)品種生產試驗中,中棉所9B02 的平均666.7 m2籽棉、皮棉和霜前皮棉產量分別為217.2 kg、86.4 kg 和82.8 kg, 比對照品種中棉所50 增產7.9%、9.7%和10.9%。 中棉所9B02 在2019—2020年區(qū)域試驗和2021 年生產試驗各試點的產量表現(xiàn)分別見表1 和表2。
表1 中棉所9B02 在2019—2020 年長江流域棉區(qū)夏播組早熟常規(guī)品種區(qū)域試驗中的產量表現(xiàn)
表2 中棉所9B02 在2021 年長江流域棉區(qū)夏播組早熟常規(guī)品種生產試驗中產量表現(xiàn)
經(jīng)農業(yè)農村部棉花品質監(jiān)督檢驗測試中心進行纖維品質測定(HVI 校準棉花標準校準),2019—2020 年2 年區(qū)域試驗平均結果(表3):中棉所9B02 的纖維上半部平均長度30.6 mm, 斷裂比強度31.0 cN·tex-1,馬克隆值4.6,斷裂伸長率6.3%,反射率79.0%,黃色深度8.1,長度整齊度指數(shù)85.6%,紡紗均勻性指數(shù)154.0,纖維品質達到國家棉花品種審定的Ⅱ型品種標準。
2019—2020 年區(qū)域試驗中取樣, 經(jīng)江蘇省農業(yè)科學院植物保護研究所進行抗病性鑒定,中棉所9B02 為耐枯萎病、耐黃萎病品種。 其中:2019 年中棉所9B02 的枯萎病病情指數(shù)為8.6(抗枯萎?。S萎病病情指數(shù)為25.7(耐黃萎?。?020 年中棉所9B02 的枯萎病病情指數(shù)為11.6(耐枯萎?。?,黃萎病病情指數(shù)為17.0(抗黃萎?。?/p>
2019—2020 年區(qū)域試驗中取樣, 經(jīng)江蘇省農業(yè)科學院植物保護研究所進行抗棉鈴蟲鑒定、中國農業(yè)科學院生物技術研究所進行抗蟲株率檢測和蘇云金桿菌(Bacillus thuringiensis,Bt)抗蟲毒蛋白檢測,中棉所9B02 為抗棉鈴蟲品種。其中:2019 年中棉所9B02 的抗蟲株率為100%,新鮮葉片Bt 蛋白表達量為534.5 ng·g-1, 抗蟲性鑒定結果為抗棉鈴蟲;2020 年中棉所9B02 的抗蟲株率為96%,新鮮葉片Bt 蛋白表達量為681.5 ng·g-1,抗蟲性鑒定結果為高抗棉鈴蟲。
適于長江流域棉區(qū)夏播種植。
宜在5 月20 日-6 月10 日適期播種。 合理密植, 適宜播種密度為每666.7 m24 500~5 500 株,高水肥地塊適當稀植,瘦地、旱薄地適當密植。
施足底肥,初花期及時追肥,前期和打頂后結合治蟲葉面噴施硼肥, 中后期不追肥。 一般每666.7 m2施純氮11~13 kg, 氮磷鉀比例為1∶0.5∶1;缺硼的棉田,每666.7 m2用硼砂1~2 kg。根據(jù)天氣情況及棉田長勢適當補施蓋頂肥,整個生育期若遇干旱情況應及時灌溉。根據(jù)棉花長勢及天氣情況,按照“前輕、中適、后重、小量多次”的原則合理進行化學調控[11]。
根據(jù)田間病害發(fā)生情況,及時防治苗病,不宜在枯萎病、黃萎病較嚴重的地塊種植。 應重點防治蚜蟲、紅蜘蛛、盲蝽等害蟲,在棉鈴蟲重發(fā)生年份應注意防治3 代、4 代棉鈴蟲。