棉花品種萬豐201的選育及其栽培技術

摘要：以GK12為外源抗棉鈴蟲Bt基因的供體，以具有海島棉、陸地棉、野生棉血統的冀棉20為受體，采用目標性狀同步改良混合系譜法進行連續定向選擇培育出萬豐201。將其后代種植在枯黃萎混生重病地，不治蟲，不整枝，不噴縮節胺，適當增減密度，以保證入選材料的抗病蟲效果以及其它目標性狀的充分表達。2003—2004年河北省冀中南棉花品種區域試驗中，籽棉、皮棉和霜前皮棉產量較對照品種DP99B分別增產11.9％、18.6％和21.7％；2005年生產試驗中，籽棉、皮棉和霜前皮棉產量分別較對照品種DP99B增產17.1％、23.9％和25.6％；纖維品質，上半部平均長度30.0 mm，整齊度指數84.3，馬克隆值4.7，比強度30.3cN/tex，屬于II型棉花品種。適宜冀中南春播區、天津市棉區以及同類生態區春播種植。突出表現高產、優質、抗棉鈴蟲、抗枯萎病、早熟不早衰。

關鍵詞：棉花；抗蟲品種；選擇育種；栽培

中圖分類號： S562文獻標識碼：B DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2011.02.044

Cultivation Method and Breeding of Cotton 'Wanfeng 201'

ZHOU Han-zhang1， LIU Huan2， LI Ji-chao3， YANG Yu-fa4， LIU Dong-lai5， REN Zhong-qiu1， LI Hui-ling6

（1.Institute of Millet Crops， Hebei Academy of Agricultural and Forestry Sciences，Shijiazhuang，Hebei 050031，China;2. Agricultural Bureau of Shenze County， Shenze，Hebei 052560， China; 3. Agricultural Bureau of Shijiazhuang， Shijiazhuang，Hebei050021， China; 4. Agricultural Bureau of Wei County， Wei County，Hebei 054700 ， China; 5. Agricultural Bureau ofYuanshi County， Yuanshi，Hebei 050030， China; 6. Agricultural Bureau of Langfang， Langfang，Hebei 065000， China）

Abstract：Wanfeng 21 was selected by using pedigree-mixed model together with target trait improvement methods. The offspringwere planted at different cotton Fusarium wilt and Verticillium wilt occurring fields without insect pest managing， branch pruning ， DPC using， and proper density controlling， which could ensure correct selection of the offspring with the best disease and insect pest resistance performance and with full expression of the other target traits.In 2003—2004 tests of cotton field in Hebei， the product of seed cotton， lint cotton and cotton before frost was higher by 11.9％，18.6％ and 21.7％， respectively， than the breed DP99B. In 2005 tests， the rates were 17.1％，23.9％ and 25.6％. The fiber quality lied in the average height 30.0 mm of the upper part. With fiber uniformity 84.3， micronaire value 4.7， specific strenth 30.3cN/tex， 'Wanfeng 201' belongs to cotton breed of type II. The application area contained the middle-south in spring， Tianjin and similar ecosystem.

Key words: cotton; breed resistant of bollworm; selective breeding; cultivation

20世紀90年代以來，棉鈴蟲爆發導致河北省乃至黃河流域棉花單產急劇下降，植棉面積大幅度下滑[1]。培育抗蟲棉是降低棉花病蟲為害、減少環境污染和提高纖維品質最經濟有效的方法[2]。通過導入外源抗棉鈴蟲Bt基因，保持棉花抗病、高產、優質等主要性狀，將其后代種植于枯萎病、黃萎病混生的重病地，在不治蟲、不整枝、不噴縮節胺、適當增減密度的高壓脅迫下，經過6年南繁北育定向選擇，育成了綜合性狀較理想的抗性純合穩定的轉Bt基因抗棉鈴蟲棉花新品種萬豐201。該品種2006年4月通過河北省農作物品種審定委員會組織的品種審定，2009年通過天津市認定。

1材料和方法

1.1親本材料

1.1.1母本冀棉20是河北省農林科學院棉花研究所選育，具有海島棉、陸地棉和野生瑟伯氏棉血統，主要特點是生長勢好、無贅芽、鈴大、衣分高、豐產，全生育期132 d左右，株高90 ㎝左右，植株塔形且清秀，結鈴性強，長卵圓形，單鈴質量6.5 g左右，鈴殼薄，吐絮肥暢，易采摘，絮潔白，衣分42％左右，高抗枯萎病，耐黃萎病，抗干旱，耐鹽堿，抗逆性強，穩產性好，適應性廣。

1.1.2父本GK12是轉Cry1A基因高抗棉鈴蟲新品種，全生育期123～125 d，株高90 cm，株型塔形，果枝上沖，長勢強，結鈴性強，鈴卵圓形，單鈴質量5.5 g，吐絮肥暢，易采摘，纖維潔白，品質優良，衣分39％左右，抗病性強。

1.2技術路線和育種方法

首先創新資源，再利用雜交轉育的方法將外源抗棉鈴蟲Bt基因導入具有遺傳基礎豐富的海島棉、陸地棉、野生棉的雜交后代中，聚合有益基因，最后將雜交后代用改良混合系譜法進行連續定向選擇。為實現抗病抗蟲、高產優質、管理省工等目標性狀的同步改良，將重要單項性狀與綜合的目標性狀協同考慮，從雜種F1、選擇各世代到品系比較試驗均在黃枯萎發生重病地進行，且全生育期不防治棉鈴蟲，不治病，不整枝，不噴縮節胺，適當增減密度，充分利用人為創造和自然脅迫環境，使育種材料自始至終保持較重的病蟲害、植株疏密不同及小氣候環境的多維脅迫，以保證入選材料的抗病蟲效果[3]以及其它目標性狀的充分表達。同時，委托相關單位對重點品系進行抗枯黃萎病、抗棉鈴蟲以及纖維品質的鑒定。采用室內外試驗結果相結合的方法，對其早熟性、抗病性、抗蟲性、豐產性及纖維品質狀況進行綜合分析，篩選符合育種目標的棉花新品種。

1.3選育過程

1997年首先在河北省農林科學院谷子研究所試驗基地對100多份親本材料進行鑒定、分析，篩選出80個親本，當年冬在海南三亞南濱農場配制雜交組合36個，以冀棉20做母本的雜交組合8個。1998年在河北省農林科學院谷子研究所試驗基地種植觀察，組合冀棉20×GK12的F1代長勢好，田間表現出苗好，生長整齊一致，株型塔形，植株松緊適中，較清秀；株高中等，葉片中等大小，鈴卵圓形，鈴大，結鈴性強，吐絮肥暢，籽棉產量較母本冀棉20增產30％以上，并且顯著高于其它組合，優勢明顯，該組合入選為重點組合。在F2～F3世代，加大分離群體，盡可能多的增加基因重組和遺傳變異個體，通過改進混選方法，提高目標性狀超親遺傳新類型的入選機率，實現抗性、豐產性、熟期和纖維品質的多個優良性狀的最終聚合。經過6年南繁北育、觀察比較和定向選擇，篩選出的萬豐201在產量、品質、衣分和抗病蟲等方面表現突出。2003—2004年參加河北省棉花品種區域試驗，2005年參加生產試驗，2006年4月通過河北省農作物品種審定委員會組織的品種審定。2009年通過天津市認定（圖1）。

2選育結果

2.1特征特性

在冀中南春播種植，全生育期134 d左右；出苗快，齊苗早，長勢穩健，整齊度好；植株塔形，瘋杈，贅芽較少，長相清秀；莖稈粗壯，葉片中等大小，花乳白色；單株結鈴性強，鈴橢圓形，棉鈴較大；后期不早衰，吐絮肥暢，易采摘。

株高86.1 cm左右，單株果枝數12.1個，第一果枝節位6.6節，單株成鈴14.2個，單鈴質量6.0 g左右，衣分40.2%左右，籽指10.6 g左右。霜前花率91.7%，不孕籽率5.3％（表1）。

2.2產量表現

2002年在鹿泉、威縣、南宮、館陶、冀縣和東光進行多點聯試，籽棉、皮棉和霜前皮棉產量依次為4 381.5，1 716.3，1 658.1 kg·hm-2，分別較對照DP99B增產15.6％，19.8％，22.5％，居10個參試品系第1位。

2003—2004年河北省棉花品種區域試驗，16點次全部增產，籽棉、皮棉和霜前皮棉平均產量分別為3 417.0，1 371.0，1 258.5 kg·hm-2；2003年較對照品種新棉33B依次增產10.9％，16.1％，16.6％，達極顯著水平，籽棉產量在參試組中居第2位；2004年較對照DP99B依次增產12.9％，21.0％，26.8％，達極顯著水平，籽棉產量在參試組中居第1位（表2）。

2005年生產試驗中，8點次全部增產，籽棉、皮棉和霜前皮棉平均產量依次為3 862.5，1 485.0，1 404.0 kg·hm-2，分別較對照DP99B增產17.1％，23.9％，25.6%。位居第2位。

2007年河北省首次實行棉種補貼，為做好棉種補貼推薦的基礎工作，大都安排棉花品種展示田。在棉花主產地邢臺市威縣、衡水市故城縣、邯鄲市邱縣等農業局棉花品種示范與優選試驗中，該品種平均產籽棉4 403.3 kg·hm-2，平均產霜前皮棉1 629.2 kg·hm-2，產量穩均居前2位。其中，2007年邱縣平均產籽棉4 733.6 kg·hm-2，較對照冀棉228(3 770.7 kg·hm-2)增產25.54%，居35個棉花品種第1位；2009年邱縣國家級棉花萬畝高產創建項目中，測產平均產皮棉1 581.0 kg·hm-2，超過預定指標（1 500.0 kg·hm-2），比前3年（1 342.5 kg·hm-2）增產15.05%，居高產創建方常規棉品種首位（表3）。經多點區試、生產鑒定、生產示范表明，該品種豐產性好，穩產性強，增產潛力大。

2.3抗病性

2003—2004年經河北省農科院植保所人工接種鑒定，萬豐201枯萎病病指7.0～8.3，黃萎病病指35.3～52.8，屬于抗枯萎病、耐黃萎病品種。

2.4 抗蟲性

2005年中國農業科學院棉花研究所對萬豐201進行棉鈴蟲抗性檢測的結果表明，萬豐201在二代、三代和四代棉鈴蟲高峰期，百株幼蟲數量分別為6.67，0.44， 0.89頭，蕾鈴被害率分別為0.69％，10.29％，0.97％， 二、三代頂尖被害率分別為2.67％和11.34%，均低于受體品種冀棉20，差異達極顯著水平（表4）；和當地主栽抗蟲棉品種（雙價抗蟲棉“中棉所41”）相比，二代棉鈴蟲發生期頂尖被害率明顯降低，差異達顯著水平，其它各項指標均無顯著差異。

受體棉花品種冀棉20各項檢測均為檢出Bt殺蟲蛋白；萬豐201棉葉中Bt殺蟲蛋白表達量不同，且隨棉株生育進程呈下降趨勢，不同組織器官Bt殺蟲蛋白表達量不同，和當地主栽抗蟲棉品種中棉所41的變化趨于一致。萬豐201苗期、蕾期、花期和鈴期棉葉中Bt殺蟲蛋白表達量高于當地主栽品種，其中，苗期抗性明顯高于蕾期和花鈴期，差異達極顯著水平；苗期抗性純合度明顯高于蕾期和花鈴期，差異達極顯著水平，而蕾期和花鈴期差異不顯著；苗期抗性純合度明顯高于當地主栽品種，差異達極顯著水平，而蕾期和花鈴期差異不顯著。

2.5纖維品質

2005年農業部棉花品質監督檢驗測試中心檢測結果顯示，萬豐201上半部纖維平均長度30.0 mm，整齊度指數84.3，馬克隆值4.7，比強度30.3 cN/tex，伸長率7.0％，反射率75.8%，黃度7.1，紡紗均勻指數146.0，短纖維指數7.4（表5）。屬于II型棉花品種[4]。

2.6適宜種植區域

該品種適宜冀中南棉區、天津棉區和黃河流域同類生態區春播種植。

3配套的栽培技術要點

3.1播前準備

播前造墑整地，施足基肥。底肥以粗肥為主，每公頃施優質粗肥60 m3、磷酸二銨375 kg、尿素225 kg、氯化鉀225 kg。

3.2適期播種

冀中南裸地棉田最佳播期4月20—28日，地膜覆蓋種植最佳播期4月15—20日。光籽點播3～4粒·穴-1；機播播種量15～22.5 kg·hm-2。若是地膜覆蓋，應在棉苗子葉由黃變綠時進行放苗，避免在晴天中午放苗。

3.3合理密植

提倡加大行距，縮小株距。一般棉田行距70 cm，株距25～30 cm，密度48 000～57 000株·hm-2；高水肥棉田行距可加大到80～100 cm，密度42 000～52 500株·hm-2。如與西瓜間作，棉田行距可達到120～150 cm，密度27 000株·hm-2左右。

當棉苗出齊后要及時間苗，把棉苗先間成雙株，避免互爭肥水導致苗荒。當棉苗3～5片真葉時，按上述要求的適宜密度留苗，相鄰缺苗之處，可留雙棵。

3.4肥水管理

花鈴期根據棉花長勢長相適時澆水1次，同時追施尿素150～300 kg·hm-2。盛花期葉面噴肥2～3次或后期酌情補施蓋頂肥，補追尿素75～120 kg·hm-2，以防早衰。

3.5適時化控

高水肥田長勢較強，可以使用縮節胺進行全程化控，掌握少量多次的原則。一般情況下可分3～4次噴施。蕾期用縮節胺7.5～12 g·hm-2。初花期是化控的關鍵時期，用量15～22.5 g·hm-2。打頂后7 d左右再進行1次化控，用量37.5～49.5 g·hm-2。

3.6防治蟲害

重點是棉盲椿、棉蚜、紅蜘蛛、葉蟬等。棉盲蝽危害重，較難防治，一定要掌握其發生規律，在防治關鍵時期葉背面噴藥防治，建議用內吸性、觸殺性和熏蒸類藥物混合使用或交替使用，效果較好。

4討 論

萬豐201具有海島棉、陸地棉和野生瑟伯氏棉血統，遺傳基礎較豐富，外源Bt抗蟲基因充分表達，表現了很好的抗蟲性、抗病性和豐產性，且適應性廣，纖維品質優良，達到AA級優質棉標準[5]，是近年來市場上頗受歡迎的、綜合性狀比較好的抗蟲棉品種。該品種的選育表明：（1）利用具有海島棉、陸地棉、野生棉的遠緣雜交遺傳背景的品系作親本，將外源Bt抗蟲基因經過雜交方法轉育[6]，可有效的豐富育成品種的遺傳基礎；（2）雜交后代選擇以改良混合系譜法較好。在雜種后代選育過程中，采用創新的常規組裝選擇技術，將重要單項性狀與綜合的目標性狀協同考慮，即早世代選擇產量性狀與抗棉鈴蟲性狀的同時，進行抗病性與纖維品質等的測定和選擇，在F2～F3世代，加大分離群體，盡可能多的增加基因重組和遺傳變異個體，通過改進混選方法，提高目標性狀超親遺傳新類型的入選機率，實現抗性、豐產性、熟期和纖維品質的多個優良性狀的最終聚合；（3）采用多維脅迫選擇法不僅加速目標性狀的穩定還可甄選生長穩健、瘋杈少、贅芽生長緩慢的品種。將雜交后代處于枯萎病、黃萎病混生重病地，棉田不治蟲、不整枝、不噴縮節胺、適當增減密度的多維高壓脅迫條件下，經過目標性狀同步改良的連續定向選擇，可使目標性狀迅速趨于穩定，從而獲得綜合性狀比較理想的抗性純合穩定的株系。

參考文獻:

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[6] 耿軍義，張香云，崔瑞敏，等.國審抗病高產轉基因抗蟲棉冀棉958選育研究[J].河北農業科學，2006，10（4）：9-13.