優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)棉花新品種中棉9001 選育及栽培技術

王寧，石建斌，許慶華，周紅，嚴根土

（中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所/ 棉花生物學國家重點實驗室，河南安陽455000）

1 選育背景

棉花是我國重要的經(jīng)濟作物，是紡織工業(yè)的主要原料。 棉花纖維品質(zhì)的優(yōu)劣與紡織品質(zhì)量、國內(nèi)外市場競爭力及整個棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展密切相關[1]。 多年來在棉花品種選育和審定過程中存在重產(chǎn)量、輕品質(zhì)的現(xiàn)象，多數(shù)審定品種產(chǎn)量表現(xiàn)突出，但纖維品質(zhì)提升緩慢[2]。 黃河流域是我國三大優(yōu)勢棉區(qū)之一， 然而黃河流域多數(shù)品種纖維品質(zhì)中等，缺少長、強、細均衡的優(yōu)質(zhì)品種。 對2015—2018 年黃河流域棉區(qū)國審棉花品種的纖維品質(zhì)性狀分析發(fā)現(xiàn)，20 個國審棉花品種中僅有1 個中熟常規(guī)品種纖維品質(zhì)屬于Ⅱ型，其余均為Ⅲ型[3-4]。因此，棉花品種的改良應當是在保證豐產(chǎn)性的前提下，更加注重纖維品質(zhì)的提升，同步提升棉花產(chǎn)量和纖維質(zhì)量已經(jīng)成為我國棉花育種與棉花生產(chǎn)的主要課題。

黃河流域棉花纖維品質(zhì)問題的主要成因：20世紀七八十年代大規(guī)模引進品種和資源，導致至今仍有57.6%的品種具有岱字棉、斯字棉、珂字棉的血統(tǒng)，相近的遺傳基礎導致近似的遺傳表現(xiàn)，纖維品質(zhì)較差[1,5]。 與此同時，近年來育種單位之間直接選用或相互引進高代材料，忽視了基礎性的資源創(chuàng)新，造成育種材料遺傳基礎狹窄，品質(zhì)類型單一[6-7]。針對黃河流域棉花纖維品質(zhì)存在的問題，本課題組在充分利用現(xiàn)有資源基礎上，加強資源搜集、整理和創(chuàng)新，不斷豐富遺傳基礎，創(chuàng)建了“六位一體”（將人工不去雄雜交技術和非損傷微測快速鑒定技術引入到遠緣雜交技術、聚合改良技術、株型育種技術、生態(tài)選擇育種技術中）的棉花育種技術體系，并結合大群體在多生態(tài)交叉環(huán)境下進行篩選[8]，打破不利基因間的連鎖，實現(xiàn)了棉花纖維產(chǎn)量和品質(zhì)的同步改良，最終培育出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲常規(guī)棉新品種——中棉9001。

2 親本來源及選育過程

中棉9001 親本組合為冀棉616×[（中棉所25×中棉所12）F2]。 其中，母本冀棉616 為轉(zhuǎn)基因抗蟲常規(guī)棉品種，由河北省農(nóng)林科學院棉花研究所選育[9]。 中棉所25 和中棉所12 均為中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所選育的非轉(zhuǎn)基因常規(guī)棉品種[10-11]。2004 年以中棉所25 為母本， 以中棉所12 為父本配制雜交組合，同年F1送海南進行南繁加代。 2005年，以冀棉616 為母本，以中棉所25 和中棉所12雜交的F2優(yōu)株為父本進行雜交，同年10 月送海南進行南繁加代。 2006 年，利用其F2為母本，以冀棉616 為父本進行回交， 同年10 月送海南進行南繁加代。 2007 年，采用大群體在多生態(tài)環(huán)境下進行篩選以及早代纖維品質(zhì)測試、抗病性鑒定等常規(guī)育種方法[8,12]，從BCF2中選擇優(yōu)良單株并經(jīng)過室內(nèi)考種和纖維品質(zhì)測試，選擇符合要求的單株進行南繁加代。2008—2009 年的BCF4～BCF6均按此育種方法進行選擇，最終選出60 個單株。 2011—2012 年分別開展株系比較試驗和品系比較試驗，最終決選出5 個優(yōu)良品系。 2013—2014 年在黃河流域棉區(qū)10個生態(tài)點開展多年多點品系比較試驗，檢驗其生態(tài)適應性。 2015 年12 月獲得在黃河流域生產(chǎn)應用的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全證書[農(nóng)基安證字（2015）第122 號]，2017－2019 年參加黃河流域棉區(qū)春播組中熟常規(guī)品種區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗，于2020 年11月通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定， 審定編號：國審棉20200009[13]。

3 特征特性

3.1 生物學特性

中棉9001 為優(yōu)質(zhì)、 高產(chǎn)、 轉(zhuǎn)基因抗蟲棉新品種，春播生育期115 d。 出苗好，苗期長勢強。 株高108.1 cm，株型較松散，果枝較長、平展，莖稈粗壯，茸毛中等。 葉片大小中等，葉色中等，不早衰；鈴卵圓形。 第一果枝節(jié)位7.2，單株結鈴19.2 個，鈴重5.8 g，籽指11.5 g，衣分39.0%，霜前花率93.9%。 吐絮暢，易收摘，纖維色澤潔白。

3.2 產(chǎn)量表現(xiàn)

2017—2018 年參加黃河流域棉區(qū)春播組中熟常規(guī)品種區(qū)域試驗，2 年結果平均，中棉9001 的籽棉、 皮棉及霜前皮棉產(chǎn)量分別為3 964.5 kg·hm－2、1 545.0 kg·hm－2和1 450.5 kg·hm－2，分別比對照品種石抗126 增產(chǎn)2.7%、10.0%和10.4%。2019 年生產(chǎn)試驗中，中棉9001 的籽棉、皮棉及霜前皮棉產(chǎn)量分別為4 020.0 kg·hm－2、1 666.5 kg·hm－2和1 587.0 kg·hm－2， 分別比對照中棉所100 增產(chǎn)5.0%、5.4%和6.2%。

3.3 纖維品質(zhì)

2017—2018 年區(qū)試取樣經(jīng)原農(nóng)業(yè)部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心測定（HVICC 校準），中棉9001不僅纖維品質(zhì)優(yōu)良， 且年度間纖維品質(zhì)穩(wěn)定性好。2017 年，中棉9001 的纖維品質(zhì)如下：上半部平均長度31.6 mm，斷裂比強度31.5 cN·tex－1，馬克隆值4.8，斷裂伸長率5.6%，反射率79.7%，黃色深度7.7，長度整齊度指數(shù)85.1%，紡紗均勻性指數(shù)153。2018 年，中棉9001 的纖維品質(zhì)如下：上半部平均長度31.2 mm，斷裂比強度32.8 cN·tex－1，馬克隆值4.9，斷裂伸長率5.2%，反射率79.4%，黃色深度7.1，長度整齊度指數(shù)85.1%，紡紗均勻性指數(shù)154。2 年區(qū)域纖維品質(zhì)結果平均：中棉9001 的纖維上半部平均長度31.4 mm，斷裂比強度32.2 cN·tex－1，馬克隆值4.9，斷裂伸長率5.4%，反射率79.6%，黃色深度7.4，長度整齊度指數(shù)85.1%，紡紗均勻性指數(shù)154，屬纖維品質(zhì)Ⅱ型。

3.4 抗病、抗蟲性

2017—2018 年區(qū)試主持單位委托中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所植物保護研究室進行抗病鑒定，中棉9001 為抗枯萎病、耐黃萎病品種。 其中：2017 年枯萎病病指為0.5 （高抗枯萎病）， 黃萎病病指為23.4（耐黃萎病）；2018 年枯萎病病指為5.7（抗枯萎病），黃萎病病指為25.2（耐黃萎病）。

經(jīng)區(qū)試抗蟲性鑒定單位中國農(nóng)業(yè)科學院生物技術研究所鑒定，2017—2018 年中棉9001 抗蟲株率均為100%， 新鮮葉片Bt 蛋白表達量分別為573.0 ng·g—1和789.0 ng·g—1。抗蟲性鑒定結果均為抗棉鈴蟲。

4 適宜種植區(qū)域

適于天津、河北、山東、河南、山西南部、陜西關中及江蘇和安徽淮河以北棉區(qū)春播種植。

5 栽培技術要點

5.1 播期和密度

露地直播或套種于4 月下旬播種，地膜覆蓋于4 月中旬播種，育苗移栽于4 月初播種、5 月中下旬移栽。 種植密度： 高水肥地塊為3.75 萬～4.50 萬株·hm－2，中等水肥地塊為4.50 萬～5.25 萬株·hm－2，旱薄地為5.25 萬～6.00 萬株·hm－2。

5.2 田間管理

應測土配方施肥，重施有機肥作底肥，培育壯苗。 全生育期遇干旱應及時補充水分。 使用包衣種子，可有效減輕苗期病蟲害發(fā)生。苗齊時進行間苗，4 片真葉時定苗。 6 月底至7 月上旬見花時及時培土并重施花鈴肥。 7 月20 日左右打頂，每株留果枝13～15 個。 根據(jù)棉花長勢及天氣情況合理化控，按照“前輕、中適、后重、小量多次”的原則進行化學調(diào)控[14]，將株高控制在110 cm 左右。

5.3 病蟲害防治

堅持“預防為主、綜合防治”的原則，根據(jù)田間病情預測， 提前用枯黃克星、 多菌靈等殺菌劑600～800 倍水溶液均勻噴霧， 防止病害發(fā)生或減緩枯黃萎病發(fā)生[14-15]。 2 代棉鈴蟲一般不需防治，但當三四代棉鈴蟲百株2 齡以上幼蟲超過5 頭時應及時防治。 全生育期注意及時防治棉花其他害蟲，如苗期做好棉花蚜蟲和紅蜘蛛的防治，中期注意對棉花伏蚜、盲蝽、棉粉虱等的防治。