西北內陸棉區創世紀聯合體轉基因早中熟棉花品種區域試驗分析

Analysis of the Regional Trial of Transgenic Early-Medium Maturity Cotton Varieties in the Genesis Alliance in the

Northwest Inland Cotton Region

ZHANG Hua（Biocentury Transgene（China）Co.，Ltd.，Shenzhen5180l7，Guangdong）

我國是世界上最大的棉花生產國和消費國，棉花生產在我國農業農村經濟乃至整個國民經濟中具有舉足輕重的地位[1]。棉花種質資源的發掘和品種創制對保障種源安全、提升種業振興有重要意義[2]。為適應西北內陸棉花生產需要，2022年新疆維吾爾自治區農業農村廳辦公室下發了《關于組織開展新疆維吾爾自治區轉基因抗蟲棉品種試驗和審定工作的通知》。創世紀種業有限公司在此背景下，牽頭成立西北內陸棉區創世紀聯合體，并于2024年完成第1年區域試驗，為推動新疆轉基因棉花新品種的審定和推廣發揮了積極性作用。本次參加區域試驗的棉花品種共13個，對其農藝性狀、產量、品質及抗病性、抗蟲性等進行分析，以期篩選出符合下一年區域試驗及生產試驗的晉級品種，為新品種審定奠定基礎。

1材料與方法

1.1試驗材料2024年西北內陸棉區創世紀聯合體參試品種共13個，均為第1年參試的轉基因抗蟲常規棉品種，以中棉所49為對照。參試棉花品種的品種名稱、選育系譜、供種單位見表1。

1.2試驗設計區域試驗設12個試驗點，分別在新疆喀什、阿瓦提、塔河、拜城、庫爾勒、英吉沙、巴州、哈密、29團、塔門、塔大和尉犁，基本涵蓋了西北內陸早中熟棉區各個生態類型，各試驗點生產條件在當地具有代表性，前作均為棉花冬閑地。

區域試驗參試品種隨機區組排列，3次重復，6行區， 6m 行長，每個種植小區面積 20m² 。試驗區兩側各設4行以上保護行，地頭保護行不少于 3～5m 試驗各小區分霜前（枯霜日正）霜后籽棉，全部收回并計產。大壟雙行種植，地膜覆蓋栽培，種植密度與田間管理措施均按當地生產水平進行。4月20日為適宜播期，統一采用人工點播。

1.3檢測與鑒定抗枯萎病、黃萎病鑒定委托石河子農業科學院棉花研究所進行，纖維品質測試由主持單位取12個試點棉樣統一送至農業農村部棉花品質監督檢驗測試中心（中國農業科學院棉花研究所）進行HVICC測試，抗棉鈴蟲性鑒定由新疆農業科學院植物保護研究所承擔，BT抗蟲蛋白檢測由中國農業科學院生物技術研究所檢驗，由中國農業科學院棉花研究所承擔品種真實性和純度的檢測。

1.4性狀調查在棉花生長期間調查記載各品種生育期、株高、單株果枝數、單株結鈴數、單鈴重、子棉產量、皮棉產量、霜前皮棉產量、衣分等。皮棉產量數據采用“農作物區域試驗管理系統”進行方差分析[3]，用GGE雙標圖方法進行品種豐產性與穩定性綜合評價。

2 結果與分析

2.1早熟性及產量相關性狀由表2可知，參試品種生育期在120＼～125d之間，禾棉20、優棉19、創棉546號、西域一號生育期最長，友質八號最短；友質八號和錦科255的生育期略早于對照，分別為120d、121d，其余品種的生育期比對照晚1＼～3d。第一果枝節位在 5.4～6.5cm 之間，友質八號、銀豐2號、錦科255、西域一號的第一果枝節位略低于對照，禾棉20與對照相當，其余品種均高于對照。參試品種的霜前花率均在 98.0% 以上，天玉1904、創棉547號、西域一號、棉博士188、錦科255、創棉548號的霜前花率高于對照，銀豐2號、友質八號與對照一致，其余品種的霜前花率均低于對照。總體而言，天玉1904、創棉547號、西域一號、棉博士188、錦科255、創棉548號、銀豐2號、友質八號的早熟性好，創棉546號、蘇棉7381、禾棉20、九棉K1829的早熟性較好，優棉19的早熟性一般。

參試品種株高在 68.9-84.6cm 之間，九棉K1829、銀豐2號、錦科255株高較高，超過 80.0cm 其余品種均在 70.0cm 左右，株高適中，所有參試品種株高均高于對照。優棉19單株果枝數最低，僅為7.9，其余品種單株果枝數在 8.1～8.7 之間；單株結鈴數在6.2＼～7.2之間，均高于對照。棉博士188、禾棉20、創棉547號、創棉546號的單鈴重較高，為6.3-6.8g ，棉鈴較大；九棉K1829、天玉1904、創棉548號、西域一號、錦科255、銀豐2號、友質八號單鈴重低于對照，棉鈴較小；蘇棉7381、優棉19單鈴重與對照相當。

2.2豐產性由表3可知，每 667m² 平均子棉產量在 411.2～456.6kg 之間，創棉547號最高，創棉548號最低；創棉547號、九棉K1829、銀豐2號、錦科255、蘇棉7381的子棉產量較對照增產 5.00% 以上，優棉19和創棉546號增產 3.86%～4.94% ，天玉1904、棉博士188、西域一號、禾棉20、友質八號增產 0.42%～2.50% ;創棉548號較對照減產 3.79% 。每 667m² 平均皮棉產量在 173.7～202.9kg 之間，優棉19最高，創棉548號最低；優棉19、創棉546號、創棉547號的皮棉產量比對照增產 10.00% 以上，九棉K1829、蘇棉7381、西域一號、銀豐2號、禾棉20、友質八號增產 7.27%～9.49% ，錦科255和棉博士188增產 4.16%～4.55% ，天玉1904增產 2.61% ；創棉548號較對照減產 3.55% 。每 667m² 平均霜前皮棉產量在 172.6～200.9kg 之間，優棉19最高，創棉548號最低；優棉19、創棉547號、創棉546號的霜前皮棉產量比對照增產 10.00% 以上，九棉K1829、西域一號、蘇棉7381、銀豐2號、禾棉20、友質八號增產 7.38%～9.23% ，錦科255、棉博士188和天玉1904增產 3.02%～4.75% ；創棉548號比對照減產3.47% 。衣分在 41.6%～45.3% 之間，優棉19最高，錦科255最低，優棉19、友質八號、禾棉20衣分較高，在 45.0% 以上。由此可見，參試品種的豐產性整體表現較好。

2.3穩產性與豐產性綜合分析采用GGE雙標圖分析參試品種皮棉產量穩產性與豐產性。圖1中的圓圈代表“平均環境”，即各試點坐標的平均值。平均環境軸為通過雙標圖的原點和平均環境坐標的帶箭頭的直線，它的正方向表示品種的高產方向，各品種在平均環境軸上垂足的相對位置代表了品種的豐產性，越接近正方向其豐產性越好。與平均環境軸（帶箭頭直線）垂直并通過原點的直線為平均環境軸的縱軸，越靠近平均環境軸則品種越穩定。平均環境軸上的箭頭為理想品種，以理想品種為圓心的同心圓可以直觀地評價品種的理想程度，品種越接近圓心越符合理想品種的要求。

如圖1a所示，創棉547號、九棉K1829、禾棉20、友質八號、中棉所49（CK）的穩產性表現好，創棉546號、蘇棉7381、銀豐2號、錦科255的穩產性表現較好，優棉19、西域一號、棉博士188、創棉548號的穩產性表現一般，天玉1904的穩產性表現稍差。如圖1b所示，優棉19、創棉547號、創棉546號、九棉K1829的豐產性和穩產性綜合表現好，蘇棉7381、銀豐2號、禾棉20、西域一號、友質八號的豐產性和穩產性綜合表現較好，錦科255、棉博士188、天玉1904的豐產性和穩產性綜合表現一般，中棉所49和創棉548號的綜合表現稍差。

2.4抗病性參試品種的抗枯萎病、黃萎病特性鑒定采用人工病圃苗期枯萎病和成株期黃萎病抗病性鑒定方法，供試品種采用隨機區組排列，使用1.45m 寬膜進行人工點播，1膜4行，寬行 60cm ，窄行 30cm ，株距 9cm 。每品種每個重復種植1行（50株左右），行長 5.0m，3 次重復。以新陸早7號為枯萎病感病對照，新陸早36號為黃萎病感病對照，中植棉2號為兩種病害的抗病對照。病圃施肥、滴水與其他試驗地相同。當感病對照病情指數高于35.0時，進行第1次調查，其后每10d左右調查1次，病情指數達到65.0時結束調查，全生育期調查3次。病情分級參照國家標準中的5級分級法，根據調查結果計算相對病情指數來劃分抗病類型。

由表4可知，優棉19、錦科255、銀豐2號、友質八號、蘇棉7381、創棉546號、創棉547號、創棉548號、西域一號高抗枯萎病、耐黃萎病，九棉K1829耐枯萎病和黃萎病，禾棉20、棉博士188、天玉1904高抗枯萎病、感黃萎病，中棉所49（CK）抗枯萎病、感黃萎病。

2.5 抗蟲性

2.5.1抗棉鈴蟲鑒定參試品種抗棉鈴蟲性鑒定試驗依據NY/T2162—2012《棉花抗棉鈴蟲性鑒定方法》，分為網室鑒定和室內生物測定兩部分。抗棉鈴蟲性評判標準如下：1級（高抗）：蕾鈴被害減退率 gt; 80% ，幼蟲校正死亡率 gt;90% ；2級（抗）：蕾鈴被害減退率 550% ，幼蟲校正死亡率 gt;60%;3 級（中抗）：蕾鈴被害減退率 gt;30% ，幼蟲校正死亡率 gt;40%;4 級（低抗）：蕾鈴被害減退率 ?30% ，幼蟲校正死亡率 ? 40% ；5級為感。

由表5可知，優棉19、錦科255、九棉K1829、創棉547號的抗棉鈴蟲性均為高抗，禾棉20、銀豐2號、棉博士188、友質八號、蘇棉7381、天玉1904、創棉546號、創棉548號、西域一號的抗蟲性均為抗。

2.5.2抗蟲毒蛋白檢測由中國農業科學院生物技術研究所進行參試品種抗蟲株率檢測和BT抗蟲蛋白檢測，整個檢測鑒定試驗分為兩個方面，一是利用BT膠體金免疫檢測試紙條進行抗蟲株率檢測，二是利用ELISA方法進行BT抗蟲蛋白量的檢測。綜合兩個方面的試驗結果，對參試品種是否為抗蟲棉以及其抗蟲基因蛋白表達量高低進行評價。由表6可知，除創棉547號的抗蟲株率為 95% 外，其余品種的抗蟲株率都為 100% ；錦科255的BT蛋白表達量級為中高表達，其余品種為高表達。

2.6SSR分子檢測參試品種于4月份播種在中國農業科學院棉花研究所東場試驗地，進行品種真實性和純度檢測工作。7月份在成株期進行田間取樣，每個品種順序取32株，每株取1片尚未展平的嫩葉，用CTAB一次抽提法單株提取各檢測材料的DNA。試驗采用8對核心引物檢測參試品種的純度，采用NY/T2469—2013《陸地棉品種鑒定技術規程SSR分子標記法》中的39對核心引物進行真實性檢測。SSR純度 （%）=（32- 雜株數）/32×100 。

由表7可知，棉博士188、友質八號、創棉548號、西域一號的SSR標記純度均為 100% ，純度最好；錦科255、銀豐2號、蘇棉7381、九棉K1829、創棉546號、創棉547號的SSR標記純度均在 90.0% 以上，純度好;禾棉20和優棉19的SSR標記純度均在 80.0% 以上，純度較好；天玉1904的SSR標記純度未達 80.0% ，純度稍差。

2.7纖維品質參試棉花品種的纖維品質使用HVI900系統測試，測試及棉樣調濕在標準大氣條件下（溫度 20±2^°C ，相對濕度 65%±3% ）進行。根據GB/T20392—2006《HVI棉纖維物理性能試驗方法》和ASTMD5866-12《HVI棉纖維中棉結的標準測試方法》，可將優質纖維品質分為3個類型。I型：絨長 ，斷裂比強度 ?32cN/tex ，馬克隆值 3.7～4.2 ，整齊度指數 ≥83% ： I 型：絨長 ?29mm 斷裂比強度 ?30cN/tex ，馬克隆值 3.5～5.0 ，整齊度指數 ≥83% ；I型：絨長 ?27mm ，斷裂比強度 ? 28cN/tex ，馬克隆值 3.5～5.5 ，整齊度指數 ≥83% 。由表8可知，創棉547號、創棉546號、錦科255、優棉19、中棉所49的綜合品質優良，絨長、斷裂比強度和馬克隆值3項指標均達到優質棉Ⅱ型標準。銀豐2號、天玉1904、西域一號、棉博士188、蘇棉7381、九棉K1829的纖維綜合品質較好，均達到優質棉Ⅱ型標準。創棉548號、禾棉20、友質八號的纖維綜合品質相對較差，達不到優質棉標準，為普通類型。

3 討論與結論

按照國家農作物品種審定委員會辦公室關于《國家級小麥和棉花品種審定標準（2024年修訂）》征求意見的通知[4相關審定指標的規定，結合試驗數據分析，2024年西北內陸棉區創世紀聯合體轉基因早中熟棉花品種區域試驗符合晉級標準的品種有優棉19、創棉546號、創棉547號（晉級2025年區域試驗二年同步生產試驗），錦科255、銀豐2號、蘇棉7381、九棉K1829、西域一號（晉級2025年區域試驗二年）不符合審定標準、需淘汰的品種有禾棉20（抗病性、纖維品質不達標）友質八號（纖維品質不達標）棉博士188（抗病性不達標）天玉1904（抗病性、SSR檢測不合格）創棉548號（纖維品質不達標）。本試驗品種晉級比例較高，說明聯合體各參試單位選育的轉基因棉花品種綜合性狀較好，能夠滿足審定推廣的需求。

參考文獻

[1]劉淑紅，梁麗鵬，李翠芳，袁松波，楊保新.棉花新品種YM111的選育及高產栽培技術.中國種業，2019（6）：85-86

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[3]韓曉軍，馬海軍，武鵬飛，王子勝.遼寧省棉花品系區域試驗性狀表現分析.中國種業，2023（5）：48-52

[4]國家農作物品種審定委員會辦公室.國家農作物品種審定委員會辦公室關于《國家級小麥和棉花品種審定標準（2024年修訂）》征求意見的通知.（2024-07-02）[2025-03-07].http：//www.zzj.moa.gov.cn/gsgg/202407/t20240702_6458223.htm

（收稿日期：2025-03-07）