2001～2014年河北省中熟轉基因抗蟲棉品種主要性狀改良分析

田海燕，崔瑞敏*，李俊蘭，崔淑芳，劉志芳，王廣恩，周永萍

（1.國家棉花改良中心河北分中心，河北省農林科學院棉花研究所，河北石家莊050051；2.河北省種子管理總站，河北石家莊050050）

2001～2014年河北省中熟轉基因抗蟲棉品種主要性狀改良分析

田海燕1，崔瑞敏1*，李俊蘭1，崔淑芳1，劉志芳2，王廣恩1，周永萍1

（1.國家棉花改良中心河北分中心，河北省農林科學院棉花研究所，河北石家莊050051；2.河北省種子管理總站，河北石家莊050050）

為了全面評價2001～2014年河北省轉基因抗蟲棉品種的改良成效，以河北省棉花新品種審定公告數(shù)據(jù)為依據(jù)，對2001～2014年通過河北省審定的96個中熟轉基因抗蟲棉品種的產量性狀、農藝性狀及其抗病性進行了分析。結果表明：2001～2014年河北省審定中熟轉基因抗蟲棉品種的皮棉產量和霜前皮棉產量均呈上升趨勢，單株鈴數(shù)顯著提高，單鈴重有所增加，衣分變化不大；早熟性改良效果明顯，全生育期縮短，株高和單株果枝數(shù)增加，第一果枝節(jié)位、子指和霜前花率變化不明顯；抗枯萎病和黃萎病性狀改良成效明顯。研究結果可為今后河北省棉花新品種的選育提供參考。

棉花；中熟品種；轉基因抗蟲棉；產量性狀；農藝性狀；抗病性

棉花是河北省的主要經濟作物之一，對全省經濟發(fā)展和農民增收具有重要影響?？偨Y和評價棉花產量[1～3]、品質[4～6]、抗病性和農藝性狀[7，8]的改良成效，可為棉花育種方向的修定和育種目標的調整提供科學依據(jù)，以培育出適應新形勢農業(yè)發(fā)展的棉花品種，推動棉花生產的可持續(xù)發(fā)展。

田海燕等[9]對2001～2013年河北省審定的中熟轉基因抗蟲棉品種的纖維品質進行了分析，結果顯示，該階段河北省培育的中熟轉基因抗蟲棉品種纖維品質一般、類型比較單一，無長、細、強均衡達標的Ⅰ型品種，且Ⅱ型品種所占比例較低，除了比強度是限制纖維品質提升的主要因素外，近年來馬克隆值的不斷增高也是影響纖維品質各項指標綜合配套的重要原因。

以2001～2014年河北省審定的中熟轉基因抗蟲棉品種為研究對象，分析其除纖維品質性狀之外的其他性狀如產量性狀、農藝性狀、抗病性等的改良成效，旨為今后有針對性地改良棉花品種提供科學依據(jù)。

1　材料與方法

以2001～2014年河北省棉花新品種審定公告中的數(shù)據(jù)為依據(jù)[10～12]，對該階段通過河北省審定的中熟轉基因抗蟲棉品種的產量性狀、農藝性狀和抗病性進行整體分析及年際間變化分析，明確河北省棉花各性狀的改良成效。

2　結果與分析

2.12001耀2014年通過河北省審定的中熟轉基因抗蟲棉品種概況

2001～2014年通過河北省審定的中熟轉基因抗蟲棉品種共96個，其中，常規(guī)棉品種61個，占審定品種總數(shù)的63.5%；雜交棉品種35個，占36.5%（表1）。期間，2006～2008年審定品種數(shù)量較多，3 a合計審定品種42個，占12 a審定品種總數(shù)的43.8%。

表1　2001耀2014年通過河北省審定的中熟轉基因抗蟲棉品種概況Table1　General situation of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

2.22001耀2014年河北省中熟轉基因抗蟲棉品種的產量與產量性狀分析

2.2.1產量變化2001～2014年河北省審定中熟轉基因抗蟲棉品種的皮棉產量和霜前皮棉產量均呈波動上升趨勢（圖1），其中，皮棉產量由2001年的1 288.5 kg/hm2上升到2014年的1 575.0 kg/hm2，增幅為22.2%；霜前皮棉產量由2001年的1 183.5 kg/hm2上升到2014年的1 423.4 kg/hm2，增幅為20.3%。期間，2010年審定品種的平均皮棉產量和霜前皮棉產量最高，分別為1 710.9和1 573.5 kg/hm2；2011年次之，平均皮棉產量和霜前皮棉產量分別為1 615.2和1 500.9 kg/hm2。

圖1　2001耀2014年河北省審定中熟轉基因抗蟲棉品種的產量變化Fig.1　Yield variation of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

2.2.2產量性狀變化2001～2014年河北省審定中熟轉基因抗蟲棉品種的單株鈴數(shù)改良成效顯著，其中，2005～2009年指標值變化不大，單株鈴數(shù)保持在15個左右；之后指標值明顯增加，單株鈴數(shù)由2010年的16.2個上升到2014年的19.8個（表2）。

表2　2001耀2014年河北省審定中熟轉基因抗蟲棉品種的產量性狀變化Table2　Yield character variation of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varietiesapproved by Hehei Province from 2001 to 2014

2001～2014年河北省審定中熟轉基因抗蟲棉品種的單鈴重呈波動上升趨勢，由2001年的5.0 g增加到2014年的6.3 g，增加了1.3 g，較歷年平均值增加了0.3 g，且自2008年開始單鈴重一直保持在6.0g以上。

2001～2014年河北省審定中熟轉基因抗蟲棉品種的衣分變化不大，其中，轉基因抗蟲棉培育初期，受引進轉基因抗蟲棉衣分低的影響，培育品種的衣分偏低，2001年和2004年平均衣分均為39.1%；之后指標值有所提高，2005～2014年審定品種的平均衣分介于39.6%～40.7%，總體變化不大。

2.32001耀2014年河北省中熟轉基因抗蟲棉品種的主要農藝性狀分析

2001～2014年河北省審定中熟轉基因抗蟲棉品種的全生育期呈波動縮短趨勢（圖2），其中，2004～2008年品種全生育期均在130 d以上，自2009年開始縮短到125 d左右；株高基本呈逐漸增加趨勢（圖3），由2001年的88.9 cm增加到2014年的101.2 cm，較歷年平均值增高約8 cm；單株果枝數(shù)呈緩慢增長趨勢（表3），由2001年的12.8臺增加到2014年的13.3臺，這與株高增加有關；霜前花率總體變化不大，僅2009年稍高，為94.4%，其他年份均為91%～92%；第一果枝節(jié)位和子指變化不明顯。

圖2　2001耀2014年河北省審定中熟轉基因抗蟲棉品種的全生育期變化Fig.2　Whole growth period variation of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

圖3　2001耀2014年河北省審定中熟轉基因抗蟲棉品種的株高變化Fig.3　Plant height variation of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

表3　2001耀2014年河北省審定中熟轉基因抗蟲棉品種的霜前花率、第一果枝節(jié)位、單株果枝數(shù)和子指變化Table3　Main characters variation of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

2.42001耀2014年河北省中熟轉基因抗蟲棉品種的抗病性分析

2.4.1枯萎病抗性變化2001～2014年河北省審定的中熟轉基因抗蟲棉品種中，高抗枯萎病品種38個，占審定品種總數(shù)的39.6%；抗枯萎病品種50個，占52.1%；耐枯萎病品種8個，占8.3%；無感病品種（表4）。

表4　2001耀2014年河北省審定中熟轉基因抗蟲棉品種的抗病性情況Table4　Analysis of disease resistance of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

2001～2014年河北省審定中熟轉基因抗蟲棉品種的枯萎病抗性改良成效顯著，其中，2001年和2004年無高抗品種；2006～2011年高抗品種所占比例逐年增加，其中，2011年審定品種全部為高抗品種；2012～2014年高抗品種所占比例有所下降（圖4）；耐病品種逐漸減少，自2009年開始，僅2012年有1個耐病品種，其他年份的所有品種均為高抗或抗枯萎病品種。

圖4　2001耀2014年河北省審定中熟轉基因抗蟲棉品種的抗枯萎病情況Fig.4　Analysis of resistance to Fusarium wilt of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

2.4.2黃萎病抗性變化2001～2014年河北省審定的中熟轉基因抗蟲棉品種中，無高抗黃萎病品種；抗黃萎病品種數(shù)量少，只有2個，僅占審定品種總數(shù)的2.1%；大部分為耐黃萎病品種（78個），占81.3%；感病品種16個，占16.7%。

2001～2014年河北省審定中熟轉基因抗蟲棉品種的黃萎病抗性逐漸增強，其中，感病品種比例自2004年開始基本呈逐年下降趨勢，從2011年開始審定的品種中均無感病品種；2007年和2012年分別有1個抗黃萎病品種（圖5）。可以看出，河北省中熟轉基因抗蟲棉的抗黃萎病育種取得了初步成效，但今后仍需進一步加強抗黃萎病育種的研究。

圖5　2001耀2014年河北省審定中熟轉基因抗蟲棉品種的抗黃萎病情況Fig.5　Analysis of resistance to Verticillium wilt of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

3　結論與討論

以2001～2014年河北省棉花新品種審定公告為依據(jù)，對2001～2014年通過河北省審定的96個中熟轉基因抗蟲棉品種的產量性狀、農藝性狀及其抗病性進行了分析，并評價了各性狀的改良成效。結果顯示，自2001年以來，河北省審定中熟轉基因抗蟲棉品種的皮棉產量和霜前皮棉產量均有了明顯提高，與劉存敬等[13]和李愛國等[14]等的研究結果一致，高產育種成效顯著。單株鈴數(shù)和鈴重是影響河北省春播棉區(qū)抗蟲棉產量的主要因素[15]，進一步對棉花產量構成因素進行分析發(fā)現(xiàn)，單株鈴數(shù)和鈴重均有不同程度的提高，但衣分變化不大。在今后的棉花育種研究中，應在保證單株鈴數(shù)和鈴重的基礎上，注意加強高衣分性狀的選擇，以進一步提高皮棉產量。

在其他農藝性狀的改良中，2001～2014年河北省審定品種的全生育期縮短，株高增加，單株果枝數(shù)有所增多，第一果枝節(jié)位、子指和霜前花率變化不明顯。針對棉花生產中爛鈴嚴重的問題[16]，田海燕等[17]研究表明，棉花爛鈴率與第一果枝節(jié)位呈顯著的負相關。因此，在今后的棉花育種研究中，應在保證單株果枝數(shù)的基礎上，可選擇果枝節(jié)位和第一果枝距離地面較高的品種，以減少棉花爛鈴的發(fā)生。

2001～2014年河北省中熟轉基因抗蟲棉品種的枯萎病抗性不斷增強，高抗品種逐漸增多；黃萎病抗性有了一定程度的提高，但抗病品種數(shù)量仍然很少，大部分為耐病品種。在黃萎病高發(fā)年份，黃萎病發(fā)生率高依然是制約棉花生產的主要因素。在今后的棉花抗黃萎病育種研究中，應注意將系統(tǒng)選育、雜交育種、遠緣雜交、分子標記輔助育種、轉基因技術等多種育種手段相結合[18，19]，不斷創(chuàng)新研究手段和技術方法，以加快棉花抗病育種進程，培育出高抗黃萎病的品種[20]。

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［12］河北省農業(yè)廳.關于第四十三次河北省農作物品種審定結果的公告［Z］.石家莊：河北省農業(yè)廳，2014.

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Analysis of Improvement Effectiveness on Main Characters of Mid-maturation Transgenic Insect Resis原tant Cotton Varieties Approved in Hebei Province From 2001 to 2014

TIAN Hai-yan1，CUI Rui-min1*，LI Jun-lan1，CUI Shu-fang1，LIU Zhi-fang2，WANG Guang-en1，ZHOU Yong-ping1
（National Cotton Improvement Center Hebei Branch，Institute of Cotton of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Shijiazhuang 050051，China；2.Hebei Seed Station，Shijiazhuang 050050，China）

In order to evaluate the improvement of 96 mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved in Hebei Province from 2001 to 2014.We analyzed yield character，agronomic traits，disease resistance of the varieties.The results showed that from 2001-2014，lint yield and lint yield before frost were on the rise，bolls per plant improved significantly，boll weight increased，lint little changed. Earliness improved obviously，plant height and sympodial branch number increased，sympodial branch node，seed index and percentage of seed-cotton yield before frost had no significant changes.Resistance to Fusarium wilt and Verticillium wilt improved evidently.The research results can provide references for the selection of new cotton varieties in the future.

Cotton；Mid-maturation variety；Transgenic insect resistant cotton；Yield character；Agronomic traits；Disease resistance

S562

A

1008-1631（2016）05-0073-05

2016-01-19

田海燕（1980-），女，河北藁城人，助理研究員，碩士，主要從事棉花遺傳育種研究。Tel：0311-87652176；E-mail：tianhaiyan8010@sohu.com。

崔瑞敏（1959-），女，河北深州人，研究員，主要從事棉花新品種選育研究及示范推廣工作。Tel：0311-87652176；E-mail：cuiruimin80@163.com。