國審早熟棉新品種邯818的選育過程和策略

孫璐，楊玉楓，路正營，韓永亮，李世云，崔紅印

（邯鄲市農(nóng)業(yè)科學院，河北 邯鄲 056001）

棉花為紡織、國防、醫(yī)藥等工業(yè)的必需原料，是僅次于糧食的重要戰(zhàn)略物資[1]。我國是棉花生產(chǎn)與消費大國[2]，棉花種質(zhì)資源對我國棉花生產(chǎn)具有至關重要的作用[3]。我國人多地少，黃河流域是糧棉集中產(chǎn)區(qū)，糧棉爭地矛盾突出，提高復種指數(shù)和土地利用率始終是棉花領域乃至整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要主題之一。早熟棉生育期較短，播種期彈性大，可晚春播、初夏播或夏播，適合一年兩熟或多熟制條件下種植[4]。通過早熟棉品種遺傳改良，利用早熟棉品種實現(xiàn)麥（菜、油）棉兩熟種植，對緩解我國糧棉爭地矛盾具有重要的現(xiàn)實意義。

近年來，我國培育出了20 多個早熟棉新品種，為緩解糧棉爭地矛盾和增加農(nóng)民收入做出了突出貢獻。以往棉花育種中目標比較單一，突出追求產(chǎn)量，導致育成品種的品質(zhì)和抗性較差。因此，我們把培育集早熟、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病蟲等多個優(yōu)良性狀于一體的棉花品種作為育種目標，經(jīng)過多年選育，成功培育出早熟棉新品種邯818。該品種綜合性狀突出，纖維品質(zhì)優(yōu)良，2016年通過了河北省農(nóng)作物品種審定委員會審定（審定編號：冀審棉2016002 號），2017年通過了國家農(nóng)作物品種審定委員會審定（審定編號：國審棉2017003）。

對邯818 的選育過程、特征特性、主要栽培技術和適宜種植區(qū)域進行概述，并對早熟棉新品種的選育策略進行探討，以期為制定高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲早熟棉新品種的選育策略提供借鑒。

1 特征特性選擇

1.1 親本選擇

基因型是新品種表達產(chǎn)量、品質(zhì)及其抗逆性等性狀的遺傳基礎。因此，在親本選擇和組合配置上，盡可能地選擇遺傳基礎豐富的親本，是育成突破性新品種的關鍵。立足于多年試驗結果，我們選擇自育新品系邯256 做母本、轉Bt 基因抗蟲棉品種邯685 做父本，配制雜交組合。邯256 為早熟品種，其株型清秀，冠層分布合理；出苗好，長勢強；結鈴性強，鈴中等大，吐絮暢而集中；抗病性強；纖維品質(zhì)優(yōu)良，衣分高。邯685 為中早熟品種，其株型為筒型，葉功能強；苗齊苗壯，長勢強；結鈴性強，鈴大，吐絮肥暢，衣分較高；抗枯萎病，耐黃萎病，高抗棉鈴蟲。雙親均為經(jīng)多年篩選鑒定的遺傳豐富、配合力高的骨干親本，可創(chuàng)造豐富的遺傳變異群體以供選擇。

1.2 抗病蟲選擇

棉花黃萎病和枯萎病是嚴重為害我國棉花生產(chǎn)的兩大病害[5]，抗病育種是控制其為害和蔓延最經(jīng)濟有效的方法[6]。海島棉擁有較豐富的抗黃萎病基因，有些品種已經(jīng)作為重要抗源運用到作物育種當中[7]。母本邯256 由陸地棉與海島棉雜交、回交定向選擇培育而成，是邯818 抗枯黃萎病的遺傳基礎。此外，抗蟲性篩選也是棉花新品質(zhì)選育的重要環(huán)節(jié)。培育抗蟲棉新種質(zhì)是綜合防治棉鈴蟲的理想手段[8]。父本邯685 是轉單價Bt Cry1A 基因的抗蟲棉，其高抗枯萎病，耐黃萎病，為邯818 的抗病蟲性提供了遺傳基礎。

棉花生長周期長，我國北方地區(qū)每年只能種植一季，因此，當年冬天在海南加代種植對加快棉花育種進程、促進新品種選育至關重要[9]。2005年在邯鄲市農(nóng)業(yè)科學院配制雜交組合；當年冬天在海南加代種植。2006年在邯鄲市農(nóng)業(yè)科學院枯黃萎混生病圃種植F2代，嚴格篩選抗病性強、纖維品質(zhì)優(yōu)良的材料，同時在不治蟲的情況下進行抗蟲性鑒定。2007年繼續(xù)在邯鄲市農(nóng)業(yè)科學院枯黃萎混生病圃中種植F3代，進一步定向選擇；當年冬天在海南加代擴繁。

1.3 株型選擇

在低世代嚴格篩選穩(wěn)定抗性及品質(zhì)的基礎上，高世代篩選尤其注重苗期表現(xiàn)、株型、冠層結構、產(chǎn)量構成因素等性狀的綜合表現(xiàn)，力求實現(xiàn)抗病、優(yōu)質(zhì)與豐產(chǎn)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一[10]。實現(xiàn)棉花高產(chǎn)，需要理想的株型結構[11]?；疑P聯(lián)分析可以研究主要性狀對產(chǎn)量的影響程度[12]。立足傳統(tǒng)株型分析模式，我們引入了灰色關聯(lián)度分析，精確分析各性狀對產(chǎn)量的貢獻程度，發(fā)現(xiàn)單株結鈴數(shù)、株高和節(jié)位與產(chǎn)量關聯(lián)度較高，其次是衣分、單鈴重和單株果枝數(shù)，霜前花率與產(chǎn)量關聯(lián)度不高，病株率和病情指數(shù)與產(chǎn)量關聯(lián)度最低[13]。

產(chǎn)量形成是一個協(xié)同過程，因此，在側重選擇與產(chǎn)量高關聯(lián)度性狀的同時，還要注重各性狀的綜合篩選。2008年篩選出F5代參加邯鄲市農(nóng)業(yè)科學院組織的株系比較試驗，同時結合實驗室基因型鑒定，確?？剐?、優(yōu)質(zhì)與豐產(chǎn)等優(yōu)良性狀的穩(wěn)定遺傳。其中，編號為818 的株系表現(xiàn)整齊、株型理想、抗病、抗蟲、產(chǎn)量高，選擇該株系單株混收。2009～2011年邯818 參加邯鄲市農(nóng)業(yè)科學院組織的早熟棉品種比較試驗，同時在邯鄲、衡水、滄州和聊城等不同水肥條件、不同生態(tài)條件下進行多點異地鑒定。2012年獲農(nóng)業(yè)部轉基因生物安全證書。

2013～2014年參加河北省中南部晚春播棉組區(qū)域試驗，2015年參加該組生產(chǎn)試驗，產(chǎn)量和品質(zhì)在同組試驗中均表現(xiàn)優(yōu)異，2016年通過河北省農(nóng)作物品種審定委員會審定。同時，2014～2015年參加黃河流域早熟棉組區(qū)域試驗，2016年參加該組生產(chǎn)試驗，產(chǎn)量、品質(zhì)和抗病性等綜合性狀表現(xiàn)突出，2017年通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定。

2 選育結果

2.1 特征特性

黃河流域早熟棉區(qū)域試驗，該品種生育期104 d，與對照品種中棉所50 相近。出苗整齊，苗勢強。株高中等，株型緊湊，果枝較短，莖稈茸毛較多。葉片中等大小，葉色較淺。鈴卵圓型，中等大小。結鈴性好，抗棉鈴蟲，吐絮暢，后期不早衰。株高73.8 cm，第一果枝節(jié)位6.4 節(jié)。單株結鈴10.4 個，單鈴重5.4 g。子指10.6 g，衣分40.6%，霜前花率90.2%。

2.2 產(chǎn)量表現(xiàn)

2013～2014年河北省中南部晚春播棉組區(qū)域試驗，該品種平均子棉、霜前子棉、皮棉和霜前皮棉產(chǎn)量分別為3 654.0、3 220.5、1 440.0 和1 273.5 kg/hm2，分別較對照品種石早一號增產(chǎn)12.18%、12.28%、10.40%和10.47%，其中皮棉產(chǎn)量居參試品種第1 位。

2014～2015年黃河流域棉區(qū)早熟常規(guī)品種區(qū)域試驗，該品種平均子棉、皮棉、霜前皮棉產(chǎn)量分別為3 594.0、1 458.0 和1 315.5 kg/hm2，分別較對照品種中棉所50 增產(chǎn)9.4%、9.4%和6.6%，其中皮棉產(chǎn)量居參試品種第1 位。

2016年黃河流域棉區(qū)早熟常規(guī)品種生產(chǎn)試驗，該品種子棉、皮棉、霜前皮棉產(chǎn)量分別為3 315.0、1275.0 和1 135.5 kg/hm2，分別較對照品種中棉所50 增產(chǎn)8.2%、10.7%和9.7%，其中皮棉產(chǎn)量居參試品種第1 位。

2.3 纖維品質(zhì)

黃河流域棉區(qū)早熟常規(guī)品種區(qū)域試驗，該品種纖維上半部平均長度30.0 mm，斷裂比強度30.2 cN/tex，馬克隆值5.3，斷裂伸長率6.4%，反射率74.7%，黃色深度8.4，整齊度指數(shù)84.6%，紡紗均勻性指數(shù)139。河北省冀中南晚春播棉組區(qū)域試驗，該品種纖維上半部平均長度30.4 mm，斷裂比強度30.3 cN/tex，馬克隆值4.9，斷裂伸長率6.1%，反射率74.7%，黃色深度7.6，整齊度指數(shù)85.6%，紡紗均勻性指數(shù)146。纖維長度和強度均達到“雙30”的優(yōu)質(zhì)棉標準[14]。

2.4 抗病性

黃河流域棉區(qū)早熟常規(guī)品種區(qū)域試驗，該品種枯萎病病情指數(shù)為10.5，耐枯萎病；黃萎病病情指數(shù)為33.7，耐黃萎病。

2013～2014年由河北省農(nóng)林科學院植物保護研究所進行抗病性鑒定。該品種2013年黃萎病病情指數(shù)為16.78，相對病情指數(shù)為17.42，抗黃萎病；2014年黃萎病病情指數(shù)為25.27，相對病情指數(shù)為20.68，耐黃萎病。

2.5 適宜種植區(qū)域

該品種適宜在山西南部、河北、山東、河南、江蘇淮河以北棉區(qū)晚春播，或麥-棉、菜-棉兩熟配套種植。

3 配套栽培技術

3.1 適期播種

黃河流域棉區(qū)，可在5月15～30日晚春播，也可在小麥行間套種或菜茬直播；麥后移栽時，應于5月10日左右開始育苗。

3.2 合理密植

合理密植可使棉花生長健壯、株型理想、結鈴多、產(chǎn)量高、品質(zhì)好，實現(xiàn)棉花的高產(chǎn)與高效[15]。在晚春播、不覆蓋地膜種植模式下，邯818 的適宜種植密度為7.5 萬～9.0 萬株/hm2（行距60 cm、株距18.5～22.2 cm，亦可根據(jù)密度對行距和株距進行適當調(diào)整）。

3.3 科學施肥

兩熟田前茬要施足基肥，苗期追施尿素75.0～112.5 kg/hm2。早施、重施花鈴肥，進入開花期后追施尿素225～300 kg/hm2或棉花專用復合肥450 kg/hm2。7月底8月初適當噴施磷酸二氫鉀和含有微量元素的葉面肥，防止早衰。

3.4 控制長勢

初花后，用縮節(jié)胺分3 次進行化控。一般在初花期、盛花期、鈴期進行，縮節(jié)胺施用量分別為7.5～15.0、7.5～30.0 和37.5～45.0 g/hm2。

一般棉田7月25日打頂，瘦薄地可適當提早進行。

3.5 病蟲害防治

二代棉鈴蟲一般不需防治。三四代棉鈴蟲當百株2 齡以上幼蟲超過5 頭時，應及時防治。全生育期注意防治棉蚜、紅蜘蛛、盲椿象和灰飛虱等害蟲。

4 討論

秉承傳統(tǒng)育種與生物技術育種相統(tǒng)一，綜合性狀提高與特異性狀挖掘相統(tǒng)一的育種策略，經(jīng)過南繁北育，成功選育出實現(xiàn)早熟、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆綜合突破的國審棉新品種邯818。

品種選育是一個系統(tǒng)過程，需要制定合理的育種策略。須將親本資源評價、創(chuàng)新和利用，優(yōu)良后代選擇，新品系性狀鑒定等多個環(huán)節(jié)科學協(xié)調(diào)、有序組織[16]。要保證新品種性狀的綜合優(yōu)良，尤其需要抓住2 個關鍵環(huán)節(jié)：親本配置；后代選擇與鑒定[17]。豐富的種質(zhì)資源是棉花遺傳改良的物質(zhì)基礎，邯鄲市農(nóng)業(yè)科學院對300 余份棉花種質(zhì)資源的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性、抗病蟲性、纖維品質(zhì)等進行了科學評價，并對這些種質(zhì)進行了整理與篩選。選擇出的邯818 雙親優(yōu)點多、互補性好、配合力高。在后代選擇過程中依據(jù)目標性狀的遺傳規(guī)律細化選擇方案，多種選擇手段并用（穩(wěn)定鈴數(shù)、提高鈴重以提高產(chǎn)量；采取技術手段強化抗蟲、抗病性能；突出比強度的篩選以優(yōu)化品質(zhì)性狀），同時結合南繁北育，促進自交純合，加快了棉花的育種進程。

棉花品種改良對整個棉花生產(chǎn)至關重要[18，19]。新品種選育是實現(xiàn)棉花高產(chǎn)、提高抗病蟲性、優(yōu)化纖維品質(zhì)最有效和最根本的途徑。近年來，棉花基因組研究發(fā)展迅速，如何將棉花基因組測序、遺傳連鎖圖譜構建、QTL 定位以及生物多態(tài)性的研究應用到棉花育種實踐成為研究的熱點[18]。目前，分子標記輔助育種主要是針對某個性狀如產(chǎn)量、纖維強度等進行改良[20～23]。而新品種的綜合改良，不能僅僅依靠單個性狀指標的改良，而是應該在突出改進重點性狀的同時，還要注重其他性狀指標的配合。因此，打破早熟、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗性等矛盾性狀之間的負相關，創(chuàng)制出集多個有利性狀于一體的新種質(zhì)，仍然需要常規(guī)系統(tǒng)育種發(fā)揮重要作用。

廣泛搜集、鑒定、利用和創(chuàng)新棉花種質(zhì)資源，豐富親本資源庫；低世代注重抗病蟲、株型等系統(tǒng)選擇；高世代采用分子標記為重點性狀突破提供有力支持?？傊?，常規(guī)系統(tǒng)育種和分子育種，二者相互增益、相得益彰，定能實現(xiàn)棉花品種的穩(wěn)定性和靶向性改良，加快我國棉花新品種培育進程，為我國棉花生產(chǎn)提供豐富的種質(zhì)資源。