西北內(nèi)陸棉區(qū)創(chuàng)世紀(jì)聯(lián)合體轉(zhuǎn)基因早中熟棉花品種區(qū)域試驗(yàn)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(guó)是世界上最大的棉花生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，棉花生產(chǎn)在我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)乃至整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有舉足輕重的地位[1]。棉花種質(zhì)資源的發(fā)掘和品種創(chuàng)制對(duì)保障種源安全、提升種業(yè)振興有重要意義[2]。為適應(yīng)西北內(nèi)陸棉花生產(chǎn)需要，2022年新疆維吾爾自治區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳辦公室下發(fā)了《關(guān)于組織開(kāi)展新疆維吾爾自治區(qū)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉品種試驗(yàn)和審定工作的通知》。創(chuàng)世紀(jì)種業(yè)有限公司在此背景下，牽頭成立西北內(nèi)陸棉區(qū)創(chuàng)世紀(jì)聯(lián)合體，并于2024年完成第1年區(qū)域試驗(yàn)，為推動(dòng)新疆轉(zhuǎn)基因棉花新品種的審定和推廣發(fā)揮了積極性作用。本次參加區(qū)域試驗(yàn)的棉花品種共13個(gè)，對(duì)其農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、品質(zhì)及抗病性、抗蟲(chóng)性等進(jìn)行分析，以期篩選出符合下一年區(qū)域試驗(yàn)及生產(chǎn)試驗(yàn)的晉級(jí)品種，為新品種審定奠定基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料2024年西北內(nèi)陸棉區(qū)創(chuàng)世紀(jì)聯(lián)合體參試品種共13個(gè)，均為第1年參試的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)常規(guī)棉品種，以中棉所49為對(duì)照。參試棉花品種的品種名稱、選育系譜、供種單位見(jiàn)表1。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)區(qū)域試驗(yàn)設(shè)12個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，分別在新疆喀什、阿瓦提、塔河、拜城、庫(kù)爾勒、英吉沙、巴州、哈密、29團(tuán)、塔門(mén)、塔大和尉犁，基本涵蓋了西北內(nèi)陸早中熟棉區(qū)各個(gè)生態(tài)類型，各試驗(yàn)點(diǎn)生產(chǎn)條件在當(dāng)?shù)鼐哂写硇?，前作均為棉花冬閑地。

區(qū)域試驗(yàn)參試品種隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，6行區(qū)， 6m 行長(zhǎng)，每個(gè)種植小區(qū)面積 20m² 。試驗(yàn)區(qū)兩側(cè)各設(shè)4行以上保護(hù)行，地頭保護(hù)行不少于 3～5m 試驗(yàn)各小區(qū)分霜前（枯霜日正）霜后籽棉，全部收回并計(jì)產(chǎn)。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(dāng)?shù)厣a(chǎn)水平進(jìn)行。4月20日為適宜播期，統(tǒng)一采用人工點(diǎn)播。

1.3檢測(cè)與鑒定抗枯萎病、黃萎病鑒定委托石河子農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所進(jìn)行，纖維品質(zhì)測(cè)試由主持單位取12個(gè)試點(diǎn)棉樣統(tǒng)一送至農(nóng)業(yè)農(nóng)村部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所）進(jìn)行HVICC測(cè)試，抗棉鈴蟲(chóng)性鑒定由新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所承擔(dān)，BT抗蟲(chóng)蛋白檢測(cè)由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所檢驗(yàn)，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所承擔(dān)品種真實(shí)性和純度的檢測(cè)。

1.4性狀調(diào)查在棉花生長(zhǎng)期間調(diào)查記載各品種生育期、株高、單株果枝數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)、單鈴重、子棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量、霜前皮棉產(chǎn)量、衣分等。皮棉產(chǎn)量數(shù)據(jù)采用“農(nóng)作物區(qū)域試驗(yàn)管理系統(tǒng)”進(jìn)行方差分析[3]，用GGE雙標(biāo)圖方法進(jìn)行品種豐產(chǎn)性與穩(wěn)定性綜合評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1早熟性及產(chǎn)量相關(guān)性狀由表2可知，參試品種生育期在120＼～125d之間，禾棉20、優(yōu)棉19、創(chuàng)棉546號(hào)、西域一號(hào)生育期最長(zhǎng)，友質(zhì)八號(hào)最短；友質(zhì)八號(hào)和錦科255的生育期略早于對(duì)照，分別為120d、121d，其余品種的生育期比對(duì)照晚1＼～3d。第一果枝節(jié)位在 5.4～6.5cm 之間，友質(zhì)八號(hào)、銀豐2號(hào)、錦科255、西域一號(hào)的第一果枝節(jié)位略低于對(duì)照，禾棉20與對(duì)照相當(dāng)，其余品種均高于對(duì)照。參試品種的霜前花率均在 98.0% 以上，天玉1904、創(chuàng)棉547號(hào)、西域一號(hào)、棉博士188、錦科255、創(chuàng)棉548號(hào)的霜前花率高于對(duì)照，銀豐2號(hào)、友質(zhì)八號(hào)與對(duì)照一致，其余品種的霜前花率均低于對(duì)照?？傮w而言，天玉1904、創(chuàng)棉547號(hào)、西域一號(hào)、棉博士188、錦科255、創(chuàng)棉548號(hào)、銀豐2號(hào)、友質(zhì)八號(hào)的早熟性好，創(chuàng)棉546號(hào)、蘇棉7381、禾棉20、九棉K1829的早熟性較好，優(yōu)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(hào)、錦科255株高較高，超過(guò) 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(duì)照。優(yōu)棉19單株果枝數(shù)最低，僅為7.9，其余品種單株果枝數(shù)在 8.1～8.7 之間；單株結(jié)鈴數(shù)在6.2＼～7.2之間，均高于對(duì)照。棉博士188、禾棉20、創(chuàng)棉547號(hào)、創(chuàng)棉546號(hào)的單鈴重較高，為6.3-6.8g ，棉鈴較大；九棉K1829、天玉1904、創(chuàng)棉548號(hào)、西域一號(hào)、錦科255、銀豐2號(hào)、友質(zhì)八號(hào)單鈴重低于對(duì)照，棉鈴較??；蘇棉7381、優(yōu)棉19單鈴重與對(duì)照相當(dāng)。

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

2.3穩(wěn)產(chǎn)性與豐產(chǎn)性綜合分析采用GGE雙標(biāo)圖分析參試品種皮棉產(chǎn)量穩(wěn)產(chǎn)性與豐產(chǎn)性。圖1中的圓圈代表“平均環(huán)境”，即各試點(diǎn)坐標(biāo)的平均值。平均環(huán)境軸為通過(guò)雙標(biāo)圖的原點(diǎn)和平均環(huán)境坐標(biāo)的帶箭頭的直線，它的正方向表示品種的高產(chǎn)方向，各品種在平均環(huán)境軸上垂足的相對(duì)位置代表了品種的豐產(chǎn)性，越接近正方向其豐產(chǎn)性越好。與平均環(huán)境軸（帶箭頭直線）垂直并通過(guò)原點(diǎn)的直線為平均環(huán)境軸的縱軸，越靠近平均環(huán)境軸則品種越穩(wěn)定。平均環(huán)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(píng)價(jià)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(chuàng)棉547號(hào)、九棉K1829、禾棉20、友質(zhì)八號(hào)、中棉所49（CK）的穩(wěn)產(chǎn)性表現(xiàn)好，創(chuàng)棉546號(hào)、蘇棉7381、銀豐2號(hào)、錦科255的穩(wěn)產(chǎn)性表現(xiàn)較好，優(yōu)棉19、西域一號(hào)、棉博士188、創(chuàng)棉548號(hào)的穩(wěn)產(chǎn)性表現(xiàn)一般，天玉1904的穩(wěn)產(chǎn)性表現(xiàn)稍差。如圖1b所示，優(yōu)棉19、創(chuàng)棉547號(hào)、創(chuàng)棉546號(hào)、九棉K1829的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性綜合表現(xiàn)好，蘇棉7381、銀豐2號(hào)、禾棉20、西域一號(hào)、友質(zhì)八號(hào)的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性綜合表現(xiàn)較好，錦科255、棉博士188、天玉1904的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性綜合表現(xiàn)一般，中棉所49和創(chuàng)棉548號(hào)的綜合表現(xiàn)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(jī)區(qū)組排列，使用1.45m 寬膜進(jìn)行人工點(diǎn)播，1膜4行，寬行 60cm ，窄行 30cm ，株距 9cm 。每品種每個(gè)重復(fù)種植1行（50株左右），行長(zhǎng) 5.0m，3 次重復(fù)。以新陸早7號(hào)為枯萎病感病對(duì)照，新陸早36號(hào)為黃萎病感病對(duì)照，中植棉2號(hào)為兩種病害的抗病對(duì)照。病圃施肥、滴水與其他試驗(yàn)地相同。當(dāng)感病對(duì)照病情指數(shù)高于35.0時(shí)，進(jìn)行第1次調(diào)查，其后每10d左右調(diào)查1次，病情指數(shù)達(dá)到65.0時(shí)結(jié)束調(diào)查，全生育期調(diào)查3次。病情分級(jí)參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的5級(jí)分級(jí)法，根據(jù)調(diào)查結(jié)果計(jì)算相對(duì)病情指數(shù)來(lái)劃分抗病類型。

由表4可知，優(yōu)棉19、錦科255、銀豐2號(hào)、友質(zhì)八號(hào)、蘇棉7381、創(chuàng)棉546號(hào)、創(chuàng)棉547號(hào)、創(chuàng)棉548號(hào)、西域一號(hào)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(chóng)性

2.5.1抗棉鈴蟲(chóng)鑒定參試品種抗棉鈴蟲(chóng)性鑒定試驗(yàn)依據(jù)NY/T2162—2012《棉花抗棉鈴蟲(chóng)性鑒定方法》，分為網(wǎng)室鑒定和室內(nèi)生物測(cè)定兩部分?？姑掴徬x(chóng)性評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)如下：1級(jí)（高抗）：蕾鈴被害減退率 gt; 80% ，幼蟲(chóng)校正死亡率 gt;90% ；2級(jí)（抗）：蕾鈴被害減退率 550% ，幼蟲(chóng)校正死亡率 gt;60%;3 級(jí)（中抗）：蕾鈴被害減退率 gt;30% ，幼蟲(chóng)校正死亡率 gt;40%;4 級(jí)（低抗）：蕾鈴被害減退率 ?30% ，幼蟲(chóng)校正死亡率 ? 40% ；5級(jí)為感。

由表5可知，優(yōu)棉19、錦科255、九棉K1829、創(chuàng)棉547號(hào)的抗棉鈴蟲(chóng)性均為高抗，禾棉20、銀豐2號(hào)、棉博士188、友質(zhì)八號(hào)、蘇棉7381、天玉1904、創(chuàng)棉546號(hào)、創(chuàng)棉548號(hào)、西域一號(hào)的抗蟲(chóng)性均為抗。

2.5.2抗蟲(chóng)毒蛋白檢測(cè)由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所進(jìn)行參試品種抗蟲(chóng)株率檢測(cè)和BT抗蟲(chóng)蛋白檢測(cè)，整個(gè)檢測(cè)鑒定試驗(yàn)分為兩個(gè)方面，一是利用BT膠體金免疫檢測(cè)試紙條進(jìn)行抗蟲(chóng)株率檢測(cè)，二是利用ELISA方法進(jìn)行BT抗蟲(chóng)蛋白量的檢測(cè)。綜合兩個(gè)方面的試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)參試品種是否為抗蟲(chóng)棉以及其抗蟲(chóng)基因蛋白表達(dá)量高低進(jìn)行評(píng)價(jià)。由表6可知，除創(chuàng)棉547號(hào)的抗蟲(chóng)株率為 95% 外，其余品種的抗蟲(chóng)株率都為 100% ；錦科255的BT蛋白表達(dá)量級(jí)為中高表達(dá)，其余品種為高表達(dá)。

2.6SSR分子檢測(cè)參試品種于4月份播種在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所東場(chǎng)試驗(yàn)地，進(jìn)行品種真實(shí)性和純度檢測(cè)工作。7月份在成株期進(jìn)行田間取樣，每個(gè)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(cè)材料的DNA。試驗(yàn)采用8對(duì)核心引物檢測(cè)參試品種的純度，采用NY/T2469—2013《陸地棉品種鑒定技術(shù)規(guī)程SSR分子標(biāo)記法》中的39對(duì)核心引物進(jìn)行真實(shí)性檢測(cè)。SSR純度 （%）=（32- 雜株數(shù)）/32×100 。

由表7可知，棉博士188、友質(zhì)八號(hào)、創(chuàng)棉548號(hào)、西域一號(hào)的SSR標(biāo)記純度均為 100% ，純度最好；錦科255、銀豐2號(hào)、蘇棉7381、九棉K1829、創(chuàng)棉546號(hào)、創(chuàng)棉547號(hào)的SSR標(biāo)記純度均在 90.0% 以上，純度好;禾棉20和優(yōu)棉19的SSR標(biāo)記純度均在 80.0% 以上，純度較好；天玉1904的SSR標(biāo)記純度未達(dá) 80.0% ，純度稍差。

2.7纖維品質(zhì)參試棉花品種的纖維品質(zhì)使用HVI900系統(tǒng)測(cè)試，測(cè)試及棉樣調(diào)濕在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下（溫度 20±2^°C ，相對(duì)濕度 65%±3% ）進(jìn)行。根據(jù)GB/T20392—2006《HVI棉纖維物理性能試驗(yàn)方法》和ASTMD5866-12《HVI棉纖維中棉結(jié)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法》，可將優(yōu)質(zhì)纖維品質(zhì)分為3個(gè)類型。I型：絨長(zhǎng) ，斷裂比強(qiáng)度 ?32cN/tex ，馬克隆值 3.7～4.2 ，整齊度指數(shù) ≥83% ： I 型：絨長(zhǎng) ?29mm 斷裂比強(qiáng)度 ?30cN/tex ，馬克隆值 3.5～5.0 ，整齊度指數(shù) ≥83% ；I型：絨長(zhǎng) ?27mm ，斷裂比強(qiáng)度 ? 28cN/tex ，馬克隆值 3.5～5.5 ，整齊度指數(shù) ≥83% 。由表8可知，創(chuàng)棉547號(hào)、創(chuàng)棉546號(hào)、錦科255、優(yōu)棉19、中棉所49的綜合品質(zhì)優(yōu)良，絨長(zhǎng)、斷裂比強(qiáng)度和馬克隆值3項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到優(yōu)質(zhì)棉Ⅱ型標(biāo)準(zhǔn)。銀豐2號(hào)、天玉1904、西域一號(hào)、棉博士188、蘇棉7381、九棉K1829的纖維綜合品質(zhì)較好，均達(dá)到優(yōu)質(zhì)棉Ⅱ型標(biāo)準(zhǔn)。創(chuàng)棉548號(hào)、禾棉20、友質(zhì)八號(hào)的纖維綜合品質(zhì)相對(duì)較差，達(dá)不到優(yōu)質(zhì)棉標(biāo)準(zhǔn)，為普通類型。

3 討論與結(jié)論

按照國(guó)家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)辦公室關(guān)于《國(guó)家級(jí)小麥和棉花品種審定標(biāo)準(zhǔn)（2024年修訂）》征求意見(jiàn)的通知[4相關(guān)審定指標(biāo)的規(guī)定，結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，2024年西北內(nèi)陸棉區(qū)創(chuàng)世紀(jì)聯(lián)合體轉(zhuǎn)基因早中熟棉花品種區(qū)域試驗(yàn)符合晉級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的品種有優(yōu)棉19、創(chuàng)棉546號(hào)、創(chuàng)棉547號(hào)（晉級(jí)2025年區(qū)域試驗(yàn)二年同步生產(chǎn)試驗(yàn)），錦科255、銀豐2號(hào)、蘇棉7381、九棉K1829、西域一號(hào)（晉級(jí)2025年區(qū)域試驗(yàn)二年）不符合審定標(biāo)準(zhǔn)、需淘汰的品種有禾棉20（抗病性、纖維品質(zhì)不達(dá)標(biāo)）友質(zhì)八號(hào)（纖維品質(zhì)不達(dá)標(biāo)）棉博士188（抗病性不達(dá)標(biāo)）天玉1904（抗病性、SSR檢測(cè)不合格）創(chuàng)棉548號(hào)（纖維品質(zhì)不達(dá)標(biāo)）。本試驗(yàn)品種晉級(jí)比例較高，說(shuō)明聯(lián)合體各參試單位選育的轉(zhuǎn)基因棉花品種綜合性狀較好，能夠滿足審定推廣的需求。

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（收稿日期：2025-03-07）