棉花种质资源主要经济性状的评价

棉花种质资源主要经济性状的评价

前人对棉花资源的研究和评价进行了大量工作。然而，随着棉花生产环境的变化和纺织工业的发展，棉花品种的主要经济特性，尤其是纤维质量和病虫害的抗性要求有所增加。因此不断收集、挖掘、创新种质资源并加以鉴定与分析是培育突破性棉花品种的重要基础。1田间鉴定与抗感品种评价供试材料共114份(包括已审定或注册的品种以及育种过程中培育的中间材料),其中国内材料76份,国外材料38份。1998～1999年对114份种质资源材料在石家庄市农业科学研究院实验场棉花天然病圃内进行田间鉴定,田间种植采取顺序排列,行长8m,2行区,栽培管理采用常规措施。田间主要调查生育期、株高、单株结铃数、果枝数、第一果枝节位,并对整个小区进行记产。室内考察铃重、衣分、子指等,均采用通用标准进行。纤维品质指标由农业部纤维品质测试中心完成。采取大田成株期鉴定的方法鉴定棉花黄萎病,单株病级按棉花成株期黄萎病鉴定的5级标准记载。抗感品种的划分参照前人同类研究以病情指数(DI)作为划分抗感类型的标准。以二代棉铃虫发生高峰期棉花顶尖受害率、三代棉铃虫发生高峰期蕾铃受害率、百株卵量和百株活虫数为指标调查棉花品种棉铃虫抗性。另外,在6～9月份间调查活虫数和落卵量,每3天调查一次。2结果与分析2.1不同来源的胚胎血浆特征2.1.1树高、地枝节位该批资源的平均生育期为133.9d,变幅107～154d,变幅较大。其中生育期最短的品种为泄库塔什3号,生育期为107d,其次为石远134、石461、石386、1901,生育期分别为115d、120d、121d、125d;株高变化在50～121.70cm之间,两极端品种株高相差72cm,以石远134株高最矮(50.3cm);第一果枝节位的平均值为6.84,省无001、中棉所30、中棉所31、石461、石386、法MK173第一果枝节位较低,都在6节位以下。果枝数的平均值为11.73个,变幅在5～17.5个。从表1可以看出,株高、第一果枝节位及果枝数变异较大,具有较大的变幅和变异系数。2.1.2国外种质资源的利用由表2可见,国外资源的生育期、株高、果枝节位、果枝数的平均值分别为137d、82.9cm、7.62、11.72个,与国内资源相比,具有株型偏高、果枝节位较高、果枝数较少、成熟偏晚的特点。从性状变化幅度和变异系数看出国外种质资源无论是在生育期、株高或者是在果枝节位和果枝数上,都具有变异程度大,选择性强的特点。中国、美国、前苏联、法国几个产棉国家相比,法国培育的品种生育期最长,株高、节位最高;苏联培育的品种生育期最短,美国培育的品种较矮,节位较低。上述国家培育的品种果枝数相差不大。2.2不同源物种资源的产量和产量分析2.2.1不同品种的单株铃数和子指的变异系数表1表明,该批资源的产量及产量性状之间差异较大,单株铃数、铃重、衣分、子指的平均值分别为16.47个、5.16g、37.07%、11.71g,其中单株铃数在24个以上的品种有7个,铃重大于6.0g的品种有12个,衣分大于40%的品种有11个。单株铃数和子指的变异系数较大,分别为27.8和27.75。该批资源的霜前皮棉差异最大,平均值为1045.8kg·hm-2,变幅为113.17,变异系数为29.39%,产量和产量性状的分布见表3。2.2.2国内棉原棉资源的产量和衣分遗传改良表2表明,国外棉花种质资源的单株铃数、铃重、衣分、子指的平均值分别为13.91个、5.31g、35.15%、11.45g,与国内资源材料相比,具有单株铃数和衣分低,铃重高的特点。国内资源的霜前皮棉产量比引进资源高256.2kg·hm-2,说明我国在产量和衣分的遗传改良方面取得了显著进展,但主要产量因子(如铃重、衣分、子指)和产量变异不及引进资源大,中国、美国、前苏联、法国的单株结铃数平均值分别为17.74个、16.03个、13.13个、10.14个,中国的单株结铃数最高,法国的单株结铃数最低。苏联的单株结铃数变异系数最大,选择范围较广。法国的平均单铃重最高为5.85g,前苏联的平均单铃重最低为4.95g,二者相差0.9g。中国的平均衣分最高为38.04%。皮棉产量以中国的种质资源最高,其次为美国、前苏联,最后为法国。2.3不同源生物资源的纤维质量分析2.3.1eedee3254纤维品质从表1得知,该批资源的纤维长度平均值为30.38mm,大于32mm的品种有16个,其中PeeDee3246的纤维长度最长为33.8mm,纤维比强度平均为20.57cN·tex-1,其中美国品种86GGG30比强度最高为25.6cN·tex-1,整齐度平均值为45.63%,伸长率平均值为6.27,麦克隆值平均值略大,为5.03,其纤维品质的分布见表3。2.3.2内种质资源的差异从表2可以看出,国外种质资源的纤维长度、比强度、麦克隆值的平均值分别为30.68mm、21.45cN·tex-1、5.09,同国内种质资源相比具有纤维长、比强度高的特点,但在麦克隆值、伸长率、整齐度方面均不如我国品种,这与前人的报告有所不同,这可能与所选材料不同有关。中国、美国、苏联、法国的种质资源相比,法国资源的纤维长度最长,平均为33.02mm,苏联的最短,平均为28.85mm。中国资源的整齐度最好,美国的比强度最高,平均为21.63cN·tex-1,其次为法国。中国的纤维伸长率最高,平均值为6.39,其次是法国。2.4不同源资源的黄酮抵抗分析2.4.1石远table耐病品种和感病品种由表4可知,该批资源的黄萎病抗性水平中等,大多数为耐病品种,占总数的51.8%,抗病品种和感病品种分别占6.1%和41.2%,只有石远185一个高抗品种。8个抗病品种均为国内品种(表5)。2.4.2感病品种比值和回收率从表6得知,我国的抗病品种百分比高于国外,耐病品种的百分比相当,感病品种百分比低于国外。中国、美国、苏联、法国几个国家相比,中国培育的品种抗病性最强,其次为美国、法国,苏联培育的品种黄萎病抗性最弱。2.5棉的百株落卵量与转基因抗虫棉的百株活虫数差距选择有代表性的8个抗虫棉品种(系)进行抗棉铃虫性分析,从表7、图1、图2可以看出,转基因抗虫棉的百株落卵量与非转基因抗虫棉的百株落卵量之间无多大差别,但其百株活虫数差距很大,8个转基因抗虫品种的百株活虫平均数为7.08头,达不到防治标准,而非转基因抗虫棉的百株平均活虫数为70头,远远超过防治标准。可见在生产上种植转基因抗虫棉,是提高棉花产量、防治棉铃虫的一项有力措施。2.6异种质材料的筛选为更好地利用该批种质资源,进行了优异种质资源筛选,除筛选出产量高、综合性状好的9份材料外,还筛选出一批具有不同优异性状的种质材料(表8)。3抗虫资源的选择3.1通过系统鉴定明确了该批资源在生育性状、产量性状、纤维品质等方面的表现特点及国内外资源在这些性状上的差异。从本研究中可知,国内品种与国外品种相比,产量及产量性状优于国外品种,但纤维品质主要是纤维长度和强度不如国外品种,说明前几年我国在棉花产量和衣分的遗传改良方面进展很快,已接近或赶上世界先进水平,但在纤维品质改良方面较慢,所以笔者认为当前我国的棉花育种重点应放在棉花品质上面,尤其要加大力度选育纤维长度超过31mm,比强度大于25cN·tex-1的高品质或纤维