转基因棉花新品种冀63选育研究

转基因棉花新品种冀63选育研究

棉花在我国的种植经济中发挥着重要作用。抗虫棉的引进、培育与应用,解决了棉田治虫难的问题。黄河流域棉区是我国主要产棉区之一。高产、抗病棉花品种的选育,解决了黄河流域老棉区棉田连作,棉花病害日趋严重的问题。但是纤维品质性状的不匹配造成我国原棉在国际市场上不受欢迎;中长绒棉品种又存在产量低、适应性差、抗性低、吐絮不畅等问题。所以,从内用外销角度出发,大力改进我国原棉品质,协调好高产、抗病、优质三者之间的关系,成为棉花育种上亟待解决的问题。河北省农林科学院棉花研究所培育的转基因抗虫棉冀863具有高产、抗病、优质、吐絮畅易采摘等优良性状,纤维品质符合河北省棉花品种审定标准Ⅱ型和国家优质棉AA档次。2010年4月通过河北省农作物品种审定委员会审定,审定编号为冀审棉2010008号。1材料和方法1.1陆地棉优质系母本:转基因棉599系,新陆中8号×GK12的杂交后代,经多年南繁北育1998年从F6代选出稳定的599区系。该品系高抗棉铃虫、结铃性好、产量高、品质优良;生育期130d,单铃重6.3g,衣分42.1%,纤维上半部平均长度30.0mm,比强度28.5cN/tex,马克隆值5.1。父本:1086系,陆地棉优质系89-127(中117选)与海岛棉的杂交后代,经过12代连续选择,1999年选出优质棉品系“1086”。该品系纤维品质好,纤维上半部平均长度30.5mm,比强度33.1cN/tex,马克隆值3.9,抗枯萎病和黄萎病性能较好。1.2抗虫材料的筛选低代注重选择抗病性、抗虫性、纤维品质等遗传力较强的性状。在枯萎病和黄萎混生病圃种植,鉴定抗病性[5.6];在全生育期不防治棉铃虫的情况下,严格筛选抗虫材料;依据农业部棉花品质监督检验测试中心的检测结果、中华人民共和国农业行业标准NY/T1426—2007《棉花纤维品质评价方法》和河北省棉花品种审定标准,筛选纤维品质匹配的材料。在抗性和品质稳定的基础上,高代注重丰产性以及单株成铃数、铃重和衣分等性状的综合表现。通过定向选择,实现抗病、抗虫、优质与丰产的协调统一。适应性选择。通过不同地点多环境(地点、年份、土壤类型)鉴定,筛选产量变异小的优良品系。1.3混收抗虫株系和生长综合株系的选择1999年冬在海南省三亚市南滨农场南繁基地配制杂交组合。2000年杂交铃种植于河北省石家庄市小安舍试验站,同年F1代种子种植于海南南滨农场试验站。2001年F2代种子全部收回,种植于石家庄市小安舍试验站枯、黄萎病病圃中,在不防治棉铃虫的自然条件下,经过田间观察、室内考种、纤维品质测试,选择抗病、抗虫、纤维品质优良的单株混收。F4代在优质、抗病、抗虫稳定的株系中,注重产量、衣分、单铃重等性状的综合选择。2001～2004年历经3a计6代的单株—株系连续选择。2005年对选出的高产、优质、抗病、抗虫等综合性状表现较好的株系进行鉴定比较试验。其中,863系纤维品质优良,长、强、细指标配套;抗虫性、抗病性、产量表现较好;霜前皮棉较对照DP99B增产21.2%,差异达显著水平。同年,在河北省深州市、曲周县和东光县,对高产、优质、抗病等性状进行了适应性和稳定性鉴定。2006年参加河北省品种区域试验。2教育结果2.1卵圆型茎干、茎下红果酒冀863属转基因抗虫棉品种,全生育期126d左右。植株塔型,叶片掌状、绿色,铃卵圆型,茎秆茸毛中等,茎秆颜色中红。出苗较好,结铃性较强,吐絮较畅,纤维洁白、有丝光。株高96.3cm,单株果枝数13.4个,第1果枝节位7.2节,单株成铃数16.3个,单铃重6.1g,籽指10.4g,衣分40%,霜前花率93.3%。2.2棉、棉、水2006年区域试验,5个试点全部增产。籽棉平均产量为3699.0kg/hm2,较对照DP99B增产8.9%;霜前籽棉平均产量为3516.0kg/hm2,较对照增产10.7%;皮棉平均产量为1485.0kg/hm2,较对照增产17.5%;霜前皮棉平均产量为1410.0kg/hm2,较对照增产19.4%(表1)。经统计分析,增产达显著水平。霜前花率为95.0%,霜前花僵瓣率0.8%,不孕籽率为3.9%。2007年区域试验,6个试点全部增产,籽棉平均产量为4198.5kg/hm2,较对照冀228增产16.9%;霜前籽棉平均产量为3952.5kg/hm2,较对照增产20.5%;皮棉平均产量为1735.5kg/hm2,较对照增产22.1%;霜前皮棉平均产量为1633.5kg/hm2,较对照增产25.8%。经统计分析,增产达显著水平。霜前花率为94.4%,霜前花僵瓣率为1.9%,不孕籽率为2.8%。2009年生产试验,7个试点全部增产。籽棉平均产量为3825.0kg/hm2,较对照冀棉958增产13.2%;霜前籽棉平均产量为3469.5kg/hm2,较对照增产15.4%;皮棉平均产量为1476.0kg/hm2,较对照增产6.8%;霜前皮棉平均产量为1338.0kg/hm2,较对照增产8.8%。经统计分析,增产达显著水平。霜前花率为90.4%,霜前花僵瓣率为9.8%。2.3纺纱质量要求2009年农业部棉花品质监督检验测试中心检测,纤维上半部平均长度30.2mm,断裂比强度30.2cN/tex,马克隆值4.8,整齐度指数85.4%,伸长率5.3%,反射率77.1%,黄度7.9,纺纱均匀指数146。纤维品质符合河北省棉花品种审定标准Ⅱ型和国家优质棉AA档次(中华人民共和国农业行业标准NY/T1426—2007《棉花纤维品质评价方法》优质棉AA档次质量要求:纤维长度28.0～30.9mm,长度整齐度指数≥83%,断裂比强度≥30cN/tex,马克隆值3.5～4.9;河北省棉花品种审定标准Ⅱ型:纤维上半部平均长度≥28mm,断裂比强度≥30cN/tex,马克隆值3.4～5.1)。2.4两组病料相对病情指数河北省农林科学院植物保护研究所抗病性鉴定,2006年枯萎病病情指数为0.42,黄萎病相对病情指数为21.35,属高抗枯萎病、耐黄萎病类型;2007年枯萎病病情指数为1.9,黄萎病相对病情指数为32.86,属高抗枯萎病、耐黄萎病类型;2009年枯萎病病情指数为0.09,黄萎病相对病情指数为28.75,属高抗枯萎病、耐黄萎病类型。2.5幼虫数量、覆盖率及被害率率测定结果2005年经中国农业科学院棉花研究所转基因抗虫棉对靶标害虫抗性效率检测,在2～4代棉铃虫发生期,冀863百株幼虫数量、顶尖被害率和蕾铃被害率均明显低于其受体品种,差异达极显著水平。区域试验抗虫性鉴定,冀863抗棉铃虫和红铃虫等鳞翅目类害虫。2.6适宜的种植区域冀863适宜在冀中南棉区以及黄河流域同类生态区春播种植。3栽培技术的要点3.1及时播种地膜棉于4月20日左右播种,裸地直播于4月25日左右播种。盐碱地可适当晚播。3.2合理下一步种植中等肥力地块种植密度为45000株/hm2,高水肥块种植密度为37500株/hm2,旱薄地种植密度为52500株/hm2左右。3.3及时检查及时防治棉蓟马、棉蚜、红蜘蛛、白飞虱、棉盲蝽等害虫。宜在傍晚喷洒用药,效果较好。3.4复花期2.0.麻黄喷施缩节胺,喷施量分别为蕾期0.0075kg/hm2、初花期0.0150～0.0225kg/hm2、盛花期0.015kg/hm2左右。浇水前或大雨后药控,同时根据苗情、天气情况灵活掌握,适时、适量使用。3.5和复垦底肥中等肥力棉田施有机肥45～60m3/hm2和复合肥750kg/hm2作底肥。棉花生长期注意增施钾肥,花铃盛期棉花需水进入高峰期,必须及时浇透水、重施花铃肥,生长后期追施盖顶肥。3.6及时间7月15～20日打小顶,一次打完。3.7立即土壤栽培封垄之前及时培土,能促进早熟和防止倒伏。4等遗传力较强的性状的综合应用河北省农林科学