棉花種質(zhì)資源主要經(jīng)濟性狀的評價

棉花種質(zhì)資源主要經(jīng)濟性狀的評價

前人對棉花資源的研究和評價進行了大量工作。然而，隨著棉花生產(chǎn)環(huán)境的變化和紡織工業(yè)的發(fā)展，棉花品種的主要經(jīng)濟特性，尤其是纖維質(zhì)量和病蟲害的抗性要求有所增加。因此不斷收集、挖掘、創(chuàng)新種質(zhì)資源并加以鑒定與分析是培育突破性棉花品種的重要基礎(chǔ)。1田間鑒定與抗感品種評價供試材料共114份(包括已審定或注冊的品種以及育種過程中培育的中間材料),其中國內(nèi)材料76份,國外材料38份。1998～1999年對114份種質(zhì)資源材料在石家莊市農(nóng)業(yè)科學研究院實驗場棉花天然病圃內(nèi)進行田間鑒定,田間種植采取順序排列,行長8m,2行區(qū),栽培管理采用常規(guī)措施。田間主要調(diào)查生育期、株高、單株結(jié)鈴數(shù)、果枝數(shù)、第一果枝節(jié)位,并對整個小區(qū)進行記產(chǎn)。室內(nèi)考察鈴重、衣分、子指等,均采用通用標準進行。纖維品質(zhì)指標由農(nóng)業(yè)部纖維品質(zhì)測試中心完成。采取大田成株期鑒定的方法鑒定棉花黃萎病,單株病級按棉花成株期黃萎病鑒定的5級標準記載。抗感品種的劃分參照前人同類研究以病情指數(shù)(DI)作為劃分抗感類型的標準。以二代棉鈴蟲發(fā)生高峰期棉花頂尖受害率、三代棉鈴蟲發(fā)生高峰期蕾鈴受害率、百株卵量和百株活蟲數(shù)為指標調(diào)查棉花品種棉鈴蟲抗性。另外,在6～9月份間調(diào)查活蟲數(shù)和落卵量,每3天調(diào)查一次。2結(jié)果與分析2.1不同來源的胚胎血漿特征2.1.1樹高、地枝節(jié)位該批資源的平均生育期為133.9d,變幅107～154d,變幅較大。其中生育期最短的品種為泄庫塔什3號,生育期為107d,其次為石遠134、石461、石386、1901,生育期分別為115d、120d、121d、125d;株高變化在50～121.70cm之間,兩極端品種株高相差72cm,以石遠134株高最矮(50.3cm);第一果枝節(jié)位的平均值為6.84,省無001、中棉所30、中棉所31、石461、石386、法MK173第一果枝節(jié)位較低,都在6節(jié)位以下。果枝數(shù)的平均值為11.73個,變幅在5～17.5個。從表1可以看出,株高、第一果枝節(jié)位及果枝數(shù)變異較大,具有較大的變幅和變異系數(shù)。2.1.2國外種質(zhì)資源的利用由表2可見,國外資源的生育期、株高、果枝節(jié)位、果枝數(shù)的平均值分別為137d、82.9cm、7.62、11.72個,與國內(nèi)資源相比,具有株型偏高、果枝節(jié)位較高、果枝數(shù)較少、成熟偏晚的特點。從性狀變化幅度和變異系數(shù)看出國外種質(zhì)資源無論是在生育期、株高或者是在果枝節(jié)位和果枝數(shù)上,都具有變異程度大,選擇性強的特點。中國、美國、前蘇聯(lián)、法國幾個產(chǎn)棉國家相比,法國培育的品種生育期最長,株高、節(jié)位最高;蘇聯(lián)培育的品種生育期最短,美國培育的品種較矮,節(jié)位較低。上述國家培育的品種果枝數(shù)相差不大。2.2不同源物種資源的產(chǎn)量和產(chǎn)量分析2.2.1不同品種的單株鈴數(shù)和子指的變異系數(shù)表1表明,該批資源的產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀之間差異較大,單株鈴數(shù)、鈴重、衣分、子指的平均值分別為16.47個、5.16g、37.07%、11.71g,其中單株鈴數(shù)在24個以上的品種有7個,鈴重大于6.0g的品種有12個,衣分大于40%的品種有11個。單株鈴數(shù)和子指的變異系數(shù)較大,分別為27.8和27.75。該批資源的霜前皮棉差異最大,平均值為1045.8kg·hm-2,變幅為113.17,變異系數(shù)為29.39%,產(chǎn)量和產(chǎn)量性狀的分布見表3。2.2.2國內(nèi)棉原棉資源的產(chǎn)量和衣分遺傳改良表2表明,國外棉花種質(zhì)資源的單株鈴數(shù)、鈴重、衣分、子指的平均值分別為13.91個、5.31g、35.15%、11.45g,與國內(nèi)資源材料相比,具有單株鈴數(shù)和衣分低,鈴重高的特點。國內(nèi)資源的霜前皮棉產(chǎn)量比引進資源高256.2kg·hm-2,說明我國在產(chǎn)量和衣分的遺傳改良方面取得了顯著進展,但主要產(chǎn)量因子(如鈴重、衣分、子指)和產(chǎn)量變異不及引進資源大,中國、美國、前蘇聯(lián)、法國的單株結(jié)鈴數(shù)平均值分別為17.74個、16.03個、13.13個、10.14個,中國的單株結(jié)鈴數(shù)最高,法國的單株結(jié)鈴數(shù)最低。蘇聯(lián)的單株結(jié)鈴數(shù)變異系數(shù)最大,選擇范圍較廣。法國的平均單鈴重最高為5.85g,前蘇聯(lián)的平均單鈴重最低為4.95g,二者相差0.9g。中國的平均衣分最高為38.04%。皮棉產(chǎn)量以中國的種質(zhì)資源最高,其次為美國、前蘇聯(lián),最后為法國。2.3不同源生物資源的纖維質(zhì)量分析2.3.1eedee3254纖維品質(zhì)從表1得知,該批資源的纖維長度平均值為30.38mm,大于32mm的品種有16個,其中PeeDee3246的纖維長度最長為33.8mm,纖維比強度平均為20.57cN·tex-1,其中美國品種86GGG30比強度最高為25.6cN·tex-1,整齊度平均值為45.63%,伸長率平均值為6.27,麥克隆值平均值略大,為5.03,其纖維品質(zhì)的分布見表3。2.3.2內(nèi)種質(zhì)資源的差異從表2可以看出,國外種質(zhì)資源的纖維長度、比強度、麥克隆值的平均值分別為30.68mm、21.45cN·tex-1、5.09,同國內(nèi)種質(zhì)資源相比具有纖維長、比強度高的特點,但在麥克隆值、伸長率、整齊度方面均不如我國品種,這與前人的報告有所不同,這可能與所選材料不同有關(guān)。中國、美國、蘇聯(lián)、法國的種質(zhì)資源相比,法國資源的纖維長度最長,平均為33.02mm,蘇聯(lián)的最短,平均為28.85mm。中國資源的整齊度最好,美國的比強度最高,平均為21.63cN·tex-1,其次為法國。中國的纖維伸長率最高,平均值為6.39,其次是法國。2.4不同源資源的黃酮抵抗分析2.4.1石遠table耐病品種和感病品種由表4可知,該批資源的黃萎病抗性水平中等,大多數(shù)為耐病品種,占總數(shù)的51.8%,抗病品種和感病品種分別占6.1%和41.2%,只有石遠185一個高抗品種。8個抗病品種均為國內(nèi)品種(表5)。2.4.2感病品種比值和回收率從表6得知,我國的抗病品種百分比高于國外,耐病品種的百分比相當,感病品種百分比低于國外。中國、美國、蘇聯(lián)、法國幾個國家相比,中國培育的品種抗病性最強,其次為美國、法國,蘇聯(lián)培育的品種黃萎病抗性最弱。2.5棉的百株落卵量與轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的百株活蟲數(shù)差距選擇有代表性的8個抗蟲棉品種(系)進行抗棉鈴蟲性分析,從表7、圖1、圖2可以看出,轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的百株落卵量與非轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的百株落卵量之間無多大差別,但其百株活蟲數(shù)差距很大,8個轉(zhuǎn)基因抗蟲品種的百株活蟲平均數(shù)為7.08頭,達不到防治標準,而非轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的百株平均活蟲數(shù)為70頭,遠遠超過防治標準。可見在生產(chǎn)上種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉,是提高棉花產(chǎn)量、防治棉鈴蟲的一項有力措施。2.6異種質(zhì)材料的篩選為更好地利用該批種質(zhì)資源,進行了優(yōu)異種質(zhì)資源篩選,除篩選出產(chǎn)量高、綜合性狀好的9份材料外,還篩選出一批具有不同優(yōu)異性狀的種質(zhì)材料(表8)。3抗蟲資源的選擇3.1通過系統(tǒng)鑒定明確了該批資源在生育性狀、產(chǎn)量性狀、纖維品質(zhì)等方面的表現(xiàn)特點及國內(nèi)外資源在這些性狀上的差異。從本研究中可知,國內(nèi)品種與國外品種相比,產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀優(yōu)于國外品種,但纖維品質(zhì)主要是纖維長度和強度不如國外品種,說明前幾年我國在棉花產(chǎn)量和衣分的遺傳改良方面進展很快,已接近或趕上世界先進水平,但在纖維品質(zhì)改良方面較慢,所以筆者認為當前我國的棉花育種重點應放在棉花品質(zhì)上面,尤其要加大力度選育纖維長度超過31mm,比強度大于25cN·tex-1的高品質(zhì)或纖維