泗棉3號種質(zhì)特性與利用效果分析

王衛(wèi)軍 崔小平 孫寶林 王飛飛 劉曉飛 陳立昶

摘要：通過研究“泗棉3號”遺傳特性的基礎(chǔ)上，列舉了以“泗棉3號”為種質(zhì)育成的棉花品種的情況，分析了“泗棉3號”種質(zhì)利用價值，為優(yōu)良品種的深度利用提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：泗棉3號；種質(zhì)利用；效果分析

中圖分類號：S562.037. 文獻標志碼： A 文章編號：2095-3143（2015）01-0052-05

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2015.01.011

0引言

種質(zhì)資源是農(nóng)作物品種選育的基礎(chǔ)，是提高農(nóng)作物品種核心競爭力的關(guān)鍵。棉花育種取得突破性進展與關(guān)鍵性基因的發(fā)掘利用密切相關(guān)。20世紀50年代國內(nèi)選育的高抗枯萎病的抗源52-128和57-681，為以后選育抗枯萎病品種打下基礎(chǔ)，并開創(chuàng)了中國利用品種控制枯萎病的先河[1]。20世紀80年代育成的中棉所12號、泗棉2號等棉花品種不僅在棉花生產(chǎn)上發(fā)揮了重要作用，而且在棉花育種中被廣泛應(yīng)用。 20世紀90年代育成的泗棉3號集高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病及廣適于一體，是“九五”以來國內(nèi)推廣面積較大的棉花品種，且育種家利用其優(yōu)良特性育成了類型豐富的40多個棉花新品種（組合），對促進中國棉花生產(chǎn)的發(fā)展作出了重要貢獻。 因此，作者分析泗棉3號的種質(zhì)特性和利用效果，為優(yōu)良品種的深度利用提供參考。

1 品種特征特性

1.1遺傳背景豐富

泗棉3號母本為抗枯萎病棉花新品系新洋76-75（陜112×泗棉1號），父本為早熟優(yōu)質(zhì)新品系泗陽791（河南79中系選而成）。從父母本血源關(guān)系上來看，泗棉3號包含了福字棉、斯字棉、德字棉、岱字棉和非洲烏干達棉的血源。豐富的遺傳基礎(chǔ)和廣泛的適應(yīng)性，使得泗棉3號推廣到除特早熟棉區(qū)以外的所有棉區(qū)。陳立昶，等[2]曾指出，泗棉3號在跨越沿海與內(nèi)陸、長江與黃河等大棉區(qū)，代表了四川、陜西、江蘇、河南等省區(qū)不同生態(tài)型品種的遺傳基礎(chǔ)。

1.2 株型結(jié)構(gòu)合理

俞敬忠[3]（1981）認為，棉花高產(chǎn)育種應(yīng)以塑造理想株型為突破口，提高群體光能利用率，增加光合產(chǎn)物的積累與分配，從而提高產(chǎn)量。泗棉3號在株型育種設(shè)計上實現(xiàn)了3個轉(zhuǎn)變，即由寬葉水平型向中葉傾直型，果枝平伸型向上仰型轉(zhuǎn)變，株型緊湊型向疏朗型轉(zhuǎn)變；泗棉3號株型在形態(tài)上的轉(zhuǎn)變，使得空間分布上形成了協(xié)調(diào)的群體結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了光能利用率、單位面積負載力和經(jīng)濟系數(shù)均較高，從而大幅度提高皮棉產(chǎn)量。陳立昶[2]、紀從亮，等[4]（2000）和王衛(wèi)軍[5]（1999）研究表明，泗棉3號株型清秀疏朗，葉面皺褶明顯，保持前期植株穩(wěn)而不旺，后期健而不衰，平衡生長不瘋長，節(jié)間長度適中，主莖節(jié)間平均長度只為5.2 cm左右；果枝上舉，下部果枝角度分布在65°～80°，上部在40°～50°，葉片中等偏小，葉角度為34.4°，這對改善行間通風(fēng)透光創(chuàng)造了良好的條件，為多成鈴成優(yōu)鈴提供了光合結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

1.3 綜合豐產(chǎn)性協(xié)調(diào)

泗棉3號選育是運行棉花遺傳規(guī)律，發(fā)掘創(chuàng)造新的種質(zhì)資源，克服或緩解產(chǎn)量結(jié)構(gòu)之間的不利因素，使各個產(chǎn)量性狀之間在較高的水平上達到平衡與相互協(xié)調(diào)，實現(xiàn)了結(jié)鈴多、衣分高和鈴重穩(wěn)定的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，從而促進皮棉產(chǎn)量的突破。

1.3.1 結(jié)鈴多 泗棉3號在江蘇省棉花區(qū)試中，平均比泗棉2號多2.35個，增加10.5%。1992年江蘇省生產(chǎn)試驗，泗棉3號結(jié)鈴比鹽棉48多4.3個，增20.8%。泗棉3號在參加江蘇及全國棉花四輪八年區(qū)域試驗中，單株鈴數(shù)與對照的比值在1.02～1.11，優(yōu)勢較為明顯，是泗棉3號高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要原因[6]。

1.3.2 衣分高 美國Bridge和Meredith認為棉花品種皮棉產(chǎn)量的提高主要是衣分起作用[2]。泗棉系列的育種人在多年的育種實踐中始終把衣分的提高貫穿于品種選育的全過程，高衣分育種已成為泗棉育種的一大特色。在1984～1993年的長江流域區(qū)域試驗中，泗棉3號是第一個皮棉產(chǎn)量和衣分均超過對照（泗棉2號）的品種，可見衣分在泗棉3號增產(chǎn)中具有舉足輕重的作用。

1.3.3 鈴重穩(wěn) 泗棉3號在鈴重的選擇上注重于棉鈴的整體性及一致性，不同時間、不同部位的成鈴受環(huán)境影響小，鈴重中等且較為穩(wěn)定。江蘇省區(qū)試泗棉3號鈴重的變異系數(shù)為2.85%，而其他品種在3.41%～4.36%。泗棉3號不同試點、不同年份鈴重能保持相對穩(wěn)定，且鈴重受環(huán)境影響較小，有利于高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

1.4抗病蟲性好 黃河流域區(qū)試結(jié)果，泗棉3號平均枯萎病發(fā)病率6.4%，病指1.75，達高抗標準。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所鑒定，泗棉3號蕾鈴受害率僅8.18%；比美國抗棉鈴蟲對照HG-RB-8（蕾鈴受害率15.32%）減輕46.81%。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所植保室鑒定，泗棉3號蚜害指數(shù)比非洲E40減退50.9%，達中抗。

2 種質(zhì)利用效果分析

國內(nèi)不少學(xué)者對泗棉3號的遺傳特性進行了深入研究， 認為該品種不但各種主要農(nóng)藝性狀組合完美， 而且具有較強的遺傳力、配合力和遺傳穩(wěn)定性，并被國內(nèi)育種單位廣泛利用，育成了一大批有重大影響的棉花新品種（組合），推動了棉花生產(chǎn)的發(fā)展。

2.1育成的品種數(shù)量多，應(yīng)用范圍廣

據(jù)統(tǒng)計，截至到2011年止，以泗棉系列品種作為種質(zhì)資源育成的棉花品種（組合）58個，其中以泗棉3號為親本育成的棉花品種（組合）達40個（常規(guī)棉22個，雜交棉18個），其中有6個品種通過全國審定（見表1）。育成的品種分布在長江與黃河兩大流域棉區(qū)，涉及江蘇、安徽、山東、河北、湖北、浙江、江西七個棉花生產(chǎn)大省，部分品種在全國主要棉區(qū)實現(xiàn)了大面積推廣應(yīng)用。

2.2育成的品種推廣面積大，科研價值高

“十五”以來，中國年推廣面積在150000 hm2以上的9個雜交棉品種中，就有以泗棉3號為親本育成的皖棉13號、魯棉研15號兩個強優(yōu)勢雜交棉品種。以泗棉3號為親本育成的泗棉4號、皖棉13號、魯棉研19號、魯棉研21號及魯棉研15號不僅在中國棉花生產(chǎn)上發(fā)揮了重要作用，而且作為省與國家級區(qū)域試驗對照品種在科研上亦發(fā)揮了較好作用。其中，魯棉研15號、魯棉研19號、魯棉研21號被黃河流域棉花品種區(qū)域試驗確定為標準對照種，在科研和生產(chǎn)上發(fā)揮了雙重作用。

2.3育成的品種產(chǎn)量高，綜合豐產(chǎn)性好。

高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)是泗棉3號的主要特點之一。泗棉3號作為親本使用，主要優(yōu)良性狀遺傳傳遞力強，育成的品種普遍具有綜合豐產(chǎn)性好，產(chǎn)量高的特點。以泗棉3號為親本育成的40個棉花品種（組合）皮棉產(chǎn)量比對照平均增產(chǎn)10.3%。從表2可見，以泗棉3號為親本育成的常規(guī)棉22個，皮棉產(chǎn)量比對照平均增產(chǎn)10.2%， 其中有8個品種皮棉產(chǎn)量比對照增產(chǎn)10%以上。從表3可見，以泗棉3號親本育成的雜交棉品種18個，皮棉產(chǎn)量比對照平均增產(chǎn) 10.4%，表現(xiàn)雜種優(yōu)勢強，產(chǎn)量水平高。

2.4育成的品種纖維品質(zhì)性較好

以泗棉3號作親本育成的9個纖維品質(zhì)較好的品種（系），平均絨長30.9 mm，比強度32.7cN/tex，麥克隆值4.8，其中科棉5號的纖維品質(zhì)表現(xiàn)尤為突出，各項品質(zhì)指標均達到高品質(zhì)棉標準。

2.5組配的雜交組合優(yōu)勢強

以泗棉3號作親本組配的雜交棉品種18個，占審定品種的45.0%，其中皮棉產(chǎn)量比對照增產(chǎn)10%以上的品種10個，平均增產(chǎn)12.4%（表3）。皖棉13號、魯棉研15號、泗雜棉8號等高產(chǎn)、超高產(chǎn)雜交棉品種不僅在各級試驗中表現(xiàn)突出，而且在生產(chǎn)應(yīng)用中增產(chǎn)優(yōu)勢更強，促進了國內(nèi)雜交棉生產(chǎn)快速發(fā)展。

3 種質(zhì)利用效果評估

棉花品種選育實際是目標性狀基因不斷累加、創(chuàng)造新種質(zhì)的過程，一個綜合性狀好的品種， 必然是應(yīng)用價值高的種質(zhì)系， 一個優(yōu)良品種在生產(chǎn)上使用時間和創(chuàng)造的價值是有限的， 而一個優(yōu)良種質(zhì)的使用時間和創(chuàng)造的價值是無限的。郭香墨，等[6]對中棉所12 的種質(zhì)資源價值評估指出，岱字棉15和斯字棉2B是適應(yīng)我國長江、黃河流域棉區(qū)的優(yōu)良品種， 應(yīng)用達30 年之久， 作為種質(zhì)育成品種數(shù)十個。而泗棉3號是國內(nèi)自育綜合性狀較為全面的優(yōu)良種質(zhì)， 以其為親本育成并審定棉花品種40多個， 其中皖棉13號、魯棉研15號是“十五”以來國內(nèi)育成的年推廣面積在150000 hm2以上的棉花品種，對促進棉花生產(chǎn)發(fā)展作出突出貢獻。

國內(nèi)用泗棉3號這一寶貴種質(zhì)資源， 采用雜交、回交、基因?qū)?、航天誘變等技術(shù)手段， 育成了一大批優(yōu)良棉花種質(zhì)資源和品種。尤其以泗棉3號為授體導(dǎo)入Bt基因育成的國抗棉1號、國抗棉12號、國抗棉22號等抗蟲棉品種不僅在生產(chǎn)上發(fā)揮重要作用，以其為抗蟲親本育成的魯棉、蘇棉、泗棉、皖棉等系列一大批適合多個生態(tài)區(qū)域推廣應(yīng)用的棉花新品種（組合），既促進了棉花科研和生產(chǎn)的發(fā)展， 又最大限度地發(fā)揮了泗棉3號作為優(yōu)良種質(zhì)的科研價值，拓展了該品種開發(fā)利用途徑。因此，育成一個優(yōu)良品種在生產(chǎn)上創(chuàng)造的價值是有限的， 而創(chuàng)造一個優(yōu)良種質(zhì)的價值是無限的。

參考文獻

[1]喻樹迅.中國棉花遺傳育種學(xué)[M].山東科技出版社，2003.

[2]陳立昶，承泓良.泗棉3號選育與應(yīng)用技術(shù)[M].科技普及出版社，1998.

[3]俞敬忠.棉花高產(chǎn)品種理想株型雛議[J].中國棉花，1981（3）：12-13；

[4]紀從亮，俞敬忠，劉友良，等.棉花高產(chǎn)株型牲征研究[J].棉花學(xué)報，2000（12）：234-237.

[5]王衛(wèi)軍.泗棉3號在江蘇省及長江區(qū)試中結(jié)果剖析[J].種子，1999（2）：61-63.

[6]郭香墨，譚聯(lián)望，劉正德.中棉所12 的種質(zhì)資源價值評估[J].中國棉花，2002， 29（12）：12-14.

[7]杜雄明，劉國強.中國棉花品種志[M].中國農(nóng)業(yè)科技出版社，2009.

收稿日期：2014-11-21

基金項目：國家棉花轉(zhuǎn)基因重大專項（2011ZX08005-001-002）；江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項目[CX（14）2065]；江蘇省現(xiàn)代種業(yè)專項（蘇農(nóng)技[2013]21號）。

作者簡介：王衛(wèi)軍（1973-），男，漢，副研究員，從事棉花育種研究工作。