棉花轉(zhuǎn)基因抗蟲育種基礎(chǔ)材料纖維品質(zhì)測試數(shù)據(jù)分析

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摘要：對2005～2014年山東省棉花轉(zhuǎn)基因抗蟲育種中間材料的纖維品質(zhì)測試數(shù)據(jù)進行比較，并與我國其它產(chǎn)棉區(qū)數(shù)據(jù)進行比對，分析山東省棉花品質(zhì)育種現(xiàn)狀和存在的主要問題，提出了棉花品質(zhì)育種的主攻方向。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)基因抗蟲棉；育種材料；纖維品質(zhì)

中圖分類號：S562.034

文獻標識號：A

文章編號：1001-4942（2015）10-0022-03

豐富的育種基礎(chǔ)材料是選育棉花優(yōu)良品種的物質(zhì)基礎(chǔ)。任何一個優(yōu)良棉花品種的育成，都是從大量育種基礎(chǔ)材料（或稱中間材料）中經(jīng)連續(xù)多年多代選擇、比較、鑒定而育成，因此，從一定意義上說，有沒有豐富優(yōu)良的育種基礎(chǔ)材料是育種成敗的前提。棉花作為紡織工業(yè)的原料，其纖維長度、強力、細度等物理指標，直接決定著成紗的檔次和質(zhì)量，歷來是棉花育種的主要目標之一。隨著人們生活水平的提高，對純棉紡織品的需求不斷增長，紡織業(yè)對棉花纖維品質(zhì)的要求也在進一步提高。而且，棉花機械采收是必然趨勢，為抵消機采、加工對棉纖維品質(zhì)的不良影響、滿足紡織對原棉品質(zhì)的要求，機采棉品種的內(nèi)在品質(zhì)（遺傳品質(zhì)）也應(yīng)優(yōu)于手摘棉品種。20世紀90年代中期以來，山東省轉(zhuǎn)基因抗蟲棉育種取得突破性進展，創(chuàng)新積累了大量轉(zhuǎn)基因抗蟲育種基礎(chǔ)材料，不僅用其育出近百個轉(zhuǎn)基因抗蟲棉新品種，而且它們也直接關(guān)系到今后一個時期內(nèi)山東棉花育種的走勢。本研究對2005～2014年山東棉花研究中心纖維分析室測試的6604份育種基礎(chǔ)材料纖維品質(zhì)的主要指標數(shù)據(jù)進行比較，系統(tǒng)評價其纖維品質(zhì)狀況，以期為今后棉花育種提供參考和借鑒。

1材料與方法

所測棉樣絕大部分由山東棉花研究中心各育種課題組提供，少部分由省內(nèi)其它棉花研究單位提供，共6604份，均為2005～2014年轉(zhuǎn)基因抗蟲育種中間材料，包括單株、株行、株系、品系等，其中不同世代單株棉樣占70%左右。測試儀器HVI Spectrum，瑞士USTER公司生產(chǎn)，實驗室恒溫恒濕，符合該儀器對測試條件的要求。纖維品質(zhì)測試指標為：上半部平均長度、整齊度指數(shù)、短纖指數(shù)、斷裂比強度、馬克隆值、伸長率等。按照我國棉花纖維品質(zhì)分級標準（主要指標）劃分等級（表1），對纖維長度、比強度、馬克隆值以及綜合性狀進行分析。

2結(jié)果與分析

2.1纖維品質(zhì)總體情況

綜合10年來供試樣品測試結(jié)果（表2）看，所測棉樣綜合纖維品質(zhì)指標多集中在2A級，占所測樣品總數(shù)的75.67%，屬粗短類型的1A級樣品數(shù)占14.92%，達優(yōu)質(zhì)棉標準的3A級樣品僅占8.98%，而達長絨棉標準的4A、5A級樣品則極少。這大致與目前國內(nèi)紡織業(yè)大宗用棉品級檔次比例及同期山東省審定棉花品種的纖維品質(zhì)狀況相吻合。就不同年份來看，1A級棉占比后5年與前5年持平，2A級占比增加10.21%，3A級占比則減少51.17%，4A級占比更是減少了76.32%。

2.2上半部平均長度

HVI Spectrum測試的棉花纖維長度是根據(jù)纖維照影長度曲線圖采用重量測試方法計算出來的，也就是指上半部平均長度，即重量占纖維束一半（50%）的較長纖維部分根數(shù)的平均長度，也可以理解為棉纖維長度分布中平均長度以上的所有纖維的平均值。圖1顯示了2005～2014年間所測棉樣平均棉纖維長度的變化趨勢，棉纖維上半部平均長度處于29.32～31.36mm之間，按照我國棉花纖維品質(zhì)分級標準處于中絨和中長絨級別，長度34mm以上的長絨棉極少。年際間以2006年的平均絨長最長，2007、2008年也相對較長，2009年最短，其它年份均在29.70～30.67mm之間。前5年變化較大，后5年則較為穩(wěn)定。

2.3斷裂比強度

HVI Spectrum測試的棉花纖維斷裂比強度（cN/tex）是指棉花纖維束試樣受到拉伸直至斷裂（纖維束以等速伸長的方式在1/8英寸的夾持距離內(nèi)斷裂）時所顯示出來的每單位線密度所受的力，與棉纖維成熟度、細度有著密切的關(guān)系，棉纖維斷裂比強度愈高，成紗強度愈高，紡織成品耐磨性愈好。所測樣品棉纖維斷裂比強度平均在30cN/tex以上，按照我國纖維品質(zhì)分級標準均處于較高級別，特別是2011年以后纖維比強度顯著提高，均在32cN/tex左右（圖2）。

2.4馬克隆值

馬克隆值是棉纖維細度和成熟度的綜合指標，是在規(guī)定條件下一定重量棉纖維樣品通過測定流經(jīng)纖維的氣體壓力差來獲得。細而成熟度好的纖維是紡織業(yè)所期望的理想纖維。從2005～2014年所測樣品的平均馬克隆值（圖3）來看，多在4.3～5.0之間，屬于細絨棉B級，但年際間總體呈增高趨勢。按照我國棉花纖維品質(zhì)評價方法，3.7～4.2是馬克隆值最佳范圍（A級）。2014年馬克隆值平均超過了5.0，表現(xiàn)為纖維成熟度較好，但偏粗。

2.5與其它地區(qū)棉花品種纖維品質(zhì)比較

2014年農(nóng)業(yè)部對全國9個主產(chǎn)棉省121個棉花主栽品種的纖維品質(zhì)進行樣品抽測，結(jié)果見表3。山東棉花品種的纖維長度、斷裂比強度均居于全國平均水平，馬克隆值則高于長江流域棉區(qū)和西北內(nèi)陸棉區(qū)。與黃河流域棉區(qū)其它省份相比，山東棉花纖維品質(zhì)屬于較好水平，并且纖維整齊度好，紡紗均勻指數(shù)高。

3結(jié)論與討論

唐淑榮等對近十年來我國棉花主產(chǎn)區(qū)纖維品質(zhì)狀況的分析表明，黃河流域棉區(qū)的棉纖維上半部平均長度與長江流域和西北內(nèi)陸棉區(qū)相比處于同等水平，斷裂比強度有所提高，馬克隆值也有上升趨勢。本研究所測樣品，纖維上半部平均長度居于29.32～31.36mm之間，后5年雖稍有下降，但仍穩(wěn)定在30mm左右；纖維斷裂比強度平均在30cN/tex以上，且有上升趨勢，2011年以后均在32cN/tex左右；馬克隆值也有增高趨勢。就綜合纖維品質(zhì)而言，本研究所測樣品2A級樣品占75.67%，屬粗短類型的1A級樣品占14.92%，優(yōu)質(zhì)棉3A級樣品僅占8.98%，大致與同期山東省審定棉花品種的纖維品質(zhì)狀況相吻合，也基本與目前國內(nèi)紡織業(yè)對不同品級原棉需求比例相一致。但就年際間變化趨勢來看，后5年（2010～2014年）較前5年（2004～2009年）2A級棉樣品比例增加，3A、4A級占比大幅減少，應(yīng)引起育種家們的高度重視。尤其是隨著棉區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，勞動力成本急劇升高，發(fā)展機采棉是今后棉花生產(chǎn)發(fā)展的必由之路，這對新育成品種的內(nèi)在纖維品質(zhì)提出了更高要求。與其它產(chǎn)棉國家相比，我國棉花品種纖維長度有較大優(yōu)勢，但是斷裂比強度尚存在一定差距，馬克隆值偏高。今后山東省棉花品質(zhì)育種的主攻方向應(yīng)是在保持纖維上半部平均長度穩(wěn)定在30mm以上的基礎(chǔ)上，進一步提高纖維斷裂比強度，降低馬克隆值，更加注重纖維長度、強力和細度的協(xié)調(diào)同步改良。endprint