新选育陆地型中长绒棉品系性状分析
2016-04-17张香桂倪万潮沈新莲徐珍珍
张香桂 倪万潮 沈新莲 徐 鹏 郭 琦 徐珍珍
(江苏省农业科学院经济作物研究所/农业部长江下游棉花油菜重点实验室,南京 210014)
新选育陆地型中长绒棉品系性状分析
张香桂 倪万潮 沈新莲 徐 鹏 郭 琦 徐珍珍
(江苏省农业科学院经济作物研究所/农业部长江下游棉花油菜重点实验室,南京 210014)
通过远缘杂交将棉属野生种蕾蒙德氏棉、松散棉、异常棉的优异基因转育到栽培品种中,经过多年多目标定向选择,选育出3个陆地型中长绒棉品系,其纤维2.5%跨距长度32.35~34.46mm,比强度32.20~40.25cN/tex,马克隆值3.85~4.28,且各品系的长度、比强度、马克隆值三者之间均协调较好,适纺高织纱。产量表现虽不及丰产陆地棉,但其绝对产量已达1050kg/hm2以上,若能优质优价,则可直接用于生产。
中长绒棉;远缘杂交;产量;纤维品质
中长绒棉是介于长绒棉和细绒棉之间的棉花,可直接生产60~100s中高支纱,而且易于加工。其价格高于细绒棉(即陆地棉),低于长绒棉(又称海岛棉)。长绒棉是高档精纺织品不可替代的原料。但长绒棉品种遗传上一般衣分低,铃重小,对环境条件如温度、光照等要求高,世界长绒棉主产区只有中国、美国和埃及[1],而中国也只有新疆的吐鲁番盆地和塔里木盆地等的部分地区适宜种植,故产量少,价格高[1-2]。随着人们生活水平的提高,人们对衣着的要求越来越高,对高级纺织品的需求大增;同时随着先进纺纱设备的应用,也加大了纺高支纱原棉的需求量。若全部用长绒棉纺高支纱成本过高,纺织厂一般采用长绒棉和细绒棉按一定比例混纺。但是这样一来既增加了纺织生产的难度,又导致纱线质量波动比较大[1,3]。中长绒棉综合了细绒棉产量高和长绒棉品质好的特点,若用中长绒棉部分取代长绒棉或全部配用质量好的中长绒棉,将显著降低纺纱成本,增强纺织品市场的竞争能力[3]。因而中长绒棉品种的选育与应用在国内外棉纺市场上都具有广阔的应用前景。随着各育种单位对陆地型中长绒棉选育重视程度和选育力度的增加以及常规育种技术与生物技术的结合,不断有新的陆地型中长绒棉被生产所应用[4]。本研究利用本所前期工作已获得的多个具有野生棉血统的高世代材料,经多年连续定向选育,从中选出适合江苏棉花生产需要的、纤维长度在32~34mm以上的陆地型中长绒棉品系3个。
1 材料与方法
1.1 试验材料3份陆地型中长绒棉:异常棉后代ZL016、蕾蒙德氏棉后代ZL164、松散棉后代ZL118,以江苏丰产品种苏棉12为对照。
ZL016 1990-1999年,{[{[(86-1×异常棉)F1×岱15]]BC1F1×(76-63×86-1)} BC2F2×徐棉6号] BC3F3× M5} BC4F8。在此过程中逐步克服了杂种不孕不育及杂种后代的疯狂分离,2000年BC4F8群体已恢复正常育性,但仍有分离,2001-2002年选目标单株,自交,品质测试,这一过程ZL164、ZL118的处理亦同。2003年目标单株再次与W1杂交。之后再次进入分离选择阶段。
ZL1641990-1999年,{[{[(52-128 ×蕾蒙德氏棉)F1×泗棉2号]BC1F1×泗棉2号}BC2F2×泗棉2号]BC3F8。2003年目标单株×苏棉22。之后进入分离选择阶段。
ZL1181990-1999年,[{[(海7124×野生种松散棉)F1×海7124] BC1F1×泗棉2号}}BC2F2×苏棉1号]BC3F8。2003年目标单株×H1。之后进入分离选择阶段。
选育过程就是对上述3个后代群体,2005-2011年选目标单株自交,品质测试,具体选择指标为:(1)单株结铃18个以上;(2)铃重4.5g以上,衣分35%以上;(3)纤维品质:2.5%跨距长度32mm以上,纤维比强度32cN/tex以上,马克隆值3.7~4.3。到2012年部分株行稳定即按行收获并计产。2012-2013年株行比较试验,2014-2015年品系比较试验。
1.2 试验方法试验于2014-2015年在江苏省农科院经作所试验地进行,采用营养钵育苗移栽,前茬冬闲,冬耕冻土,土壤肥力中等偏上。试验采用随机区组排列,3次重复,3行区,行距1.0m,株距0.33m,行长4m,种植密度3万株/ hm2。小区面积12m2。
9月30日前后调查各品系的株高、果枝数、果节数、结铃数等农艺性状,10月中旬取中部正常吐絮铃50个,测定其铃重、衣分,并取皮棉样送农业部棉花检测中心,用HVI900系列测定纤维品质。按小区分收计产,计算子皮棉产量[5]。
2 结果与分析
2.1 主要农艺性状表现由表1可以看出,主要农艺性状中株高、果枝数3个品系与对照间及各品系间相差均较小;果节数陆地型中长绒棉均高于对照,而较大的果节量是产量形成的基础,有必要进一步分析其产量及构成因素。
表1 主要农艺性状
2.2 主要经济性状及产量表现表2结果表明,3个新品系的铃重、衣分均明显低于对照品种苏棉12;结铃数与对照间差异不明显,其中ZL164平均结铃数高于对照2.5个/株;由于铃重、衣分低,3个新品系的子、皮棉产量都低于对照,但三者的绝对产量均达到1050 kg/hm2以上,加之其纤维品质优良,若能优质优价,经济效益并不低。
2.3 纤维品质表现中长绒棉是指纤维上半部平均长度(即2.5%跨距长度)处于31.0~32.9 mm之间,断裂比强度≥32cN/tex,马克隆值在3.7~4.2之间的陆地型棉花类型[6]。本研究所选育的3个新品系,纤维长度32.35~34.46mm,比强度32.20~40.25cN/tex,马克隆值3.85~4.28,均在中长绒棉的指标范围内,且各材料的长度、比强度、马克隆值三者均协调较好(表3),根据杨伟华等[6]纺高织纱对原棉的要求,3个新品系均适纺高织纱。
表2 主要经济性状及产量结果
表3 纤维品质测定结果
3 讨论
随着人们对高档棉织品需求的增加,为降低纺纱成本各育种单位在努力提高陆地棉品质的同时,也加大了对陆地型中长绒棉的选育力度,已相继选育出一些陆地型中长绒棉品种,如西南农业大学育成的渝棉1号,新疆农科院经作所育成的新陆中9号,河北省农林科学院育成的冀棉22等[7]。与普通陆地棉育种相比,中长绒棉育种在品质、产量、抗性和适应性等综合性状选育时,遇到负相关的问题更多,困难更大。如何在选育品质的同时提高产量是很难解决的问题。据陈旭升等[8]研究表明,棉花产量与纤维强度存在负相关,马克隆值与衣分存在较大的正向偏相关。即增加产量的选择将导致纤维强度的下降,马克隆值的升高;而加强纤维强度的选择则导致产量水平的下降。在纤维品质方面,其长、细、强各指标间的匹配性是另一要解决的问题,目前选育的陆地型中长绒棉,一般在纤维长度方面均能达到指标,但结合比强度、马克隆值明显表现匹配性差,比强度偏低,马克隆值偏高。利用一般的陆地棉品种很难选出有突破性的中长绒品种,本研究用棉属野生种蕾蒙德氏棉、松散棉、异常棉与陆地棉远缘杂交,通过多次杂交与回交及多年的定向选育,选育出的3个陆地型中长绒棉,在产量与品质之间有了较好的协调,虽然较丰产陆地棉品种产量低,但其绝对产量已提高,能够达到生产的要求;在纤维品质方面,纤维长度、比强度、马克隆值均在中长绒棉的指标范围内,且三者的匹配性较好,尤其ZL016和ZL118,其纤维长度已达长绒棉,纤维比强度超过40cN/tex,马克隆值在3.85~4.28的范围内,产量表现虽不及丰产品种,但其绝对产量已可达1050kg/hm2以上,且其果节数较多,能否通过一定的栽培措施,提高其成铃率,从而进一步提高产量;或通过杂种优势利用,在保证品质的前提下,提高产量;同时在收购方面采取优质优价,此类中长绒棉品种即可被生产所接受。
[1] 刘淑河,徐国华,李振刚.国内外中长绒棉质量指标的对比分析.中国纤检,2010(2):53-55
[2] 王献礼.新疆长绒棉品种性状分析及其有关问题的探讨.中国种业,2014(11):28-30
[3] 唐玉萍,徐红,李群华.中长绒棉与细绒棉、长绒棉的对比研究.中国棉花加工,2010,22(5):24-25
[4] 刘孝永,吕铁信,高国强,等.中长绒陆地棉发展现状及品种选育的思考.山东农业科学,2007,45(5):25-27
[5] 李顺喜,陈功,陈绿绿,等.陆地型中长绒棉新品系比较试验.棉花科学,2015,37(4):21-26
[6]杨伟华,许红霞,王延琴,等 .棉花纤维品质评价方法.NY/T 1426-2007
[7]秦文斌,李雪源,孙国清,等.中长绒棉品种选育及其产业化思考.中国棉花,2003,30(11):7-9
[8] 陈旭升,刘剑光,狄佳春,等.国外陆地棉高强纤维种质有关经济性状相关分析.江西棉花,2000,22(6):12-15
2016-09-20)
国家转基因生物新品种培育项目(2016ZX08005-001-008);江苏省自主创新基金[CX(14)2065]