泗棉系列品种选育实践与展望

陈立昶　王卫军　崔小平　孙保林　刘晓飞

摘要：通过对江苏省宿迁市农业科学研究院（原江苏省泗阳棉花原种场）半个多世纪以来从事棉花育种工作的回顾和总结，分析了其在育种技术、品种试验、生产应用等方面的诸多创新，阐述了其育成品种在棉花生产、科研中的较大影响。旨在为棉花品种的创新提供参考与借鉴。

关键词：泗棉系列；棉花品种；育种技术

中圖分类号： S562. 035 文献标识码：A 文章编号：2095-3143（2017）01-0007-10

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2017.01.002

0 引言

20世纪60年代初，江苏省泗阳棉花原种场成立后，在棉花良种繁育的同时，开展新品种选育。2007年宿迁市农业科学院成立后，原种场科研育种力量划入该院，继续进行新品种选育研究工作。

半个多世纪以来，在泗棉几代育种人的不断努力下，新成果延绵不断，先后育成了20个棉花新品种。其中泗棉1号在我国自育品种取代国外引进品种推广中发挥了重要作用，1978年获全国科学大会奖；泗棉2号高产稳产[1-2]，1984年以后成为长江流域种植面积最大的品种；泗棉3号集丰、抗、优于一体[2-5]，1995年以后成为全国种植面积最大的品种。这些均在我国棉花育种史上留下了闪光的一页。现将泗棉系列品种主要特性进行概述，旨在总结经验、探析规律，给未来的科研育种提供借鉴与参考。

1 泗棉系列品种及选育方法

从20世纪60年代以来，泗棉育种人结合良种繁育，在推广品种岱字棉15过程中，以系统选育的方法育成了泗棉1号，截止到2014年已育成审定20个新品种（国家审定6个、省级审定14个），包括高产品种2个（泗棉1号、泗棉2号）；早熟高产2个（泗阳78-18、泗阳123）；高产抗病3个（泗棉3号、泗棉4号、泗棉331）；优质棉2个（泗优1号、泗棉5号）；常规抗虫棉2个（泗抗1号、泗阳6821）；杂交棉组合9个（泗杂2号、泗杂3号、泗抗3号、泗杂棉6号、泗杂棉3号、泗阳328、泗阳329、泗阳698， 泗阳839）。其中泗棉2号、泗棉3号既通过国家品种审定，又通过江苏、安徽、江西、湖南、浙江等多个省审定，且多年是国家及这些省份的区域试验对照种；泗阳78-18、泗杂3号、泗杂棉6号和泗杂棉8号通过了国家品种审定；泗棉1号、泗抗1号和泗杂3号曾是江苏省的区域试验对照种，泗阳78-18曾是国家区域试验对照种，泗棉4号曾是安徽省的区域试验对照种，泗抗3号曾是江西省的区域试验对照种。这些品种的选育对促进我国长江流域棉区棉花育种与生产发展发挥了重要作用。

泗棉品种选育始于棉花良种繁育[6]，育种方法有同良种繁育紧密结合的系统选育，以及杂交选育、杂交种（组合）选育等。育成品种中系统选育育成的3个，占15%；品种（品系）间杂交、回交、复合杂交等育成的8个，占40%；杂交棉品种（组合）有9个，占45%。转基因抗虫棉品种及组合11个，占55%。育种早期以结合良种繁育进行系统选育为主，以后逐步以杂交育种为主。20世纪末，随着Bt基因的导入与应用，棉花杂交优势、特别是产量优势明显增加，随着劳动力的转移，实行省工简化栽培，棉花种植密度降低，杂交棉单株生产力高，适应稀植大棵种植，更适合生产需要，杂交优势利用逐步成为主要的育种方法，21世纪以来育成的13个品种9个为杂交棉（组合），近70%。

2 泗棉品种主要特性

2.1 丰产性突出

泗棉品种素以高产稳产著称，在棉花品种区域试验及生产应用中丰产性突出。

2.1.1 增产幅度大

在长江流域产棉省份的棉花品种区域试验及生产试验中，泗棉品种突出的表现是丰产性好，通过审定的泗棉系列品种皮棉产量通常比对照增产10%以上，高的达30%左右。根据长江流域产棉省与国家品种区域试验与生产试验的相关结果分析，除泗优1号等两个优质棉品种外，其余18个高产早熟品种的皮棉比对照增产10%以上的为13个，占72%；比对照增产15%以上的有10个，占56 %；比对照增产20%以上的有5个，占 28 %。

尤其1980～1995年通过审定的5个品种（表1）丰产性更佳，均比对照增产15%以上。其中泗棉2号1982年江苏省棉花品种区试皮棉比对照（岱字棉15）增产29.05%，1983年江苏省棉花品种生产试验皮棉比两对照（岱字棉15与徐棉6号）分别增产30.68%与31.03%。泗阳78-18在1980～1981年江苏省麦（油）棉连作试验中，皮棉比对照（徐州142）增产32.65%，1980-1981年长江流域耕作改制品种试验，皮棉比对照（徐州142）增产29.3%和28.2%。说明这阶段泗棉品种突出产量育种的理念。

2.1.2 泗棉品种的产量位次领先

在品比试验中泗棉除比对照增产幅度大以外，在参试品种中的产量位次也都居于领先位置。

一是品种区域试验中产量位次领先：多年棉花品种区域试验中，泗棉品种产量居第一位的为多数。根据长江流域产棉省与国家品种区试相关资料统计，泗棉品种通过审定的18个早熟高产品种，产量居第一位的有12个，占66.6%，其中1995年前审定的5个品种（表1），试验中有4个产量居第一，并比同类对照增15%以上。

二是多个试验中产量位次连续领先：2000年以来，为适应省工节本、简化栽培需要，利用转基因抗虫棉杂交优势强的特点，在多年常规棉、抗病棉品种选育的基础上，育成的杂交棉新品种（组合），不仅比常规棉增产，比同类杂交棉品种（组合）也显著增产。例如，2001～2006年泗抗3号、泗杂3号、泗阳328等新组合，相继参加多个省与国家品种试验，或作为对照种参试，皮棉产量在多个试验中居众多参试品种之首，并有较大的增产幅度（表2）。

三是连续多年在试验中产量位次持续领先：泗棉品种在审定试验中产量表现突出，审定以后作为试验对照种，产量也能持续表现突出。例如：泗棉2号在1982～1983年江苏省品种区试、1984～1985年长江流域品种区试中产量表现突出，以后作为江苏省与长江流域区试对照种，又连续多年表现突出。根据江苏省和国家区试资料分析，泗棉2号在1982～1991年江苏省10年区试中，连续8年（1982～1989）产量第一；1984～1993年长江流域10年区域试验也是连续8年（1984～1991）产量第一。从作为参试种到对照种，从省区试到国家区试，泗棉2号产量位次持续领先（图1），在我国棉花品种试验中创造了罕见的历史纪录。

四是同一年在多个试验中产量位次全部领先：2000年以后泗棉人在常规棉品种选育的基础上，育成了一批强优势杂交组合。2006年泗杂棉6号、泗阳328、泗抗3号、泗阳328-2、泗杂2号共5个品种，同一年份参加有关省与国家9项品种试验，在该9项试验中，皮棉产量全部居于第一位，取得了一年九冠的丰硕成果（表3）。

2.1.3 率先實现了抗病棉超过常规棉的产量

我国棉花育种有一个逐步发展的过程，产量始终是主要的育种目标，尤其是农产品短缺时代，产量更受重视。随着植棉时间的延长，病害加重，抗性育种开始受到重视。由于高产与抗病之间存在矛盾，高产不抗病、抗病难高产的现象持续很长时间。20世纪90年代前很多省份的棉花品种区域试验分为抗病棉与常规棉两组，抗病棉参加抗病组、常规棉参加常规组试验。

泗棉3号是在无病地与有病地交叉选择育成，具有既抗病又高产的特性[3-4]。为扩大品种影响、加快推广应用，泗棉育种人果断打破常规，将抗病棉泗棉3号破例参加常规棉组试验，同常规棉高产品种比产量，又在病地、病圃鉴定抗病性，一举取得成功。1990年江苏省常规棉区试，泗棉3号产量超过多年居第一的泗棉2号，也高于其它参试品种，比其它参试品种平均增产11.3%；成为1984年以后江苏省棉花品种区试中，皮棉产量首次超过高产对照泗棉2号的品种，并且在病地种植与病圃鉴定又表现高抗枯萎病，从而率先实现了抗病棉产量超过常规棉的育种目标。

1992～1993年长江流域常规棉品种区试两年26点次，泗棉3号13点次产量居第一，8个点次居第二，平均比对照（泗棉2号）增5.81%，又成为长江流域1984～1993年品种区试，产量率先超过对照（泗棉2号）的品种。1992年江苏省生产试验，泗棉3号皮棉比抗病对照（盐棉48）增产18.53%，比常规棉对照（泗棉2号）增产9.68%。1993年安徽省区试也显著超过对照（泗棉2号），增产13.6%（表4）。

泗棉3号的育成，率先实现了抗病棉产量超过常规棉的目标，审定推广以后，江苏省把常规棉与抗病棉区试合并，统一实施抗病高产品种区试；棉花品种布局上，也不再采取有病地种抗病棉、无病地种常规棉的做法，实现了有病地、无病地统一布局，统一种植抗病棉高产品种，优化了品种结构。

各地高产栽培，泗棉出现了众多高产典型，使推广地区棉花产量水平显著提高。泗棉2号1990年在湖南省曾经创造小面积成桃1764180个/hm2，皮棉超3000 kg/hm2的最高纪录。泗棉3号1994年江西省都昌县万户乡唐美村0.173 hm2高产田，皮棉产量达3060 kg/hm2，创造当时长江流域棉花皮棉单产的最高纪录。

1994年江苏省以泗棉3号为当家品种，尽管遭受严重旱灾与棉铃虫大暴发的危害，入库皮棉仍达38100万kg（762万担），入库量领先于长江、黄河两大流域棉区相关省份。

1994～1995年江西省大面积推广泗棉3号，两年平均皮棉产量为1225.5 kg/hm2，比推广泗棉3号前3年（1991～1993年）皮棉1030.5 kg/hm2新增195 kg/hm2，提高近2成，增产达19%。大面积推广促进了江西省棉花产量大幅度提高，1995年全省单产居全国第一。同时还涌现了一批高产典型，据不完全统计，江西省皮棉产量在1875 kg/hm2以上的产棉村近1500个，皮棉产量在2250 kg/hm2以上的植棉户约3000户，皮棉产量在2625 kg/hm2以上的田块超过1400块。

2.2 综合性状优良

泗棉系列品种还具有综合性状协调，株型结构合理，棉田通透性好，光能利用率高，结铃性强，铃型整齐，铃重较高，铃壳薄、吐絮畅，衣分高等特性，高衣分品种泗棉4号大样衣分接近50%，成为典型的半半棉。并且抗逆性好、适应性广，区试鉴定中，产量高于对照，抗病性也普遍好于对照品种，表现抗逆性强、抗病性好，抗枯萎病、耐黄萎病或抗枯萎病和抗黄萎病。纤维品质也达到国家攻关目标，泗棉1号、泗棉2号纤维品质及纺纱性能优于当时的推广品种岱字棉15号，泗棉3号纤维品质又好于泗棉2号（表6）。

3 品种应用情况

3.1 推广应用情况

泗棉品种长期以来一直是江苏省及长江流域主要推广品种，根据中国农业科学院棉花研究所宋晓轩，等研究[7]，20世纪后20年，我国推广面积超过33.33万hm2的自育棉花品种为12个，长江流域品种占3个，其中2个是泗棉系列品种（泗棉2号、泗棉3号）；年度推广面积最大的品种为6个，泗棉3号是其中之一。

泗棉1号明显优于当时的推广品种，育成以后迅速推广，在我国自育品种取代国外引进品种中发挥了重要作用。泗棉2号1984年以后推广面积超过33.33万hm2，成为长江流域种植面积最大的棉花品种，其中江苏省种植面积24.67万hm2，占全省当年常规棉面积的90%。湖南省1991年种植泗棉2号9.07万hm2，约占当年全省棉花面积的75%，1995年在湖南种植面积达11.67万hm2。

泗棉3号集丰、抗、优及适应性广于一体，率先实现抗病、优质棉品种的产量超过常规棉。专家鉴定认为泗棉3号“在同类研究中居国内领先，其丰产性与抗枯萎病、抗棉铃虫达国际先进，它的育成与推广标志着我国棉花丰产、抗性育种水平已上一个新台阶”。泗棉3号于1993年和1994年先后通过江苏与全国品种审定。泗棉3号的育成，使江苏及其长江流域棉花品种布局上发生了较大的变化，实现了枯萎病有病地、无病地都能够统一品种布局，改变了有病地种抗病棉、无病地种常规棉的格局，推广面积迅速扩大，1994年推广40.53万hm2，超过泗棉2号成为长江流域种植面积最大的品种，l996年种植86.35万hm2，超过中棉所12成为全国推广面积最大的品种。最大年种植面积占长江流域当年棉花面积40%以上，江苏、江西两省均占当年棉花面积75%以上（图2），安徽省占当年棉花面积60%以上。该品种是“九·五”期间全国推广面积最大，也是20世纪90年代以来我国自育棉花品种中推广面积最大、应用范围最广的。推广种植范围包括长江流域、黄河流域南部及新疆内陆等棉区。泗棉2号、泗棉3号两个品种累计推广面积超过亿亩，净增加社会经济效益超过百亿元。依靠育种科技的创新，对社会经济发展的作用十分巨大。

泗棉系列其它品种也在不同年代得到推广，成为棉花生产的主推品种。泗棉4号2001年在安徽面积超过6.67万hm2，被定为安徽省品种区试对照种。泗抗3号2003年以后成为江西省主推品种及区试对照种。泗杂3号、泗杂棉6号、泗杂棉8号、泗阳328、泗阳329等，还进行品种经营权转让，进一步促进了品種推广及其育种成果转化。

3.2 种质资源利用情况

泗棉系列品种在推广应用，解决生产问题同时，还作为种质资源被广泛应用，在育种研究中发挥作用。

据王卫军，等（2015）统计[8]，截止2011年以泗棉系列品种为亲本育成的品种（组合）计58个，以泗棉3号为亲本育成的品种（组合）就达40个，其中常规棉品种22个，分别是江苏审定的GK22、苏棉20号、科棉4号、科棉5号、苏棉25号、中江棉8号、苏2186，江西审定的棕杂92、赣棉13号，安徽审定的皖棉11号、GK1号、皖棉34号、皖棉37号、泗棉4号，山东的GK12、鲁棉研19、鲁棉研21号、鲁棉研27、鲁创棉117，湖北审定的鄂棉24号，浙江审定的慈96-6，河北审定的邯郸109；杂交棉品种18个，分别是江苏审定的苏棉24号、大丰杂312、盐杂3号、苏杂棉22B、大丰18和 泗杂3号，江西审定的雅杂棉1号、金杂101和泗抗3号，安徽审定的皖棉13号、皖棉16号、宁字棉R2、宁字棉R6、稼元216、绿亿棉10号、同杂棉8号和泗阳328，山东审定的鲁棉研15，湖北审定的鄂杂棉14号。在这些品种中有6个是通过国家审定的，分别是常规棉品种邯郸109、鲁棉研19号、鲁棉研21和鲁棉研27，杂交棉品种鲁棉研15号和泗杂棉8号。育成的品种分布长江与黄河两大流域，涉及江苏、安徽、山东、河北、湖北、浙江、江西等产棉省。尤其以泗棉3号为授体导入Bt基因育成的GK1、GK12、GK22等抗虫棉，不仅在生产上应用，以其作为抗虫亲本育成的鲁棉系列、苏棉系列、泗棉系列、皖棉系列等在多个生态区域推广应用，既促进了科研和生产的发展，又发挥了泗棉3号作为种质资源的价值，拓展了品种利用途径。据眭书祥，等（2010）统计[9]，利用GK12育成并通过国家或省级审定的抗虫棉品种共70个。

“十·五”以来，我国年推广面积在15万 hm2以上的9个杂交棉品种，有以泗棉3号为亲本育成的皖棉13号、鲁棉研15号两个强优势组合。以泗棉3号为亲本育成的泗棉4号、皖棉13号、鲁棉研19号、鲁棉研21号及鲁棉研15号既在生产上发挥作用，还作为省与国家区试对照，其中，鲁棉研15号、鲁棉研19号、鲁棉研21号分别被山东省及黄河流域定为中熟棉品种区试和早熟棉区试的对照种，在生产、科研及品种选育方面发挥作用。

3.3 品种审定试验中的利用

泗棉系列先后有8个品种被作为有关省或国家区试及育种攻关试验的对照种，作为新品种选育试验的标杆，在品种选育与审定鉴定中发挥作用。泗阳78-18、泗棉2号、泗棉3号曾作为国家区试对照种。泗棉2号、泗棉3号既作为国家区试对照，还同时被江苏、安徽、江西、湖南、浙江等多个省定为品种区试及育种攻关试验的对照种。泗棉1号、泗抗3号、泗棉4号、泗杂3号、泗抗1号也在不同年代被江苏、安徽、江西等省定为区试对照种。

20世纪80年代初以来的30多年，江苏省高产品种区试、抗病品种区试、抗虫品种区试到杂交棉品种区试，基本都以泗棉系列品种作为对照。泗棉系列品种由于育种目标性状表现水平较高，并且长期稳定，作为试验对照品种，使其试验比较的标杆比较高，一般性的参试品种很难通过审定，这样既提高了品种审定的质量，也倒逼、推进育种水平的提高，促进高水平品种的育成。

泗棉2号1984～1989年作为江苏省区试对照，连续6年在试验中皮棉产量第一，6年间所有参试品种都难以通过审定，直到1990～1991年集丰、抗、优为一体的泗棉3号参试以后，才在产量、抗性、品质等方面全面超越泗棉2号，并通过品种审定。对照品种过硬，增加了品种通过审定的难度，避免了水平相当、类型相近品种的低水平重复审定，保证了审定质量，可以使生产上推广品种的数量减少，避免生产用种的多、乱、杂的现象。

4 科研平台建设

泗棉育种成果丰硕，育种平台也不断得到加强，首先棉花原种场由县属场圃，先后升格为省属场圃及国家级原良种场。并建成了“农业部棉花原原种扩繁基地、江苏省棉花种质资源基因库、国家棉花改良中心江苏分中心。宿迁市农业科学院成立以后，又实施“国家棉花产业技术体系泗阳综合试验站”项目。还通过江苏省泗棉种业有限责任公司承担“江苏省重大科技成果转化项目和江苏省现代种业项目”，通过项目实施，建设了海南棉花南繁基地和新疆棉花育种基地，泗棉商标成为江苏省著名商标，种业公司成为国家AAA级资信企业。这些为江苏的棉花育种及种业发展提供了更大的发展空间。

5 主要育种经验及前景展望

半个多世纪以来，泗棉育种人而勉而行，新成果不断涌现，泗棉品种的成功赖于天时地利人和，其主要经验在于长期坚持，始终如一，不断探索、勇于实践、善于创新。

一是体制创新。坚持把育种科研同生产实际紧密结合、坚持把棉花育种与良种繁育有机融合，使其相得益彰，这也是泗棉品种长盛不衰、应用周期超越一般品种的秘诀所在。科研不能脱离生产实际，要始终把生产实际的迫切需要作为育种研究的方向，以生产实践作为检验科研成果价值的主要途径，把种子繁殖与育种研究融为一体，相互促进，相得益彰。

二是技术创新。坚持在实践中不断探索，率先比较完整地提出了棉花株型育种的概念，塑造“疏朗型”理想株型，提高了棉花群体光能利用率；坚持扩大亲本的遗传差异，丰富品种遗传基础；坚持高世代材料长期连续选择、把杂交育种的横向聚集优良性状与系统选择纵向积累提高相结合，包括“优异相济”的杂交棉亲本选配方略[10]，且与时俱进，不断发展，从而提高了品种选育的有效性。

三是注重在长期的育种实践中提高技术水平及培养专业精神。注重在育种实践中培养技术队伍，在实践中训练技术人员创新思维的敏锐性、考察鉴定材料的准确性，提高科研水平及育种能力。在长期科研实践中，培养科技人员的专业精神，使育种人员能够坚持“目标明确，始终如一”，一个人一辈子专注一件事，朝着既定的方向，坚持不懈走下去，不忘初心，方得始终，使其越来越逼近目标，正是这种精神物化为泗棉，成就了泗棉。

目前我国棉花生产形势已经发生深刻变化，棉花生产区域、品种类型、生产方式及育种技术均发生了深刻的变化。棉区重点向西北內陆转移、生产方式由人工作业向机械作业转变，现代生物技术的应用也越来越广泛。目前及今后的品种选育也要与时俱进，面向主产区、面向生产者、面向消费者，注重传统技术与现代生物技术的结合，创造性地应用已经成熟的技术，再接再厉，在已有成功的经验、丰富的种质资源和良好的科研平台基础上，拓宽视野，扎扎实实，东西互动、优势互补[11]，面向全国主要产区，担负起新的重任，争取在服务全国主要棉区中取得更大成就。

参考文献

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[2] 宋锦花，冷苏凤，李燕. 江苏棉花育种30年回顾与展望[J]. 农业科技通讯，，2012（8）：5-7.

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[4] 陈立昶，承泓良. 泗棉3号选育与应用技术[M]. 北京：科学普及出版社，1998.

[5] 江苏省泗阳棉花原种场. 泗棉3号1996年在国家级区试中仍居第一[J]. 江西棉花，1997，19（6）：40.

[6] 俞敬忠. 棉花系统育种纵横谈[J]. 中国棉花，1978（3）：11-15.

[7] 宋晓轩，王淑民. 近20年我国棉花生产主栽品种概况及其评价[J]. 棉花学报，2011，13（5）： 315-320.

[8] 王卫军，崔小平，孙宝林，等. 泗棉3号种质特性与利用效果分析[J]. 棉花科学，2015，37（1）：22-26.

[9] 眭书祥. 石家庄市农林科学研究院转基因抗虫棉育种进展及成果分析[J]. 河北农业科学， 2010，14（3）：54-56.

[10] 陈立昶. 优异相济—杂交棉亲本选配方略[J]. 中国棉花，2005，32（7）：34-35.

[11] 陈立昶. 东西互动、优势互补的棉花良种繁育途径[J]. 江西棉花，2004，26（5）：3-6.