河北省转基因抗虫棉区域试验的回顾与展望

田海燕，周永萍，崔瑞敏

（河北省农林科学院棉花研究所，石家庄050051）

棉花是河北省的重要经济作物之一，在国民经济和人民生活中占有重要地位。培育优良品种是提高棉花产量和改进品质最有效的途径。棉花品种区域试验通过田间试验鉴定棉花新品种的丰产性、抗逆性、适应性、纤维品质等综合表现，其结果是品种审定、推广应用的重要依据。且合理的区域试验评价体系是保证品种审定公正性的重要基础[1-4]。

20世纪90年代初期，河北省棉铃虫爆发，给棉花生产带来毁灭性的打击，导致棉花种植面积大幅度减少，产量显著下降。当时生产上急需抗棉铃虫的品种。因此，河北省1995年从美国岱字棉公司引进转基因抗虫棉品系，并根据《中华人民共和国种子管理条例》和河北省种子管理相关规定，自1996年开始，增设了抗虫棉品种区域试验。1997年转基因抗虫棉新棉33B通过河北省审定，并以其突出的抗虫效果受到普遍欢迎。此后，育种单位加强了转基因抗虫棉品种的培育，参试品种逐渐增多，2004年之后，河北省棉花品种区域试验取消非转基因棉试验，正式进入转基因抗虫棉区域试验阶段[5-6]。

1 河北省转基因抗虫棉区域试验的成效

1.1 鉴定出一批优良品种

2004―2018年河北省转基因抗虫棉区域试验共设置59组，累计556个品种参试，审定品种153个（表1）。审定的品种中，丰产类型（霜前皮棉产量超对照10%以上）68个，优质类型（品质达到Ⅱ型品种标准[7]）33个，双抗类型（既抗枯萎病又抗黄萎病）4个，特早熟棉品种14个，低酚棉品种5个，机采棉品种3个。这些品种的推广应用有效地遏制了棉铃虫的危害，满足了河北棉花生产对多类型品种的需求，促进了河北省的棉花生产[8]。

表1 2004―2018年河北省转基因抗虫棉区域试验基本情况

1.2 审定的转基因抗虫棉品种在棉花生产中发挥了重要作用

鉴定的一系列转基因抗虫棉品种，以其高产、抗病、优质、早熟、类型多元化等特性，在生产上大面积种植推广，实现了河北省棉花单产的逐步提高（图1），并保持在较高的产量水平。随着自育转基因抗虫棉新品种的不断培育，新棉33B、DP99B等国外转基因抗虫棉品种在生产上的种植面积不断缩小，从1999年占河北省棉田播种的90.02%，到2007年只有4.3%，国外转基因抗虫棉在河北省的棉花生产上逐渐淘汰，河北省棉花生产进入自育多类型转基因抗虫棉品种选育推广时期。这也是河北省棉花品种的第7次更换[5]。

图1 河北省转基因抗虫棉平均单产情况

2 河北省转基因抗虫棉区域试验试验方法的改进

2.1 试点布局更有代表性

试点布局不断调整，逐渐完善。2004年冀中南中熟组区域试验试点8个，按行政区划统计，石家庄1个，保定1个，邯郸1个，邢台2个，沧州1个，衡水2个。通过不断调整，到2016年该组有试点14个，其中邯郸2个，邢台3个，沧州2个，衡水2个，石家庄2个，保定2个，廊坊1个，进一步提高了试点的代表性。

2.2 组别设置更加科学、合理

为增强棉花品种审定的前瞻性，区域试验设置类型、组别也依据生产与育种情况及时进行了调整[9-10]，确保其更加科学、合理。主要由于棉花杂交育种发展较快，参试的品种越来越多，且常规种与杂交种在种植方式、技术和管理方法上存在差异，自2008年开始，棉花常规种和杂交种在不同组别进行试验，分设冀中南春播常规组和冀中南春播杂交组，以保证2种类型棉花品种特征特性充分表达。除冀中南中熟组外，为满足生产需要还设置了一些其他组别，如低酚棉组、彩色棉组、冀东早熟组、早熟棉组、机采棉组等，满足了河北棉花生产对品种的多样化需求。

2.3 适时更换对照品种

对照品种是衡量参试品种优劣的尺度[11]，根据生产上主栽品种的变化和品种水平的不断提高，河北省棉花品种区域试验及时更换了对照品种。2004―2006年对照品种为DP99B，2007年更换为冀228[8]。2008年开始棉花常规种和杂交种分组进行试验，对照品种也适时分组设置：常规组2008―2014年对照品种为冀棉958，2015―2018年为冀丰1271；杂交组2008年对照品种同常规组（冀棉958），2009―2018 年为邯杂 306[8]。

2.4 增加分子鉴定程序，构建参试品种的DNA指纹图谱

为了保护育种者的品种权，保证参试品种的真实性和纯度，自2010年开始，利用简单序列重复（Simple sequence repeat，SSR）标记，从分子水平上对参试品种进行检测，提高了鉴定的可信度与时效性，构建了参试品种的DNA指纹图谱，保证区域试验的公正性[12-14]。

2.5 增加参试品种的DUS测试

2016年，《河北省棉花品种试验方案》中首次明确规定，参试品种在初审前需选择具备检测能力的机构完成品种的DUS（特异性、一致性和稳定性）测试，提高了对申请审定品种的要求[9]。

3 河北省转基因抗虫棉区域试验存在的问题与建议

3.1 加强培训，提高区域试验从业人员业务水平

随着区域试验试点的增多，从业人员队伍规模变大，能否保持和提高技术人员的业务水平，直接关系到区域试验质量的高低。由于棉花生长周期长，管理工序多而复杂，要做好棉花区域试验工作，技术人员必须掌握控制田间试验误差的途径和方法，最大程度降低试验误差[15-16]。建议通过定期的区域试验技术培训和组织专家进行田间考察、技术指导等方法，明确该工作的重要性，增强技术人员的责任心与责任感，强化田间试验设计、数理统计分析、栽培管理的理论学习，提高技术人员的田间鉴定能力，进一步提高试验质量[17-19]。

3.2 加强区域试验投入

随着试验地租、劳务用工、生产资料成本的不断上涨，现有的试验经费已远远不能满足区域试验的投入需求。因此，应提高试验经费补助标准，基本实现试验经费和成本投入的平衡。

3.3 进一步完善机采棉区域试验工作

随着农村劳动力的不断减少和用工成本的不断提高，棉花生产全程机械化已成为必然的发展趋势。缺乏适合机采的棉花品种，是限制棉花生产全程机械化的重要因素之一[20-22]。自2016年开始，河北省设置了机采棉区域试验，以鉴定适合机械化采摘的棉花品种。为了进一步规范其试验操作，更加客观、准确地评价参试品种，应尽快制定河北省机采棉区域试验操作规程。

3.4 提高棉花品种区域试验的信息化管理水平

2018年国家棉花品种区域试验引入 “棉花品种区域试验数据管理填报系统”，实现实时填报实时监控，保证数据信息的及时性、真实性。通过该系统上传的品种图片信息，试验管理部门可充分了解各试点品种管理和生长情况、品种特征特性等，对客观评价参试品种提供了可靠的依据。因此，应借鉴国家棉花品种区域试验信息化管理经验，有效提高河北省区域试验信息化管理水平。