中熟转基因抗虫棉
——中棉9131选育
2020-01-07王宁石建斌许庆华周红严根土
王宁,石建斌,许庆华,周红,严根土
(中国农业科学院棉花研究所/ 棉花生物学国家重点实验室,河南安阳455000)
1 亲本来源及选育过程
中棉9131 是中国农业科学院棉花研究所培育的常规、中熟、转基因抗虫棉品种,亲本组合为冀棉616×中2901。 冀棉616 是河北省农林科学院棉花研究所选育的转cry1Ab/Ac基因抗虫棉品种[1]。 自育转基因常规棉品系中2901 来源于豫棉16 号×中棉所35。 其中:中棉所35 是由中国农业科学院棉花研究所培育[2],先后通过山东、河南、新疆、国家农作物品种审定委员会审定; 豫棉16 号是河南省郑州市农科所培育[3],1997 年通过河南省农作物品种审定委员会审定。 2001 年,以豫棉16 号与中棉所35 配制组合,采用冬季南繁加代、多生态棉区选择以及早代纤维品质测试、抗病性鉴定等常规育种方法[4],于2005 年决选出优系中2901。2006 年以冀棉616 为母本,以中2901 为父本配制杂交组合,同年F1在海南进行南繁加代;2007 年,利用冀棉616与其F2进行回交, 同年10 月送海南进行南繁加代;2008 年春分别在河南安阳、山东东营、河北石家庄进行生态试验, 从F2中选择优良单株并经过室内考种和纤维品质测试,选择符合目标要求的单株进行南繁加代,2009―2010 年的F4―F6均按此育种方法进行选择, 最终选出121 个单株;2011―2012 年分别开展株行试验和株系比较试验, 最终决选出15 个品系;2013-2014 年, 开展不同生态区的多年多点品系比较试验, 研究其生态适应性;2015 年4 月获得在黄河流域棉区生产应用的农业转基因生物安全证书[农基安证字(2014)第063号],2016―2017 年参加山东省中熟常规品种区域试验,2018 年参加山东省中熟常规品种生产试验,2019 年6 月通过山东省农作物品种审定委员会审定,审定编号:鲁审棉20190002[5]。
2 特征特性
2.1 主要农艺性状
中棉9131 属中熟转基因抗虫棉常规品种,出苗较快,苗期长势强,生育期122 d。植株塔形,株高98 cm,茎秆粗壮,茸毛较少;叶片中等大小,皱缩、上举、绿色,功能期较长,苞叶绿色稍深,边缘锯齿较深,花冠乳白色;结铃性较强,铃圆形、较大。第一果枝节位6.5 节,果枝数13.9,单株结铃18.9 个,铃重7.0 g,霜前衣分42.4%,籽指11.1 g,霜前花率94.6%,僵瓣花率5.1%,吐絮畅,易收摘,纤维色泽洁白。
2.2 产量表现
2016―2017 年参加山东省中熟常规品种区域试验,2 年结果平均,中棉9131 的籽棉、霜前籽棉、皮棉和霜前皮棉产量分别为4 395 kg·hm-2、4 155 kg·hm-2、1 858.5 kg·hm-2和1 767.0 kg·hm-2,分别比对照品种鲁棉研28[6]增产5.8%、7.7%、10.0%和12.1%。 2018 年参加山东省中熟常规品种生产试验,中棉9131 的籽棉、霜前籽棉、皮棉和霜前皮棉产量分别为4 071.0 kg·hm-2、3 897.0 kg·hm-2、1 666.5 kg·hm-2和1 603.5 kg·hm-2,分别比对照鲁棉研28 增产5.6%、10.5%、9.2%和13.5%。
2.3 纤维品质
区试取样经原农业部棉花品质监督检验测试中心测定(HVICC 校准),2 年结果平均:中棉9131纤维上半部平均长度31.4 mm, 断裂比强度29.3 cN·tex-1,马克隆值4.9,长度整齐度指数84.1%,纺纱均匀性指数136.2。
2.4 抗病、抗虫性
2017 年经山东棉花研究中心抗病虫性鉴定:中棉9131 枯萎病病指6.1(抗枯萎病),黄萎病病指25.0(耐黄萎病),蕾受害率为35.6%(抗棉铃虫)。
3 适宜种植区域
适于山东省春棉品种种植地区利用,应严格按照农业转基因生物安全证书允许的黄河流域范围推广。
4 栽培技术要点
4.1 播期和密度
鲁东北露地直播及盐碱地膜覆盖棉田播期为4 月下旬,鲁西南金乡等地棉田4 月上中旬育苗,5月中旬移栽。 中高水肥棉田种植密度为3.75 万~4.50 万株·hm-2, 一般棉田种植密度为4.50 万~5.25 万株·hm-2, 盐碱旱地种植密度为5.25 万~6.00 万株·hm-2。
4.2 田间管理
施足底肥,做到“稳氮增磷补钾”的合理搭配,同时增加锌、硼等微量元素。 重施花铃肥(分2~3次施),适当补施盖顶肥,遇干旱应及时浇灌。 根据棉花长势及天气情况合理化控,依照“前轻后重、少量多次、逐级调控”的原则,合理进行化学调控[7],将株高控制在110 cm 左右。 中棉9131 生长势强,植株比较高大,施肥量不宜过多,特别是在4-8 片真叶期要注意化学调控,防止营养生长过快、过旺,延迟开花吐絮。
4.3 病虫害防治
枯黄萎病以预防为主, 在病害易发生的地块,根据田间病情预测,提前用苗菌敌、枯黄克星、多菌灵等杀菌剂600~800 倍水溶液均匀喷雾, 防止或减缓枯黄萎病害发生。二代棉铃虫一般年份不需防治;三、四代棉铃虫当百株二龄以上幼虫超过5 头时, 应及时防治。 对于棉花的其他害虫如棉蚜、蓟马、棉叶螨、棉铃虫和盲蝽等,应坚决贯彻“预防为主,综合防治”的植保方针,全生育期注意防治,当其发生量达到防治指标时,应及时进行防治。
4.4 种子生产技术要点
选择积温较高、成方连片、排灌设备完好、隔离措施到位并有良种繁育经验的地方开展种子生产。露地直播棉田播期为4 月下旬,地膜覆盖棉田播期为4 月中旬, 移苗时间为5 月中旬, 种植密度以3.75 万株·hm-2左右为宜。 氮肥施用量较大田生产减少1/3 左右,适当增施磷钾肥,同时增施锌、硼等微量元素;遇干旱应及时补充水分。