优质、高产棉花新品种中棉9001 选育及栽培技术

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 选育背景

棉花是我国重要的经济作物，是纺织工业的主要原料。 棉花纤维品质的优劣与纺织品质量、国内外市场竞争力及整个棉花产业的发展密切相关[1]。 多年来在棉花品种选育和审定过程中存在重产量、轻品质的现象，多数审定品种产量表现突出，但纤维品质提升缓慢[2]。 黄河流域是我国三大优势棉区之一， 然而黄河流域多数品种纤维品质中等，缺少长、强、细均衡的优质品种。 对2015—2018 年黄河流域棉区国审棉花品种的纤维品质性状分析发现，20 个国审棉花品种中仅有1 个中熟常规品种纤维品质属于Ⅱ型，其余均为Ⅲ型[3-4]。因此，棉花品种的改良应当是在保证丰产性的前提下，更加注重纤维品质的提升，同步提升棉花产量和纤维质量已经成为我国棉花育种与棉花生产的主要课题。

黄河流域棉花纤维品质问题的主要成因：20世纪七八十年代大规模引进品种和资源，导致至今仍有57.6%的品种具有岱字棉、斯字棉、珂字棉的血统，相近的遗传基础导致近似的遗传表现，纤维品质较差[1,5]。 与此同时，近年来育种单位之间直接选用或相互引进高代材料，忽视了基础性的资源创新，造成育种材料遗传基础狭窄，品质类型单一[6-7]。针对黄河流域棉花纤维品质存在的问题，本课题组在充分利用现有资源基础上，加强资源搜集、整理和创新，不断丰富遗传基础，创建了“六位一体”（将人工不去雄杂交技术和非损伤微测快速鉴定技术引入到远缘杂交技术、聚合改良技术、株型育种技术、生态选择育种技术中）的棉花育种技术体系，并结合大群体在多生态交叉环境下进行筛选[8]，打破不利基因间的连锁，实现了棉花纤维产量和品质的同步改良，最终培育出优质、高产转基因抗虫常规棉新品种——中棉9001。

2 亲本来源及选育过程

中棉9001 亲本组合为冀棉616×[（中棉所25×中棉所12）F2]。 其中，母本冀棉616 为转基因抗虫常规棉品种，由河北省农林科学院棉花研究所选育[9]。 中棉所25 和中棉所12 均为中国农业科学院棉花研究所选育的非转基因常规棉品种[10-11]。2004 年以中棉所25 为母本， 以中棉所12 为父本配制杂交组合，同年F1送海南进行南繁加代。 2005年，以冀棉616 为母本，以中棉所25 和中棉所12杂交的F2优株为父本进行杂交，同年10 月送海南进行南繁加代。 2006 年，利用其F2为母本，以冀棉616 为父本进行回交， 同年10 月送海南进行南繁加代。 2007 年，采用大群体在多生态环境下进行筛选以及早代纤维品质测试、抗病性鉴定等常规育种方法[8,12]，从BCF2中选择优良单株并经过室内考种和纤维品质测试，选择符合要求的单株进行南繁加代。2008—2009 年的BCF4～BCF6均按此育种方法进行选择，最终选出60 个单株。 2011—2012 年分别开展株系比较试验和品系比较试验，最终决选出5 个优良品系。 2013—2014 年在黄河流域棉区10个生态点开展多年多点品系比较试验，检验其生态适应性。 2015 年12 月获得在黄河流域生产应用的农业转基因生物安全证书[农基安证字（2015）第122 号]，2017－2019 年参加黄河流域棉区春播组中熟常规品种区域试验和生产试验，于2020 年11月通过国家农作物品种审定委员会审定， 审定编号：国审棉20200009[13]。

3 特征特性

3.1 生物学特性

中棉9001 为优质、 高产、 转基因抗虫棉新品种，春播生育期115 d。 出苗好，苗期长势强。 株高108.1 cm，株型较松散，果枝较长、平展，茎秆粗壮，茸毛中等。 叶片大小中等，叶色中等，不早衰；铃卵圆形。 第一果枝节位7.2，单株结铃19.2 个，铃重5.8 g，籽指11.5 g，衣分39.0%，霜前花率93.9%。 吐絮畅，易收摘，纤维色泽洁白。

3.2 产量表现

2017—2018 年参加黄河流域棉区春播组中熟常规品种区域试验，2 年结果平均，中棉9001 的籽棉、 皮棉及霜前皮棉产量分别为3 964.5 kg·hm－2、1 545.0 kg·hm－2和1 450.5 kg·hm－2，分别比对照品种石抗126 增产2.7%、10.0%和10.4%。2019 年生产试验中，中棉9001 的籽棉、皮棉及霜前皮棉产量分别为4 020.0 kg·hm－2、1 666.5 kg·hm－2和1 587.0 kg·hm－2， 分别比对照中棉所100 增产5.0%、5.4%和6.2%。

3.3 纤维品质

2017—2018 年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），中棉9001不仅纤维品质优良， 且年度间纤维品质稳定性好。2017 年，中棉9001 的纤维品质如下：上半部平均长度31.6 mm，断裂比强度31.5 cN·tex－1，马克隆值4.8，断裂伸长率5.6%，反射率79.7%，黄色深度7.7，长度整齐度指数85.1%，纺纱均匀性指数153。2018 年，中棉9001 的纤维品质如下：上半部平均长度31.2 mm，断裂比强度32.8 cN·tex－1，马克隆值4.9，断裂伸长率5.2%，反射率79.4%，黄色深度7.1，长度整齐度指数85.1%，纺纱均匀性指数154。2 年区域纤维品质结果平均：中棉9001 的纤维上半部平均长度31.4 mm，断裂比强度32.2 cN·tex－1，马克隆值4.9，断裂伸长率5.4%，反射率79.6%，黄色深度7.4，长度整齐度指数85.1%，纺纱均匀性指数154，属纤维品质Ⅱ型。

3.4 抗病、抗虫性

2017—2018 年区试主持单位委托中国农业科学院棉花研究所植物保护研究室进行抗病鉴定，中棉9001 为抗枯萎病、耐黄萎病品种。 其中：2017 年枯萎病病指为0.5 （高抗枯萎病）， 黄萎病病指为23.4（耐黄萎病）；2018 年枯萎病病指为5.7（抗枯萎病），黄萎病病指为25.2（耐黄萎病）。

经区试抗虫性鉴定单位中国农业科学院生物技术研究所鉴定，2017—2018 年中棉9001 抗虫株率均为100%， 新鲜叶片Bt 蛋白表达量分别为573.0 ng·g—1和789.0 ng·g—1。抗虫性鉴定结果均为抗棉铃虫。

4 适宜种植区域

适于天津、河北、山东、河南、山西南部、陕西关中及江苏和安徽淮河以北棉区春播种植。

5 栽培技术要点

5.1 播期和密度

露地直播或套种于4 月下旬播种，地膜覆盖于4 月中旬播种，育苗移栽于4 月初播种、5 月中下旬移栽。 种植密度： 高水肥地块为3.75 万～4.50 万株·hm－2，中等水肥地块为4.50 万～5.25 万株·hm－2，旱薄地为5.25 万～6.00 万株·hm－2。

5.2 田间管理

应测土配方施肥，重施有机肥作底肥，培育壮苗。 全生育期遇干旱应及时补充水分。 使用包衣种子，可有效减轻苗期病虫害发生。苗齐时进行间苗，4 片真叶时定苗。 6 月底至7 月上旬见花时及时培土并重施花铃肥。 7 月20 日左右打顶，每株留果枝13～15 个。 根据棉花长势及天气情况合理化控，按照“前轻、中适、后重、小量多次”的原则进行化学调控[14]，将株高控制在110 cm 左右。

5.3 病虫害防治

坚持“预防为主、综合防治”的原则，根据田间病情预测， 提前用枯黄克星、 多菌灵等杀菌剂600～800 倍水溶液均匀喷雾， 防止病害发生或减缓枯黄萎病发生[14-15]。 2 代棉铃虫一般不需防治，但当三四代棉铃虫百株2 龄以上幼虫超过5 头时应及时防治。 全生育期注意及时防治棉花其他害虫，如苗期做好棉花蚜虫和红蜘蛛的防治，中期注意对棉花伏蚜、盲蝽、棉粉虱等的防治。