早熟转基因抗虫棉常规品种荆棉91

吴芸紫，郭志明，赵世春，胡爱兵，张华，文守清，张贤红

（荆州农业科学院，湖北 荆州434000）

棉花是我国主要的经济作物，是纺织工业的主要原材料。早熟陆地棉生育期短、生长发育快，在长江流域棉区可以和冬小麦、 油菜等农作物进行轮作，实现粮棉一年两熟，有效缓解当地粮棉争地矛盾[1-2]。

近年来长江流域植棉模式正经历由春播移栽棉向麦/ 油后直播棉转变的过程，本质是轻简化植棉模式取代传统精耕细作的植棉模式。麦后直播棉种植模式对资源的利用效率较高，从可持续发展角度看是长江流域棉花生产的最佳模式[3]。 相关研究表明，早熟棉在长江流域棉区冬小麦、油菜收获后直播可以实现一播全苗并有利于植棉全程机械化，提高植棉效益[4-5]。近年来国产棉的生产与需求脱节，高品质棉短缺[6]，郭志明等[7]研究表明应用早熟高产优质直播棉新品种是保证棉花可持续发展的有效途径。 因此，早熟高品质棉花品种的选育及推广，有利于长江流域棉花产业的稳定发展。

1 选育过程

荆棉91 是荆州农业科学院自主选育的早熟、高产、 优质转基因抗虫棉常规品种。 2006 年以173-1 为母本，以JZHR9999 为父本配制杂交组合，当年在海南三亚进行南繁加代。 2007 年在荆州农业科学院的枯萎病、黄萎病混生病圃中种植，选择抗病虫单株单收， 并在海南南繁加代；2008—2009年连续2 年在枯萎病、 黄萎病混生病圃中定向筛选， 并南繁加代；2010—2011 年株系4251 在品种比较试验中表现出早熟、高产、抗病虫的特性，综合表现优异，定名为荆棉91。 2012—2013 年荆棉91参加荆州农业科学院棉花联合品比试验，综合表现优。 2014 年和2020 年获得在长江流域生产应用的国家转基因生物安全证书，证书编号分别为农基安证字（2014）第158 号、农基安证字（2020）第108号。 2019—2020 年参加长江流域棉区早熟品种区域试验，2020 年参加长江流域棉区早熟品种生产试验，2021 年通过国家农作物品种审定委员会审定，审定编号为国审棉20210035。

2 特征特性

2.1 主要农艺性状

荆棉91 是早熟转基因抗虫棉品种，出苗好，全生育期长势较强，后期不早衰，整齐度好，结铃性强，吐絮畅；株型松散，Ⅲ式果枝，茎秆茸毛少，叶片中等大小，叶色较深，棉铃卵圆形（参见封三彩版）。其生育期104 d，株高94.2 cm，第一果枝节位6.5，单株结铃11.5 个，铃重5.3 g，衣分40.5%，籽指11.1 g，霜前花率95.6%（表1）。

2019—2020 年长江流域棉区早熟品种区域试验中，荆棉91 的第一果枝节位、霜前花率、铃重与籽指变化不大，这些农艺性状的2 年均值均略高于对照 （取值2020 年数据）；2 年平均生育期较对照中棉所50[8]长2 d，2020 年生育期因受不同地域环境因素影响， 略延长；2 年单株结铃数变化不大，2 年均值与对照持平；2 年平均衣分比对照高1.5 百分点（表1）。

表1 2019—2020 年长江流域棉区早熟品种区域试验中荆棉91 主要农艺性状比较

2.2 产量表现

2019—2020 年参加长江流域棉区早熟常规品种区域试验，结果：2019 年每666.7 m2籽棉产量为206.7 kg，比对照中棉所50 增产8.3%；每666.7 m2皮棉产量为84.0 kg，比对照增产15.1%；每666.7 m2霜前皮棉产量为81.3 kg，比对照增产15.2%，进入第2 年试验。 2020 年每666.7 m2籽棉产量为207.4 kg，比对照中棉所50 增产7.6%，居11 个参试品种的第2 位；每666.7 m2皮棉产量为83.7 kg，比对照增产11.3%，居11 个参试品种的第2 位；每666.7 m2霜前皮棉产量为79.7 kg， 比对照增产11.0%，居11 个参试品种的第3 位（表2）。

在2020 年长江流域棉区早熟常规品种生产试验中，荆棉91 每666.7 m2籽棉、皮棉和霜前皮棉产量分别为206.6 kg、84.6 kg 和78.1 kg，分别比对照中棉所50 增产2.9%、6.3%和4.8%，位居4 个参试品种的第2 位（表2）。

表2 荆棉91 在长江流域棉区早熟常规品种区域试验和生产试验中产量表现

2.3 纤维品质

2019—2020 年经农业农村部棉花品质监督检验测试中心使用HVI900 系统进行纤维品质测定（HVI 校准棉花标准校准）， 荆棉91 的2 年平均结果：纤维上半部平均长度30.10 mm，长度整齐度指数85.65%，断裂比强度30.85 cN·tex-1，马克隆值4.85，断裂伸长率6.25%，反射率78.75%，黄色深度8.25，纺纱均匀性指数150。 荆棉91 的纤维品质达到国家棉花品种审定标准Ⅱ型品种要求（表3）。

表3 荆棉91 在2019—2020 年长江流域棉区早熟常规品种区域试验中的纤维品质检测结果

2.4 抗病性和抗虫性

2019—2020 年长江流域棉区早熟品种区域试验的枯萎病、黄萎病抗性鉴定结果：荆棉91 枯萎病病情指数的2 年高值为14.4，耐枯萎病；黄萎病病情指数的2 年高值为26.0，耐黄萎病（表4）。

表4 2019-2020 年长江流域棉区早熟常规品种区域试验中荆棉91 抗病性鉴定结果

2019—2020 年由中国农业科学院生物技术研究所对荆棉91 进行抗虫性检测，结果：抗虫株率为98%，新鲜叶片苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）抗虫蛋白表达量为627.2 ng·g-1，表达量级为高表达，认定荆棉91 为转基因抗棉铃虫品种（表5）。

表5 2019-2020 年长江流域棉区早熟常规品种区域试验中荆棉91 的Bt 抗虫蛋白检测结果

3 适宜种植区域

适于江苏和安徽淮河以南、浙江沿海、江西北部、河南南部、湖北、湖南北部和四川丘陵植棉区夏播种植。 枯萎病和黄萎病重病地不宜种植。

4 栽培技术要点

4.1 播期和密度

播种前精细整地开厢，要求厢宽160 cm，厢面平整细碎。

适时播种， 一般在5 月下旬至6 月初抢墒直播，力争一播全苗[9]。

每穴播3～4 粒精选种子， 穴距20 cm， 播深2～3 cm。 播后5～7 d 出苗。 出苗后及时间苗，2～3 片真叶期定苗，一穴一苗，确保苗全苗壮。 一般肥力的棉田，每666.7 m2留苗4 000 株；肥力较差的田块，适当增加密度。

4.2 田间管理

施足底肥，初花期及时追肥，前期和打顶后结合治虫喷施叶面硼肥，中后期不追肥；适时中耕，遇干旱及时灌水。 一般全生育期每666.7 m2施纯氮11～13 kg， 氮磷钾比例为1.0∶0.5∶1.0。 荆棉91结铃性强，结铃集中，花铃期需肥量大；因此，一般在盛蕾期，每666.7 m2开沟深施三元复合肥（氮、磷、钾质量分数均为15%）20～25 kg、氯化钾10 kg，但切忌过量施用氮肥[10]。

4.3 科学化学调控（化控）

棉株现蕾后及时整枝，去除赘芽和腋芽。 全生育期化控2～3 次，要遵循前轻后重的原则[11-12]。 在主茎有7～8 片叶时，每666.7 m2用助壮素（有效成分含量25%， 下同）4 mL 兑水15 kg 快速喷雾；施追肥后3～5 d，每666.7 m2用助壮素10 mL 兑水40～50 kg 喷雾。

打顶过早、过迟都会影响棉花的产量，因此应结合棉花长势、田间肥力、气候因素等决定打顶时间。 一般在8 月1 日左右打顶，打顶后7 d 左右每666.7 m2用助壮素12～16 mL 兑水50 kg， 喷施棉株上部以封顶，防止上部果枝过度伸长。

4.4 病虫害防治

坚持“预防为主、综合防治”的原则，根据田间病情预测进行病虫害防控。 前期主要防治红蜘蛛、蚜虫，以生态控制为主，化学防治为辅。 7 月中下旬，控制第3 代棉铃虫和伏蚜为害，以化学防治为主，结合诱杀进行防治。 8 月下旬，主要防治第4 代棉铃虫，以化学防治为主，生物、生态控制和诱杀为辅。 同时，注意防治蚜虫、盲蝽、红蜘蛛、斜纹夜蛾、烟粉虱等害虫。