新疆棉花多亲本混交优选育种技术

马建新，赛买提江·艾依提，何忠盛

（库尔勒市英下路巴州农科院，新疆库尔勒 841000）

0 引言

我国是世界上最大的棉花生产国和消费国，棉花是我国的主要农作物之一，在全国的农业种植中占有很大的比例。随着人口的不断增加，人们对生活质量的要求越来越高，对棉花的需求量也日益增长，而新疆作为一个传统的农作物种植区，产量和品质与其他地区存在一定差距。因此，通过研究不同的杂交方式，筛选出优良的品种进行混交，不仅能提高新疆棉花的经济效益，还能为新疆的发展提供新的思路和方法。本文通过查阅相关文献资料，了解国内外研究现状，并对我国目前新疆棉花品种的种类、分布及杂交育种的方法进行了综述，分析了当前新疆棉花的发展状况，对未来的试验选择提出了展望。

1 新疆棉花混交现状

通过对新疆棉花的实地调查和与其他国家杂交品种的比较分析，可以看出新疆的多亲本混交育种已经取得了一定的成绩和进展，但仍存在以下问题：在选择诱化剂的过程中，由于缺乏必要的实验设备，导致诱剂的种类较少，诱剂的使用量也较小，而且在诱剂的选用上也不够科学合理，因此还需进一步的研究。在利用外植体的培养技术时，因为外植体的营养成分不稳定，容易受环境因素的影响而发生变异，所以要根据不同的地区生长的特点来进行筛选，以保证外植体的质量。

在对种子的挑选方面，由于没有充分的试验条件，无法准确的确定每种外植体的最佳配比，造成了大量的浪费资源，同时也会使培育的新品种不能得到有效的推广。对于如何将多种内生树种混合的育苗技术，我国目前的研究主要集中于单株的栽培方式，很少有学者深入研究其具体的配比，这使得外植体的选择上存在一定程度的盲目性，造成了大量资源浪费。

杂交品种是由不同的亲本组成的一个群体，其目的是为了获得高产、优质、抗逆的棉花新品种。我国对新疆棉花的研究主要集中在新疆的杂交育种方面，而对于新疆棉花杂交优良的杂交组合的研究相对较少。目前，国内外关于杂交的方法有很多，但大多数的方法都是基于自然选择的结果进行的试验或以某种材料作为基础的实验来验证的理论结论，而这种情况的存在往往会导致一些问题。例如，重复性差、不稳定性强、不容易引起早熟等。

因此，要从多亲本的角度出发，通过对新疆地区棉花的实际调查，找出影响因素，并提出合理的建议和对策，从而为多亲本的发展提供科学依据。近年来，随着科技的不断进步，许多国家的科研工作者已经开始将人工培育的杂交株的遗传方式应用到了新的领域上。其中，最典型的就是美国的Nasda的“S”型单极子杂交的选育，该模式的优点在于能够提高单极子的生产率，同时也能使杂交的效果更好。

2 新疆棉花多亲本混交概述

2.1 多亲本混交的优势体现

多亲本混交的优点有：克服了以往选择品种的局限性，使之更容易获得优良的遗传多样性，有利于改良新疆棉花的品质；改善了新疆棉花的生产环境，增加了棉农的收入；促进良种的形成与传播，使良田的种子得到有效的利用与保存，从而为良田的增产提供良好的条件；杂交组合的成功率较高，且遗传因素对其的影响较小；杂交的时间短，繁殖率高，且不需要进行繁育，只需选择适宜的品种即可获得优良的产量；适应性强，可在一定的范围内对种子的营养成分和结构变化做出相应的调节和补充，从而提高了单株的成活率。

综上所述，新疆棉花的多亲本混交品种为我国的优质良种，但由于新疆地区的地理环境、气候条件等的差异以及其他人为的原因等导致新疆棉花品质较差，造成新疆棉花质量参差不齐，其结果也会直接或间接地受到不同程度的限制和改变。因此，要根据实际情况来研究如何改善新疆棉花种植的现状与发展趋势，以达到促进新疆棉产业的健康可持续的发展与进步。

2.2 种质资源与棉花多亲本混交品种优选

第一，种子筛选。根据不同的品种、大小和性质，选择适合的种子进行杂交育种。在挑选的时候要考虑到其生长的环境和条件，比如土壤的肥沃程度，是否有充足的水分等。第二，种质资源与多亲本混交。由于多亲本混交的优势在于可以将棉花的产量提高，并且能够促进棉花的生产能力，所以在实际的试验中，我们一般采用的方法是将其分为2种，先在大棚内选育，然后再对大棚内的种子进行分批次的培育繁殖，最后通过分次的培养得到最终的优质高产的棉花产品。这种方式的优点是不需要大量的人力物力，但是所需的时间也比较长，所需成本也较高，因此目前的发展并不理想。第三，栽培管理及病虫害防治的综合利用。以大棚为基础，对棉园的种植区域的病虫害情况及棉农的防控措施等方面研究分析，从而找到有效的预防及控制的方案来解决这些问题。

2.3 影响新疆棉花多亲本混交的因素

通过对新疆棉花的实地调查，结合相关的文献资料，对影响新疆棉花多亲本混交的因素进行了分析，主要包括以下几点。气候条件：新疆是一个干旱的地区和温带季风气候，在冬季气温低时，棉花易出现冻害，导致产量降低。因此在选择品种时，应尽量避免春季高温高湿的棉种，同时也要注意夏季低温的棉田，以保证棉花的质量和品质。土壤环境：由于新疆的地理特点，土地资源相对匮乏，所以多亲本混杂交育种的优势也很明显。不同类型的棉花有不同的生长习性，适宜培育的品种也不相同。种植区域：根据当地的自然情况，合理布局，将各生产地的优点充分利用，使之发挥最大的经济效益。管理制度：制定科学的管理体系，加强对农户的指导工作，提高农户的积极性，使其积极参与到实践中去。

2.4 棉花多亲本混交实验前的准备

为提高棉花多亲本混交的质量和效率，要在试验前，对各品种的杂交组合进行筛选，以保证实验的顺利完成。首先，对各组分在不同种别的方法中的优劣程度的差异性做分析，然后根据结果制定相应的措施和建议。在挑选的过程中，为了避免杂菌的干扰以及杂氮的污染源，选择了无毒、无害的棉花种子，同时也要注意保持土壤的肥沃度，使之能够达到较好的育苗效果。其次，要严格的控制好温度，使其处于适宜的湿度条件下，并做好消毒工作，防止棉田虫害的发生。最后，将棉田的根系用纱布包住，这样可以减少病虫的侵袭及影响棉田的生长发育。在选取的杂交组上，采用自然晾晒的方式来检验其纯度，并将其置于通风的环境下，以确保棉花的纯净度。

3 新疆棉花多亲本混交实验

3.1 实验材料与方法

本试验以新疆棉纺为研究基地，通过对棉花进行野外实地调查和室内实验，对棉花的品种组成、组织成分、生理特性等方面的特征以及与其他地区杂交杂交的可行性等情况做初步的了解和掌握。在选择优良的棉花品种的基础上，结合当地的栽培环境，选取了不同的方法筛选合新疆棉区的杂交组合，并将其应用到实际生产中。本实验选用的方法是：采用自然晾晒的方式挑选优质的种子；用人工采摘的方法采集棉花的干物质，然后用分光光度仪测定其干重；将收集的干物质全部送到实验室里处理，再利用显微镜观察其外观，从而筛选出最适宜的混交好的种球。在以上的几种方法中，可以发现，由于受到各种因素的影响会导致这些方法的效果不明显，因此需要进一步的改进和提高。

3.2 研究的主要步骤

本文以新疆棉花为试验材料，对其进行筛选，通过对新疆棉花品种的挑选和混交，选出适合多亲本混交育种的优良品种。具体步骤如下：首先，将选择的各种于按照一定比例配制成一个新的植株。其次，将新的各种子按比例配制成两个种子，然后在这两种不同的组合中选出最佳的3个或4个以上的新品种，并记录其生长发育的时间和数量。最后，将所选取的3个或5个以下的品种放在实验室里，用显微镜观察并测定其形态特征，包括产量大小、茎叶颜色、根长等。在确定好适宜的培育条件后，根据研究的目的和任务，采取相应的措施来开展研究工作，以获得最理想的培养效果。

3.3 试验地

选取新疆棉花育种中心，如乌鲁木齐、石河子和新疆棉田，如头纳斯、塔城、巴州等两个基地，分别对两个地区的棉花进行挑选，选择出新疆棉花品种后，对其杂交后代的杂交结果进行记录，以作为研究的基础数据。试验地点位于天山北麓（和南疆育种基地库尔勒）。在这里，人们以“乌江”为品牌，将“乌江”与“伊克兰”等名称联系在一起，形成了独具特色的新疆自然景观。试验田的地理位置优越，气候适宜，昼夜温差较大，光照充足，雨量充沛，为种子的发芽提供了良好的条件。同时，由于新疆的独特地理环境，使得其具有较好的生态效益和经济价值。

3.4 数据处理

将挑选出来的杂交组合进行统计处理，将得到的各组分在亲本上的平均数计算出各组分在亲本上的平均数，并根据该值的大小确定最终的优选结果。在试验中，由于不同品种的产量差异较大，所以在选择的过程中，会有一定的误差存在。因此，为了保证实验的准确性和可靠性，要对每个批次的优选出的种与属的情况做一系列的记录和分析。数据可得，新疆棉花的多亲本混交率较高，且具有较高的综合利用价值，但其质量参差不齐，这主要是由新疆的气候条件所造成的。新疆的土壤酸碱性较差，不利于其生长；水土流失严重，土地的肥力下降，从而使其生产成本提高。这些因素都会影响到棉花的质量及产量。

4 试验结果分析

4.1 不同亲本混交优选育种的遗传变异

试验中发现，不同品种的杂交组合的亲本混交的株数和诱变率与其他两种亲本混育的株数有差异，说明在选择的过程中，要根据不同的地区环境，选取合适的诱变率，从而达到提高其产量的目的。同时，在挑选的种质的变异方面，也要考虑到其生长的特点和性别的遗传因素，比如：性状的变化、性状的发育程度、生理特性等。通过以上研究，可以看出，在新疆棉花的选育的实际操作当中，采用不同的处理方法，对种子的形态结构的影响也是非常大的。但是，由于各品种的遗传变异的结果都不相同，所以对于各品种的抗病机制的认识也是不一样的。为了更好地发挥棉花的优良性能，需要进一步的深入探究。总之，多亲本混交的优点与缺点并存，充分体现出了多亲和的优势所在。

4.2 抗病能力

综上所述，国内外对多亲本混交的研究较少，主要是选择品种和培育过程中，对病虫害的防治和抗逆性的影响等方面的探讨较少。因此，要想使多亲本混交育种工作取得良好效果，就要加强对病虫害的预防及抗逆性的培养与提高，从而使其在棉花的生长期方面具有更强的竞争力与生存能力。

4.3 出现的问题

我们通过对新疆棉花的实地调研和查阅文献资料，结合国内外的研究现状，对新疆棉花的品种选育进行了初步的探索与分析。在试验中，我发现了新疆棉花的杂交组合选择的问题：在挑选的过程中，没有考虑到不同的环境因素，导致实验结果出现偏差。由于新疆是一个气候干旱的地区，所以在筛选的时候要注意到温度、湿度等条件，但是因为新疆的地理情况和自然环境的影响，这些因子的含量都比较低，因此不能达到理想的效果。为了保证优良的种子品质，需要将其改良后再投入实际生产。

4.4 棉花多亲本混交优选配套措施

加强与新疆各级政府的沟通交流，积极争取国家和地方的支持力度，建立棉花产业发展基金，为新疆棉花的良性循环提供强有力的资金保障。加大对各地州地区的投入和扶持，提高多亲本杂交杂交的数量和质量。完善配套设施，引进先进的品种，增加科研成果的转化率。健全多亲本混交的制度体系，使之有章可循，有法可依。同时，也要注重政策的落实情况，做到“以奖促植”，以促进良性生态的良性运行。做好对棉农的培训工作，使他们了解多亲本的基本知识，掌握多亲的优劣，以及在生产实践中遇到的问题等。根据实际需要，制定相应的规章制度，规范操作。

5 新疆棉花多亲本混交优选前景

随着我国经济的快速发展，人们对物质生活的要求越来越高，对新疆的棉花产业也提出了更高的标准和质量上的更高要求。因此，新疆棉花的生产和加工面临着巨大的挑战和压力，为了提高新疆的棉花产量，满足国内市场的需求与国际竞争，必须要加快新疆棉产区的基础设施建设，加强棉农的思想观念，加大科技投入，不断提升技术水平，以达到高效的育苗效果。在这样的背景下，要积极探索多亲本混模式，通过建立“杂交组合”的方法来进行筛选，并将其推广到全国，为新疆的多亲本优选提供一条新的途径。同时，也可以利用“嫁接”的方式来促进多亲本混交，从而使其在中国市场上的竞争力得到增强，使之成为全球的重要贸易伙伴。

6 结语

目前，我国已将多亲本混交机制作为重要的选育措施。但在实际中仍存在许多问题，如筛选效率低、成本高等。因此我们要建立高效的多亲本混交模式，提高新疆棉花的生产率和产量。同时，也要注意保护好当地的生态环境与土壤，做到可持续发展。总之，新疆地区的棉花多亲本混交技术需要依靠多层面的协作配合，才能取得更好的效果与效益，所以必须重视并加大力度解决这一难题。