棉花品种改良成果探讨范文

棉花品种的遗传改良对棉花产量与品质提高具有重要的促进作用［1］。安徽省是产棉大省，生产上种植的棉花品种长期依赖引进［2］，直到1986年才首次审定棉花品种。截至2010年，安徽省农作物品种审定委员会共审定了103个棉花品种（杂交种），审定的品种适应性强、丰产性好，较好地满足了棉花生产对优良品种的需求。本文通过对安徽省审定棉花品种的产量、品质和抗病性进行分析，总结安徽省棉花品种遗传改良的主要成效，为明确棉花品种遗传改良的主攻方向和制定育种目标提供依据。

1材料与方法

1．1材料收集、整理了从1986年到2010年安徽省农作物品种审定委员会审定的103个棉花品种（杂交种。以下未特别说明，品种数据均包含杂交种）的基础数据。品种性状均以安徽省农业委员会的品种审定公告描述的数据为准［3］；对于品种审定公告未涉及的性状指标，采用安徽省棉花品种区域试验汇总数据和文献［2］记载的数据。

1．2研究方法对品种性状进行分析时，均不统计短季棉和彩色棉等特殊类型品种，仅对其中96个中熟春棉品种的性状进行分析。品种抗病性分析采用1997—2010年审定的具备完整抗性鉴定结果的82个品种的抗病性数据。纤维品质指标统一转换成HVICC校准值，品质分级按照国家标准GB1103－1999《棉花（细绒棉）》划分；对枯萎病和黄萎病的抗性，根据相对病情指数，参照文献［4］的方法划分抗性类型。采用Excel整理棉花品种性状数据，并作统计图，采用SAS软件GLM模块进行统计分析。

2结果与分析

2．1产量性状的遗传改良

2．1．1育成品种产量分析。1986—2010年安徽省审定棉花新品种103个，其中常规品种33个，杂交种（组合）70个。25年平均每年审定棉花新品种4．1个，“七五”（1986—1990年）期间年均审定新品种0．8个，“十一五”（2006—2010年）期间增加到10．8个。育成的96个中熟春棉品种的皮棉产量主要分布在1300～1700kg•hm－2，其中皮棉产量在1500～1600kg•hm－2的品种占31．82％，总体平均皮棉产量为1341．03kg•hm－2。新育成品种的产量水平不断提高，但产量提高的速度有所减缓，呈对数型增长趋势（图1）。对不同时间段（x）育成品•18•种的平均皮棉产量（y）进行对数型回归拟合，得到回归方程式为：y＝300．2127ln（x）＋1053．5748回归方程决定系数r2＝0．9857，拟合程度好。“七五”期间育成品种的平均皮棉产量为1050．60kg•hm－2，到“十一五”期间育成品种平均皮棉产量增加到1559．96kg•hm－2。25年平均每年增产皮棉20．37kg•hm－2；不同时期审定品种在区域试验中皮棉产量平均比对照增产幅度在4．45％～11．31％，平均增产7．87％。根据回归方程式（1）进行预测，“十二五”期间（2011—2015年）安徽省育成棉花品种平均皮棉产量为1591．48kg•hm－2，将达到“七五”期间平均产量的1．5倍。

2．1．2育成品种性状分析。安徽省1986—2010年育成棉花品种的铃重分布范围在4．5～6．6g，其中铃重5．0～6．0g的品种占育成品种数的71．88％，铃重在6．0g以上的大铃品种占11．46％。衣分变化范围在36．75％～43．39％，呈单峰曲线分布，主体集中在40．0％～42．0％，占育成品种数的61．46％。育成品种的产量性状及生育性状变化趋势分析表明（表1），从“七五”到“十一五”期间，育成品种的子指和株高性状变化不显著；铃重显著增大，衣分、衣指提高，生育期显著缩短，霜前花率显著增加，早熟性得到改善。对不同类型品种的综合比较中可以看出（表2），安徽省育成棉花品种中杂交种的产量及其与对照相比的增产率均显著高于常规种，杂交种的铃重、衣分等产量构成因素也显著优于常规种；杂交种的株高大于常规种，生育期短于常规种，说明杂交种具有长势强、早熟性好、成铃集中等优势。

2．2品质性状的遗传改良1986—2010年安徽省育成品种的纤维上半部平均长度平均值为29．98mm，其主体分布在29．0～31．0mm，占育成品种数的72．04％。断裂比强度平均值为30．08cN•tex－1，主体分布在29．0～31．0cN•tex－1，占育成品种数的60．87％；比强度≥33．0cN•tex－1的品种仅占6．52％。麦克隆值平均值为4．9，主体分布在4．7～5．1，占育成品种数的64．89％；麦克隆值≤4．9的品种占育成品种数的51．06％。不同时期安徽省育成的棉花品种纤维品质基本稳定，各项主要品质指标平均值变化幅度较小，但纤维品质单项指标间同步和协调性变化较大（图2，3）。“七五”期间育成的品种平均纤维比强度较高，麦克隆值较低，但纤维长度偏低；“八五”（1991—1995年）和“九五”（1996—2000年）期间育成的品种平均纤维长度较高，但纤维比强度下降，麦克隆值也逐步提高。直到“十五”（2001—2005年），新育成品种的纤维长度和强度的协调性得到改善，但纤维麦克隆值偏高的问题也日显突出。进一步分析表明，安徽省育成的棉花杂交种平均纤维上半部平均长度29．92mm、断裂比强度30．14cN•tex－1，常规种纤维平均长度30．15mm、断裂比强度29．92cN•tex－1，两项指标差异不显著；但杂交种平均麦克隆值为4．95，显著高于常规种的4．79。棉纤维偏短、偏粗，不能满足棉纺织工业对原棉的需求等问题，成为影响杂交棉大面积推广的潜在限制因素。

2．3抗性性状的遗传改良通过1997—2010年审定的82个棉花品种对枯萎病和黄萎病的抗性分析可以看出（表3），安徽省育成的棉花品种对枯萎病具有较好的抗（耐）性，“九五”期间育成的品种对枯萎病反应型达到抗级以上的占61．54％，到“十五”、“十一五”期间分别下降到58．82％和34．61％；相应地，耐枯萎病的品种所占的比例从“九五”期间的23．08％增加到“十一五”期间的61．54％。新育成品种对枯萎病的抗性呈现下降的趋势，值得育种工作者重视。对黄萎病的抗性水平集中在耐病的范围（占71．95％），感黄萎病的占21．95％，缺乏高抗黄萎病类型的品种。另外，对枯萎病和黄萎病的抗性水平都达到抗或抗以上级别的兼抗型品种仅占4．88％。因此加强对枯萎病和黄萎病的抗性改良是棉花新品种选育需要解决的主要问题。

3结论与讨论

3．1品种遗传改良成效品种是棉花增产的内因，我国每次大规模的品种换代，都使棉花单产提高10％以上［1，5－6］。Bridge等分析了美国密西西比州棉花品种遗传改良的效果［7－8］，得出密西西比州在1922—1962年间棉花品种遗传改良的年增产潜势为10．2kg•hm－2；1910—1978年间为9．46kg•hm－2，美国棉花产量的年平均遗传改良速度为7．0～10．4kg•hm－2。张金发等根据1950—1994年湖北省棉花品种区域试验资料，研究得出湖北省棉花产量潜力以每年7．5kg•hm－2的速度增长［9］。孔繁玲、姜保功等分析认为，1950—1994年期间我国黄淮棉区棉花品种产量遗传改良的年增长率为6．4kg•hm－2，纤维品质特别是纤维强度性状得到了提高，农艺性状也得到改善［10－12］。本研究得出安徽省新育成棉花品种平均产量1341．03kg•hm－2，位居全国中上等水平［2］；产量比对照平均增产7．87％，产量潜力以每年20．37kg•hm－2的速度增长，新品种的育成对促进全省棉花单产和总产提高有重要作用。在产量逐年提高的同时，品种早熟性得到改善，铃重、衣分等产量构成因素有逐年提高的趋势。纤维品质总体较好，各项主要品质指标变化幅度较小，品质一致性好。纤维品质指标中，纤维上半部平均长度和比强度的协调性逐步提高，但纤维比强度处于中等水平，缺少高强度的优质棉品种；杂交种麦克隆值偏高、纤维偏粗。新品种对枯萎病具有较好的抗（耐）性，但抗性水平呈现下降的趋势；对黄萎病的抗性水平集中在耐病的范围，缺乏高抗黄萎病和对枯、黄萎病兼抗型品种。

3．2品种遗传改良展望通过对安徽省育成棉花品种的性状分析，根据安徽省的自然生态条件，结合棉纺织工业的现实需求［13］，提出安徽省棉花品种遗传改良的主攻目标。一是培育超高产棉花新品种。在品种资源创新的基础上，同步改进产量构成要素，在选择铃重的基础上，将单株结铃数和衣分保持在较高的水平，以实现皮棉单产的突破。其次是培育优质品种。改良品质指标协调性，逐步解决产量与纤维品质的矛盾，提高纤维比强度、降低麦克隆值、解决纤维偏粗等问题是安徽省棉花品种品质遗传改良的主要目标。三是培育抗病品种。加强棉花枯、黄萎病致病机理研究，并尝试通过生物技术，结合病圃选择、修饰回交和轮回选择等传统方法，逐步提高新品种的抗病性，培育多抗性品种。另外，要拓展棉花育种研究领域，培育高品质棉、短季棉、超短纤维棉以及彩色棉等专用（特用）型棉花新品种，以适应棉花生产和棉纺织工业发展的多元化需求。