棉花转基因抗虫育种基础材料纤维品质测试数据分析

申贵芳　张晓洁　韩宗福　王宗文　王景会　孔凡金　邓永胜　段冰　李汝忠

摘要：对2005～2014年山东省棉花转基因抗虫育种中间材料的纤维品质测试数据进行比较，并与我国其它产棉区数据进行比对，分析山东省棉花品质育种现状和存在的主要问题，提出了棉花品质育种的主攻方向。

关键词：转基因抗虫棉；育种材料；纤维品质

中图分类号：S562.034

文献标识号：A

文章编号：1001-4942（2015）10-0022-03

丰富的育种基础材料是选育棉花优良品种的物质基础。任何一个优良棉花品种的育成，都是从大量育种基础材料（或称中间材料）中经连续多年多代选择、比较、鉴定而育成，因此，从一定意义上说，有没有丰富优良的育种基础材料是育种成败的前提。棉花作为纺织工业的原料，其纤维长度、强力、细度等物理指标，直接决定着成纱的档次和质量，历来是棉花育种的主要目标之一。随着人们生活水平的提高，对纯棉纺织品的需求不断增长，纺织业对棉花纤维品质的要求也在进一步提高。而且，棉花机械采收是必然趋势，为抵消机采、加工对棉纤维品质的不良影响、满足纺织对原棉品质的要求，机采棉品种的内在品质（遗传品质）也应优于手摘棉品种。20世纪90年代中期以来，山东省转基因抗虫棉育种取得突破性进展，创新积累了大量转基因抗虫育种基础材料，不仅用其育出近百个转基因抗虫棉新品种，而且它们也直接关系到今后一个时期内山东棉花育种的走势。本研究对2005～2014年山东棉花研究中心纤维分析室测试的6604份育种基础材料纤维品质的主要指标数据进行比较，系统评价其纤维品质状况，以期为今后棉花育种提供参考和借鉴。

1材料与方法

所测棉样绝大部分由山东棉花研究中心各育种课题组提供，少部分由省内其它棉花研究单位提供，共6604份，均为2005～2014年转基因抗虫育种中间材料，包括单株、株行、株系、品系等，其中不同世代单株棉样占70%左右。测试仪器HVI Spectrum，瑞士USTER公司生产，实验室恒温恒湿，符合该仪器对测试条件的要求。纤维品质测试指标为：上半部平均长度、整齐度指数、短纤指数、断裂比强度、马克隆值、伸长率等。按照我国棉花纤维品质分级标准（主要指标）划分等级（表1），对纤维长度、比强度、马克隆值以及综合性状进行分析。

2结果与分析

2.1纤维品质总体情况

综合10年来供试样品测试结果（表2）看，所测棉样综合纤维品质指标多集中在2A级，占所测样品总数的75.67%，属粗短类型的1A级样品数占14.92%，达优质棉标准的3A级样品仅占8.98%，而达长绒棉标准的4A、5A级样品则极少。这大致与目前国内纺织业大宗用棉品级档次比例及同期山东省审定棉花品种的纤维品质状况相吻合。就不同年份来看，1A级棉占比后5年与前5年持平，2A级占比增加10.21%，3A级占比则减少51.17%，4A级占比更是减少了76.32%。

2.2上半部平均长度

HVI Spectrum测试的棉花纤维长度是根据纤维照影长度曲线图采用重量测试方法计算出来的，也就是指上半部平均长度，即重量占纤维束一半（50%）的较长纤维部分根数的平均长度，也可以理解为棉纤维长度分布中平均长度以上的所有纤维的平均值。图1显示了2005～2014年间所测棉样平均棉纤维长度的变化趋势，棉纤维上半部平均长度处于29.32～31.36mm之间，按照我国棉花纤维品质分级标准处于中绒和中长绒级别，长度34mm以上的长绒棉极少。年际间以2006年的平均绒长最长，2007、2008年也相对较长，2009年最短，其它年份均在29.70～30.67mm之间。前5年变化较大，后5年则较为稳定。

2.3断裂比强度

HVI Spectrum测试的棉花纤维断裂比强度（cN/tex）是指棉花纤维束试样受到拉伸直至断裂（纤维束以等速伸长的方式在1/8英寸的夹持距离内断裂）时所显示出来的每单位线密度所受的力，与棉纤维成熟度、细度有着密切的关系，棉纤维断裂比强度愈高，成纱强度愈高，纺织成品耐磨性愈好。所测样品棉纤维断裂比强度平均在30cN/tex以上，按照我国纤维品质分级标准均处于较高级别，特别是2011年以后纤维比强度显著提高，均在32cN/tex左右（图2）。

2.4马克隆值

马克隆值是棉纤维细度和成熟度的综合指标，是在规定条件下一定重量棉纤维样品通过测定流经纤维的气体压力差来获得。细而成熟度好的纤维是纺织业所期望的理想纤维。从2005～2014年所测样品的平均马克隆值（图3）来看，多在4.3～5.0之间，属于细绒棉B级，但年际间总体呈增高趋势。按照我国棉花纤维品质评价方法，3.7～4.2是马克隆值最佳范围（A级）。2014年马克隆值平均超过了5.0，表现为纤维成熟度较好，但偏粗。

2.5与其它地区棉花品种纤维品质比较

2014年农业部对全国9个主产棉省121个棉花主栽品种的纤维品质进行样品抽测，结果见表3。山东棉花品种的纤维长度、断裂比强度均居于全国平均水平，马克隆值则高于长江流域棉区和西北内陆棉区。与黄河流域棉区其它省份相比，山东棉花纤维品质属于较好水平，并且纤维整齐度好，纺纱均匀指数高。

3结论与讨论

唐淑荣等对近十年来我国棉花主产区纤维品质状况的分析表明，黄河流域棉区的棉纤维上半部平均长度与长江流域和西北内陆棉区相比处于同等水平，断裂比强度有所提高，马克隆值也有上升趋势。本研究所测样品，纤维上半部平均长度居于29.32～31.36mm之间，后5年虽稍有下降，但仍稳定在30mm左右；纤维断裂比强度平均在30cN/tex以上，且有上升趋势，2011年以后均在32cN/tex左右；马克隆值也有增高趋势。就综合纤维品质而言，本研究所测样品2A级样品占75.67%，属粗短类型的1A级样品占14.92%，优质棉3A级样品仅占8.98%，大致与同期山东省审定棉花品种的纤维品质状况相吻合，也基本与目前国内纺织业对不同品级原棉需求比例相一致。但就年际间变化趋势来看，后5年（2010～2014年）较前5年（2004～2009年）2A级棉样品比例增加，3A、4A级占比大幅减少，应引起育种家们的高度重视。尤其是随着棉区经济发展，劳动力成本急剧升高，发展机采棉是今后棉花生产发展的必由之路，这对新育成品种的内在纤维品质提出了更高要求。与其它产棉国家相比，我国棉花品种纤维长度有较大优势，但是断裂比强度尚存在一定差距，马克隆值偏高。今后山东省棉花品质育种的主攻方向应是在保持纤维上半部平均长度稳定在30mm以上的基础上，进一步提高纤维断裂比强度，降低马克隆值，更加注重纤维长度、强力和细度的协调同步改良。endprint