2001～2014年河北省中熟转基因抗虫棉品种主要性状改良分析

田海燕，崔瑞敏*，李俊兰，崔淑芳，刘志芳，王广恩，周永萍

（1.国家棉花改良中心河北分中心，河北省农林科学院棉花研究所，河北石家庄050051；2.河北省种子管理总站，河北石家庄050050）

2001～2014年河北省中熟转基因抗虫棉品种主要性状改良分析

田海燕1，崔瑞敏1*，李俊兰1，崔淑芳1，刘志芳2，王广恩1，周永萍1

（1.国家棉花改良中心河北分中心，河北省农林科学院棉花研究所，河北石家庄050051；2.河北省种子管理总站，河北石家庄050050）

为了全面评价2001～2014年河北省转基因抗虫棉品种的改良成效，以河北省棉花新品种审定公告数据为依据，对2001～2014年通过河北省审定的96个中熟转基因抗虫棉品种的产量性状、农艺性状及其抗病性进行了分析。结果表明：2001～2014年河北省审定中熟转基因抗虫棉品种的皮棉产量和霜前皮棉产量均呈上升趋势，单株铃数显著提高，单铃重有所增加，衣分变化不大；早熟性改良效果明显，全生育期缩短，株高和单株果枝数增加，第一果枝节位、子指和霜前花率变化不明显；抗枯萎病和黄萎病性状改良成效明显。研究结果可为今后河北省棉花新品种的选育提供参考。

棉花；中熟品种；转基因抗虫棉；产量性状；农艺性状；抗病性

棉花是河北省的主要经济作物之一，对全省经济发展和农民增收具有重要影响。总结和评价棉花产量[1～3]、品质[4～6]、抗病性和农艺性状[7，8]的改良成效，可为棉花育种方向的修定和育种目标的调整提供科学依据，以培育出适应新形势农业发展的棉花品种，推动棉花生产的可持续发展。

田海燕等[9]对2001～2013年河北省审定的中熟转基因抗虫棉品种的纤维品质进行了分析，结果显示，该阶段河北省培育的中熟转基因抗虫棉品种纤维品质一般、类型比较单一，无长、细、强均衡达标的Ⅰ型品种，且Ⅱ型品种所占比例较低，除了比强度是限制纤维品质提升的主要因素外，近年来马克隆值的不断增高也是影响纤维品质各项指标综合配套的重要原因。

以2001～2014年河北省审定的中熟转基因抗虫棉品种为研究对象，分析其除纤维品质性状之外的其他性状如产量性状、农艺性状、抗病性等的改良成效，旨为今后有针对性地改良棉花品种提供科学依据。

1　材料与方法

以2001～2014年河北省棉花新品种审定公告中的数据为依据[10～12]，对该阶段通过河北省审定的中熟转基因抗虫棉品种的产量性状、农艺性状和抗病性进行整体分析及年际间变化分析，明确河北省棉花各性状的改良成效。

2　结果与分析

2.12001耀2014年通过河北省审定的中熟转基因抗虫棉品种概况

2001～2014年通过河北省审定的中熟转基因抗虫棉品种共96个，其中，常规棉品种61个，占审定品种总数的63.5%；杂交棉品种35个，占36.5%（表1）。期间，2006～2008年审定品种数量较多，3 a合计审定品种42个，占12 a审定品种总数的43.8%。

表1　2001耀2014年通过河北省审定的中熟转基因抗虫棉品种概况Table1　General situation of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

2.22001耀2014年河北省中熟转基因抗虫棉品种的产量与产量性状分析

2.2.1产量变化2001～2014年河北省审定中熟转基因抗虫棉品种的皮棉产量和霜前皮棉产量均呈波动上升趋势（图1），其中，皮棉产量由2001年的1 288.5 kg/hm2上升到2014年的1 575.0 kg/hm2，增幅为22.2%；霜前皮棉产量由2001年的1 183.5 kg/hm2上升到2014年的1 423.4 kg/hm2，增幅为20.3%。期间，2010年审定品种的平均皮棉产量和霜前皮棉产量最高，分别为1 710.9和1 573.5 kg/hm2；2011年次之，平均皮棉产量和霜前皮棉产量分别为1 615.2和1 500.9 kg/hm2。

图1　2001耀2014年河北省审定中熟转基因抗虫棉品种的产量变化Fig.1　Yield variation of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

2.2.2产量性状变化2001～2014年河北省审定中熟转基因抗虫棉品种的单株铃数改良成效显著，其中，2005～2009年指标值变化不大，单株铃数保持在15个左右；之后指标值明显增加，单株铃数由2010年的16.2个上升到2014年的19.8个（表2）。

表2　2001耀2014年河北省审定中熟转基因抗虫棉品种的产量性状变化Table2　Yield character variation of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varietiesapproved by Hehei Province from 2001 to 2014

2001～2014年河北省审定中熟转基因抗虫棉品种的单铃重呈波动上升趋势，由2001年的5.0 g增加到2014年的6.3 g，增加了1.3 g，较历年平均值增加了0.3 g，且自2008年开始单铃重一直保持在6.0g以上。

2001～2014年河北省审定中熟转基因抗虫棉品种的衣分变化不大，其中，转基因抗虫棉培育初期，受引进转基因抗虫棉衣分低的影响，培育品种的衣分偏低，2001年和2004年平均衣分均为39.1%；之后指标值有所提高，2005～2014年审定品种的平均衣分介于39.6%～40.7%，总体变化不大。

2.32001耀2014年河北省中熟转基因抗虫棉品种的主要农艺性状分析

2001～2014年河北省审定中熟转基因抗虫棉品种的全生育期呈波动缩短趋势（图2），其中，2004～2008年品种全生育期均在130 d以上，自2009年开始缩短到125 d左右；株高基本呈逐渐增加趋势（图3），由2001年的88.9 cm增加到2014年的101.2 cm，较历年平均值增高约8 cm；单株果枝数呈缓慢增长趋势（表3），由2001年的12.8台增加到2014年的13.3台，这与株高增加有关；霜前花率总体变化不大，仅2009年稍高，为94.4%，其他年份均为91%～92%；第一果枝节位和子指变化不明显。

图2　2001耀2014年河北省审定中熟转基因抗虫棉品种的全生育期变化Fig.2　Whole growth period variation of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

图3　2001耀2014年河北省审定中熟转基因抗虫棉品种的株高变化Fig.3　Plant height variation of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

表3　2001耀2014年河北省审定中熟转基因抗虫棉品种的霜前花率、第一果枝节位、单株果枝数和子指变化Table3　Main characters variation of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

2.42001耀2014年河北省中熟转基因抗虫棉品种的抗病性分析

2.4.1枯萎病抗性变化2001～2014年河北省审定的中熟转基因抗虫棉品种中，高抗枯萎病品种38个，占审定品种总数的39.6%；抗枯萎病品种50个，占52.1%；耐枯萎病品种8个，占8.3%；无感病品种（表4）。

表4　2001耀2014年河北省审定中熟转基因抗虫棉品种的抗病性情况Table4　Analysis of disease resistance of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

2001～2014年河北省审定中熟转基因抗虫棉品种的枯萎病抗性改良成效显著，其中，2001年和2004年无高抗品种；2006～2011年高抗品种所占比例逐年增加，其中，2011年审定品种全部为高抗品种；2012～2014年高抗品种所占比例有所下降（图4）；耐病品种逐渐减少，自2009年开始，仅2012年有1个耐病品种，其他年份的所有品种均为高抗或抗枯萎病品种。

图4　2001耀2014年河北省审定中熟转基因抗虫棉品种的抗枯萎病情况Fig.4　Analysis of resistance to Fusarium wilt of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

2.4.2黄萎病抗性变化2001～2014年河北省审定的中熟转基因抗虫棉品种中，无高抗黄萎病品种；抗黄萎病品种数量少，只有2个，仅占审定品种总数的2.1%；大部分为耐黄萎病品种（78个），占81.3%；感病品种16个，占16.7%。

2001～2014年河北省审定中熟转基因抗虫棉品种的黄萎病抗性逐渐增强，其中，感病品种比例自2004年开始基本呈逐年下降趋势，从2011年开始审定的品种中均无感病品种；2007年和2012年分别有1个抗黄萎病品种（图5）。可以看出，河北省中熟转基因抗虫棉的抗黄萎病育种取得了初步成效，但今后仍需进一步加强抗黄萎病育种的研究。

图5　2001耀2014年河北省审定中熟转基因抗虫棉品种的抗黄萎病情况Fig.5　Analysis of resistance to Verticillium wilt of mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved by Hehei Province from 2001 to 2014

3　结论与讨论

以2001～2014年河北省棉花新品种审定公告为依据，对2001～2014年通过河北省审定的96个中熟转基因抗虫棉品种的产量性状、农艺性状及其抗病性进行了分析，并评价了各性状的改良成效。结果显示，自2001年以来，河北省审定中熟转基因抗虫棉品种的皮棉产量和霜前皮棉产量均有了明显提高，与刘存敬等[13]和李爱国等[14]等的研究结果一致，高产育种成效显著。单株铃数和铃重是影响河北省春播棉区抗虫棉产量的主要因素[15]，进一步对棉花产量构成因素进行分析发现，单株铃数和铃重均有不同程度的提高，但衣分变化不大。在今后的棉花育种研究中，应在保证单株铃数和铃重的基础上，注意加强高衣分性状的选择，以进一步提高皮棉产量。

在其他农艺性状的改良中，2001～2014年河北省审定品种的全生育期缩短，株高增加，单株果枝数有所增多，第一果枝节位、子指和霜前花率变化不明显。针对棉花生产中烂铃严重的问题[16]，田海燕等[17]研究表明，棉花烂铃率与第一果枝节位呈显著的负相关。因此，在今后的棉花育种研究中，应在保证单株果枝数的基础上，可选择果枝节位和第一果枝距离地面较高的品种，以减少棉花烂铃的发生。

2001～2014年河北省中熟转基因抗虫棉品种的枯萎病抗性不断增强，高抗品种逐渐增多；黄萎病抗性有了一定程度的提高，但抗病品种数量仍然很少，大部分为耐病品种。在黄萎病高发年份，黄萎病发生率高依然是制约棉花生产的主要因素。在今后的棉花抗黄萎病育种研究中，应注意将系统选育、杂交育种、远缘杂交、分子标记辅助育种、转基因技术等多种育种手段相结合[18，19]，不断创新研究手段和技术方法，以加快棉花抗病育种进程，培育出高抗黄萎病的品种[20]。

［1］唐中杰，李武，谢德意.1978-2007年河南省棉花品种遗传改良成效研究Ⅰ.产量性状的改良［J］.河南农业科学，2010，（9）：26-28.

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［9］田海燕，崔瑞敏，张香云，张香云，张建宏，刘存敬，唐丽媛.河北省中熟转基因抗虫棉品种纤维品质变化分析［C］//中国棉花学会2014年年会论文汇编.中国棉花学会.安阳：中国棉花杂志社，2014.

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［11］河北省农业厅.关于发布第四十二次河北省农作物品种审定结果的通知［Z］.石家庄：河北省农业厅，2013.

［12］河北省农业厅.关于第四十三次河北省农作物品种审定结果的公告［Z］.石家庄：河北省农业厅，2014.

［13］刘存敬，崔瑞敏，郭宝生，刘素恩，祁耀正，王兆晓，张香云，耿军义.河北省冀中南春播转基因抗虫棉花审定品种主要产量性状变化趋势分析［J］.华北农学报，2009，24（增刊）：85-87.

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［20］李亚栋，何近刚.棉花黄萎病抗性机制与抗病育种研究进展［J］.河北农业科学，2011，15（2）：88-91.

Analysis of Improvement Effectiveness on Main Characters of Mid-maturation Transgenic Insect Resis原tant Cotton Varieties Approved in Hebei Province From 2001 to 2014

TIAN Hai-yan1，CUI Rui-min1*，LI Jun-lan1，CUI Shu-fang1，LIU Zhi-fang2，WANG Guang-en1，ZHOU Yong-ping1
（National Cotton Improvement Center Hebei Branch，Institute of Cotton of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Shijiazhuang 050051，China；2.Hebei Seed Station，Shijiazhuang 050050，China）

In order to evaluate the improvement of 96 mid-maturation transgenic insect resistant cotton varieties approved in Hebei Province from 2001 to 2014.We analyzed yield character，agronomic traits，disease resistance of the varieties.The results showed that from 2001-2014，lint yield and lint yield before frost were on the rise，bolls per plant improved significantly，boll weight increased，lint little changed. Earliness improved obviously，plant height and sympodial branch number increased，sympodial branch node，seed index and percentage of seed-cotton yield before frost had no significant changes.Resistance to Fusarium wilt and Verticillium wilt improved evidently.The research results can provide references for the selection of new cotton varieties in the future.

Cotton；Mid-maturation variety；Transgenic insect resistant cotton；Yield character；Agronomic traits；Disease resistance

S562

A

1008-1631（2016）05-0073-05

2016-01-19

田海燕（1980-），女，河北藁城人，助理研究员，硕士，主要从事棉花遗传育种研究。Tel：0311-87652176；E-mail：tianhaiyan8010@sohu.com。

崔瑞敏（1959-），女，河北深州人，研究员，主要从事棉花新品种选育研究及示范推广工作。Tel：0311-87652176；E-mail：cuiruimin80@163.com。