我国2007―2018年转基因抗虫棉品种审定情况评析

梁晋刚，姜伟丽，宋贤鹏，王丽，朱香镇，张秀杰，马艳*

（1.农业农村部科技发展中心，北京 100176；2.中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室，河南 安阳 455000）

20多年来，中国转基因棉花研究与应用取得了骄人的成绩，培育出大量转基因抗虫棉品种，并在全国范围内推广种植，从1999年到2013年，国产抗虫棉的市场占有率从5%提升为98%，累计推广面积超过3 000万hm2，打破了国外对抗虫棉的垄断[1]，促进了中国的棉花生产和种子产业发展，同时推动了棉花遗传育种研究[2-3]。基于转基因抗虫棉较强的亲和性和优势互补性，运用转基因生物育种技术，选育出了一系列转基因抗虫棉杂交种，促进了我国杂交棉产业化的进程[4]，同时完善了中国棉花产业的育种体系。

1997年河北省审定的第一个转基因抗虫棉品种新棉33B，是美国岱字棉公司研发的。该公司在1997－2006年联合孟山都公司研发选育出了7个转基因抗虫棉品种，先后在河北省、河南省、山东省、安徽省、湖北省和湖南省审定，在2003年以前无论是品种数量还是种植面积，都占国内抗虫棉的统治地位[5]。而国产转基因抗虫棉从1998年开始审定，其中由中国农业科学院棉花研究所培育的中棉所38 是第一个国审抗虫棉品种，促进了中国转基因棉花品种培育和生产推广[6]。随着中国自主研发的转基因抗虫棉逐渐成熟，通过审定的国产抗虫棉的品种数量和种植面积逐年提高。目前，国内抗虫棉在黄河流域、长江流域棉区形成了不同熟期不同类型合理搭配、常规棉与杂交棉并重的品种体系。

国内从事抗虫棉品种选育工作的不仅有科研单位、大专院校，还有一批专业从事棉种或以棉种为主的育繁推一体化的种业公司和民营企业，使得抗虫棉品种的选育更贴近市场的需求，加快了品种选育和推广的步伐[7]。而近10年来，随着全球棉花价格低迷，植棉成本居高不下、比较效益降低，黄河流域棉区和长江流域棉区的植棉面积呈现出逐年下降的趋势。为了更好地了解国内抗虫棉的育种状况，本文汇总分析了2007－2018年的12年间黄河流域和长江流域主要植棉省审定的品种数量、品种属性、育种单位以及棉花种植面积的变化趋势，为国内转基因抗虫棉育种产业的发展提供数据支撑。

1 黄河流域审定的品种分析

1.1 审定品种数量

河南省、河北省、山东省、山西省、陕西省是黄河流域主要植棉省。根据不同的生态条件、生产布局及品种生育特点，5个主要植棉省2007－2018年共审定401个转基因抗虫棉品种（系）（表1），其中国家审定89个，各省审定312个。其中河南、河北、山东审定的转基因抗虫棉品种数量较多，分别为129、105、68个；山西和陕西审定的转基因抗虫棉品种数量较少。从表1 数据还可以看出，在这12年间通过国审和省审的品种数量呈现出下降趋势。

1.2 审定品种的主要类型

根据是否利用杂种优势,将抗虫棉品种分为常规抗虫棉和杂交抗虫棉[8]。由表1可知，2007－2011年，通过审定的2个类型品种数量持平，常规抗虫棉和杂交抗虫棉各审定110个品种；2012－2018年，通过审定的常规抗虫棉品种共计117个，杂交抗虫棉品种数量有所下降，为64个，均主要分布在河南、河北和山东3省。其中，河南审定的品种数量最多，其次是河北和山东，山西和陕西审定的数量最少。

1.3 主要育种单位

从表2可以看出，2007－2018年参加转基因抗虫棉品种选育工作的主要单位类型是科研院（所）和种业公司，教学单位选育的品种数量相对较少。国审品种的育种单位中，科研院（所）和种业公司的数量相当，但科研院（所）选育的品种数占总数的62%，排名前5位是中国农业科学院棉花研究所、山东棉花研究中心、邯郸市农业科学院、河北省农林科学院棉花研究所和新乡市锦科棉花研究所，种业公司排名前3位的是河间市国欣农村技术服务总会、山东鑫秋农业科技股份有限公司和济南鑫瑞种业科技有限公司。参加河南省品种审定的科研院（所）有19 家，比种业公司少11 家，但科研院（所）选育的品种数量占河南省审定品种总数量的57%，育种实力要强于种业公司。其中：排名前5位的科研院（所）是中国农业科学院棉花研究所、河南省农业科学院经济作物研究所、郑州市农林科学研究所、新乡市锦科棉花研究所和开封市农林科学研究所；排名前3位的种业公司是河南省中创种业短季棉有限公司、河南科林种业有限公司和北京奥瑞金种业股份有限公司。同样，参加河北、山东、山西品种审定的科研院（所）的数量均低于种业公司甚至不及种业公司的一半，但科研院（所）选育的品种数量均占各省审定总数量的50%以上，如河北省的主要育种单位是河北省农林科学院棉花研究所、邯郸市农业科学院和河北省农林科学院旱作农业研究所；山东省排名靠前的育种单位是山东棉花研究中心、德州市农业科学研究院和山东农业大学，区域优势也较为明显；参与山西省品种审定的单位较少，主要是山西省农业科学院棉花研究所、中国农业科学院棉花研究所和河北农业大学。

表1 黄河流域主要植棉省2007－2018年审定的转基因抗虫棉品种分类型统计

表2 2007－2018年黄河流域主要植棉省通过审定的转基因抗虫棉单位类型情况

1.4 棉花种植面积

从表3可以看出，2007－2016年黄河流域棉区主要植棉省种植面积呈现出逐年下降的趋势，如河南省由2007年的70万hm2下降到2016年的10.006万hm2，下降幅度高达86%；河北省由2007年的68万hm2下降到2016年的28.857万hm2，下降幅度达到58%；同样，山东、山西、陕西各省的种植面积均在缩减，下降幅度分别达到48%、93%、73%。其主要原因是全球棉花价格低迷，植棉成本居高不下、比较效益降低。

表3 2007－2016年黄河流域棉区种植面积情况 万hm2

2 长江流域审定的品种分析

2.1 审定品种数量

湖北省、安徽省、湖南省、江西省、浙江省、四川省是长江流域主要植棉省。根据不同的生态条件、生产布局及品种生育特点，6个主要植棉省2007－2018年通过审定的转基因抗虫棉品种（系）有217个（表4），其中通过国家审定的为35个，各省审定总和为182个。湖北、安徽、湖南审定的转基因抗虫棉品种（系）数量较多，分别为50、49、43个（表4）；湖北和安徽审定的品种数量相当；江西、浙江、四川审定的转基因抗虫棉品种数量相对较少。

2.2 审定品种的主要类型

由表4可知，长江流域棉区审定的品种以杂交抗虫棉为主，2007－2018年审定的217个品种中有188个属杂交抗虫棉，仅有29个品种是常规抗虫棉；2014年之前审定品种中仅有4个是常规抗虫棉；2015－2018年常规抗虫棉品种数量有所增加，共审定了25个，主要分布在湖北、湖南、江西、浙江4省，其中湖北审定的常规抗虫棉品种数所占的比例较高，在40%左右。安徽、四川审定的品种均是杂交抗虫棉。

2.3 审定品种的育种单位

从表5可以看出，长江流域抗虫棉品种选育的主要单位类型也是科研院（所）和种业公司。国审品种的育种单位中，科研院（所）和种业公司的数量相当，科研院（所）选育的品种数占总数的40%。其中选育品种数量较多的科研院（所）是荆州农业科学院、荆州市霞光农业科学试验站、中国农业科学院棉花研究所和安徽省农业科学院棉花研究所，种业公司排名前3位的是河间市国欣农村技术服务总会、湖北惠民农业科技有限公司和创世纪转基因技术有限公司。湖北、湖南参加审定的科研院（所）少于种业公司，但科研院（所）审定的品种数所占的比例较高。其中，湖北省排名靠前的是湖北省农业科学院经济作物研究所、荆州农业科学院、黄冈市农业科学院和湖北省国营三湖农场农科所；湖南省主要是湖南省棉花科学研究所，其次是湖南农业大学和中国农业科学院棉花研究所；参加江西、浙江、四川审定的主要是科研院（所），种业公司较少，如参加江西省品种审定的主要是江西省棉花研究所、湖北省农业科学院经济作物研究所和中国农业科学院棉花研究所，参加浙江省品种审定的主要是中国农业科学院棉花研究所、慈溪市农业科学研究所和浙江大学农业与生物技术学院，参加四川省品种审定的主要是四川省农业科学院经济作物育种栽培研究所和遂宁市宏宇农业科学研究所；参加安徽省品种审定的种业公司较多，比科研院（所）多1 倍，并且种业公司选育品种数占总数的70%。

表4 长江流域主要植棉省2007－2018年审定的转基因抗虫棉品种分类型统计

表5 2007－2018年长江流域主要植棉省通过审定的转基因抗虫棉单位类型情况

2.4 种植面积

长江流域棉区主要植棉省种植面积亦呈现出逐年下降的趋势（表6）。其中：湖北省由2007年的51.422万hm2下降到2016年的20.251万hm2，下降幅度高达61%；安徽省由2007年的37.588万hm2下降到2016年的18.344万hm2，下降幅度达到51%；同样，湖南、江西、浙江、四川各省的种植面积均在下滑，下降幅度分别达到40%、40%、41%、58%。湖北省的种植面积缩减最为明显。

表6 2007－2016年长江流域棉区种植面积情况 万hm2

3 结论与建议

通过对2007－2018年我国黄河流域和长江流域主要植棉省审定品种的分析可知，黄河流域棉区审定的品种数量高于长江流域棉区；黄河流域棉区常规抗虫棉和杂交抗虫棉育种并重，而长江流域棉区以杂交抗虫棉为主，近几年常规抗虫棉品种数量有增加的趋势；两大棉区育种单位仍以公益性研究团队为主，科研院（所）是参与抗虫棉育种工作的主力军，并且各省审定品种的育种单位区域性比较强；受多重因素的影响，两大棉区同样面临着植棉面积大幅度下滑的局面。但随着优良品种的逐步更替和植棉技术的不断改进，在植棉面积下滑的同时，棉花的单位面积产量却在逐年攀升，由2007年的1 284.99 kg·hm－2提升到2016年的1 579.88 kg·hm－2，提升了20%以上[9]。

目前，选育的抗虫棉品种性状还比较单一，今后需要在抗虫的基础上增加多性状基因，比如拓展害虫谱、提高抗逆性尤其是耐盐碱和耐除草剂特性。同时，加强棉花品种研发力度、推进新型转基因抗虫棉等重大产品的产业化进程已列为国家“十三五”规划的一个重点[10-11]。因此，创制多样性的资源材料，培育多样性的新品种，以适应不同棉区多样化的生态，朝着高产高品质的方向努力，是中国转基因棉花育种发展的根本途径。