青枝绿叶出白棉 衣被天下赤子心

——记中棉所63等系列强优势杂交棉的选育与应用

文章来源:中国农业科学院棉花研究作者: 点击数:发布时间:2017-01-05【字体:   

“恰似瑞雪飘大地,又如白云落人间”。收获的季节,一望无际的棉田是一幅绝美的画卷。在党和国家对三农事业高度重视和大力支持下,我国的棉花事业不断迈上新台阶,取得新进展,获得新突破。

心怀梦想 脚踏实地

  棉花是我国最主要的经济作物和重要的战略物资,棉纤维是最重要的天然纺织纤维。作为世界上第一大原棉进口国,我国每年需要进口大量棉花,长此以往必然会带来难以预料的风险。这一状况是每一位棉花育种工作者心头放不下的忧虑。
  长江流域棉区是我国三大棉区之一,其东部沿海地区也是我国纺织产业的主要集聚区。因此,棉花种植对于提高农民收入、增加就业和促进东部沿海纺织产业发展具有重要意义。但在耕地紧张、劳动力缺乏、植棉成本上升等诸多不利因素的影响下,棉花收益无法达到棉农的期望,棉花种植面积处于连年减少的窘境。
  如何解决这一问题,以确保长江流域棉区棉花的稳定有效供给?以棉花所杨代刚研究员为核心的长江育种课题组始终认为寻求育种技术新突破,选育高产稳产、优质高效的棉花新品种是解决这一问题的首要任务。


棉花所长江育种课题组合影

立足根本 突破创新

  课题组成员针对已有棉花品种产量低、不稳定、品质差、抗性差等问题,以本地培育的综合性状优良的新品种(系)为基础亲本,以引进的具有抗源的新品(系)为补充亲本,配组杂交,后代材料在长江流域棉区枯、黄萎病圃进行种植,以感病棉苗(叶)活体接种,低世代筛选优势组合,中高世代选优异株系,多次逆境选择,挖掘剩余优良遗传变异,多年多点同步试验,选育出综合性能改善且抗病性突出的新材料作为父本。鉴于结铃性、铃数、衣分等杂种优势表现不强的问题,从异地引进了丰产优质多抗新品种(系),采用复合杂交、外源性状渐渗等技术进行改良,结合低世代选择大铃、大籽、高衣分和高世代选择理想株型的创新理论,获得结铃性较强、丰产性好、抗逆性强的材料作为母本。
  获得优秀的杂交种并不是一件容易的事情,课题组成员通力合作、突破创新,通过棉花材料的大群体测配,提出以长江流域棉区育成的结铃性强、衣分高、抗病性强、适应性广的丰产稳产优质亲本,与异地棉区选育的抗病虫等逆境能力强且综合性状优良的亲本,配置杂交组合,F1能够表现出较明显的杂种优势,易选出综合性状突出的杂交棉;通过双列杂交群体和选育系谱的梳理及基因组重测序,鉴定控制皮棉产量性状遗传变异的基因,并分析其对产量相关性状的遗传效应,为棉花分子设计育种探索了新途径;在传统的人工去雄生产杂交种方法的基础上,积极探索出了绿色短绒和光子标记快速鉴定杂交种真伪的方法;在杂种优势研究方面,提出利用双列杂交的遗传效应分析,结合SSR标记评价亲本遗传距离,选择遗传差别大且综合性能较好、相互之间性状差异较大的亲本,配制组合,该理论显著提高亲本选配的预见性,优势组合选配成功率较高;在杂种优势预测领域,提出根据结铃盛期的棉铃对位叶叶面积以及开花后对位叶的净光合速率直接筛选出产量表现较强的杂种优势的杂交种(F1),而不需要等待进行繁琐的产量性状调查,节约了时间和劳动成本,大幅度提高了高产型强优势棉花杂交种的选育效率。

杨代刚研究员与专家探讨棉花产量表现

  “纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。这个过程说起来容易,做起来实在是千辛万苦,不知有多少个酷暑杨代刚研究员和其课题组成员是在烈日下度过的。配种需要的群体庞大,需要调查的指标繁多,为了获得及时、准确的数据结果,大家顾不上休息,顾不上换洗已经被汗水湿透的工作服,深入高温高湿的棉田开展研究;为了尽快整理分析试验资料,及时发现问题,挑灯夜战对他们而言已经习以为常。大家常常在凌晨收到杨代刚研究员发来的关于品种培育的邮件,是感动,更是鼓舞。工作虽苦,但每个人都毫无怨言,因为他们心中深藏为三农事业而奋斗,为棉农服务的决心,都有一个衣被天下的梦想。


课题组成员整理种子

潜心育种 服务三农

  “功夫不负有心人”,经过不懈的努力,中棉所63等系列强优势杂交棉培育成功。这一成果不仅实现了铃数、铃重、衣分等产量性状的协同改良。而且,中棉所63等系列强优势杂交棉选育过程中总结出的育种技术理论,系统优化了杂交棉亲本选育技术,缩短了育种年限,创新了亲本繁育技术,使优良品种的应用价值得到了充分挖掘。与此同时,课题组以强优势转基因抗虫杂交棉中棉所63和中棉所66为对象,制订出了《国审转基因抗虫杂交棉中棉所63栽培技术规程》(DB34/T 1342-2011)和《国审转基因抗虫杂交棉中棉所66栽培技术规程》(DB34/T 1343-2011)。该规程针对转基因抗虫杂交棉新品种中棉所63和中棉所66的品种特征特性和安徽及周边省区等长江流域棉区独特的生态条件,重点提出了配套的高产高效栽培技术规程,使植棉的各个环节有标准可依。
  中棉所63于2007年通过国家审定(国审棉2007017)。2010~2015年连续六年被农业部列为长江流域主导品种。2007~2015年累计推广面积2399万亩,其中,2013~2015年累计推广面积743万亩。以中棉所63母本选育系谱为基础,持续创制出一系列优异亲本,并选育出中棉所55、62、65、66、71和87等6个强优势杂交棉品种,包括中棉所63在内的系列强优势杂交棉品种累计推广面积5135万亩,其中,2013~2015年累计推广面积1674万亩。品种的适宜区域涵盖我国长江流域的四川、湖南、湖北、河南南阳、江西、江苏、安徽、浙江等棉花主产省或地区。

杨代刚研究员在田间指导生产

  “成绩已属过去,努力再创辉煌”。面向国家重大需求,面向三农主战场;紧跟政策导向,关注棉农心声,做一名顶天立地的农科人,已深深扎根在课题组每位成员心中。没有慷慨激昂的豪言壮语,只有一马当先的身体力行,以棉花所杨代刚研究员为核心的长江育种课题组已经踏上了新的征程!