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1 材料与方法
1. 1 供试材料 2 年共有 14 份次杂交种参加试验 , 以湖北推广
。此类品种的主要特点是其产量、 品质、 早
Bt 棉 2 个抗虫亲本 熟性和适应性与一般推广品种相当 , 综合性状较好。 丰产品种鄂棉 18 为 CK, 以 102、 它们的抗虫性多在中抗到抗级水平 , 且抗性较为稳 为参考 CK, 参试材料来源如下: 定, 较一般非抗虫品种可减少化学治虫开支 20% ~ 30% , 但在虫害严重时其抗虫性难以满足生产的需 要, 今后主攻的重点是提高棉花的抗虫性。应用生 物工程技术将外源抗虫基因导入棉花进而培育抗虫 品种是一种利用高新技术育种的新方法, 目前已经 育成了 Bt 抗 虫棉并成 功进入了 生产应用 阶段
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1945. 2* 1980. 9
39. 9* 38. 5
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2 结果与分析
2. 1 产量性状 1997 年试验结果 , 除 16 号材料比鄂棉 18 增产 显著外, 其余各供试材料均比 CK 减产, 11 和 19 号 材料减产达极显著和显著水平。杂交种减产的原因 与其世代较高 ( F4 ) 并未经选择有关, 所以在年底淘 汰了所有的减产材料 , 并补充了一组新 F2 代材料继 续参加次年的试验。
2317. 2 2623. 6 2571. 4 3020. 7 2335. 7 3553. 6
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34. 5* 42. 0 43. 8 38. 8
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1100. 7 1123. 6 1172. 1 970. 7 1465. 7
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41. 7 41. 2 40. 1 39. 4
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4. 9 5. 5 5. 1 4. 8 5. 0 5. 3
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抗病 抗虫 丰产 抗虫 丰产 抗虫 丰产 抗虫 抗虫 抗虫 抗虫 抗虫 抗虫 抗虫 抗虫亲本 抗虫亲本 丰产 , 推广 种
1. 2 试验设计 2 年试验均采用随机区组设计 , 重复 3 次 , 2 行 区, 小区长 5 m, 宽 1. 4 m, 面积 7 m2 。 为了重点研究 ( 102 Bt ) 双抗虫材料的 特征特
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2154. 8* 2259. 5
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39. 2* 39. 9
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4. 8 4. 7 4. 7 4. 6 4. 1
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8. 6 8. 7* 8. 1 8. 0 8. 0 9. 3* 7. 9 6. 6 9. 6* 6. 7
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776. 2* 761. 9 673. 8 957. 1
第 18 卷 第 4 期 1999 年 8 月
华 中 农 业 大 学 学 报 Journal of Huazhong Agricultural University
Vol. 18 No. 4 Aug. 1999
棉花抗虫新杂交材料研究*
吴征彬 张金发 冯纯大 周 斌
( 华中农业大学农学系 , 武汉 430070) 摘要 以转基因 Bt 抗虫棉为供体亲本 , 以一组高产、 抗病或抗虫品种 ( 系 ) 为 母本杂交培 育了一批 抗虫杂交
308 1998 年 代号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 CK 来源 ( 55173 Bt) F2 ( 鄂棉 18 Bt) F2 ( 鄂棉 20 Bt) F2 ( 鄂棉 22 Bt) F2 ( 102 Bt) F4 ( 102 Bt 棉选系 ) F1 ( 102 Bt 棉选系 ) F2 102 Bt 棉选系 鄂棉 18 主要特点
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料, 并对各类材料的抗虫性和主要经济性状进行研 究, 为棉花抗虫育种提供理论指导, 现将 1997~ 1998 年试验结果报道如下。
。
目前在生产上推广的抗虫棉大致可分为常规抗 虫棉和转基因抗虫棉两大类。选育常规抗虫品种的 主要技术是从现有的棉花种质资源中筛选抗虫种质 作为亲本, 利用常规育种方法在全程逆境下定向培r boll 4. 4* 5. 2 5. 5 4. 6
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每株铃数 Bolls per plant 11. 7 11. 0 10. 3 14. 4 10. 4 14. 0 11. 7 12. 1 9. 2* 11. 8
性, 我们同时将其 F2 代扩大种植面积 ( 300 m ) , 从 F2 代分离群体中选择不同类型的单株进行考种。 试验的田间 管理与一般大田 生产基本相 同, 4 月中旬播种于营养钵 , 5 月上旬移栽。为了 保证棉 田有相当重的虫口压力, 以便于鉴定棉花的抗虫性 , 棉田仅在苗期、 蕾期、 花铃期各治虫 1 次 , 全生育期 较一般棉田减少杀虫剂用量 2/ 3 以上。 1. 3 统计分析 对产量性状和种子虫害率分别进行 LSD 测验 , 分析各类材料与 CK 鄂棉 18 之间的差异 , 检验各材 料的纤维品质是否符合育种目标 , 综合分析各类材 料的利用价值。 对从双抗虫材料 F2 代群体中选择的 3 种类型 单株即 : A 类 , 叶脉和苞叶基部均无蜜腺; B 类, 叶脉 或苞叶基部无蜜腺; C 类 , 叶脉和苞叶基部都有蜜腺 分别进行室内考种, 比较各类型单株在纤维长度、 衣 分和种子受害率等方面的差异 , 进一步研究常规抗 虫与转基因抗虫相结合后新抗虫材料的利用价值。
第 4期
吴征彬等 : 棉花抗虫新杂交材料研究
309
2. 2 纤维品质 从各小区随机抽取棉样送农业部棉花品质监督测 试中心进行纤维检验, 结果各参试材料的纤维品质明 显优于 CK 鄂棉 18( 见表 2) 。双抗虫材料 ( 102 Bt) 的
表2
F1、 F2 代的绒长、 比强度和麦克隆值 3 项主要指标均优 于 CK 鄂棉 18, 利用杂种优势其纤维品质可以满足育种 目标要求, 如果进行连续定向选择进而培育抗虫品种, 其纤维品质还会得到改良和提高。
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1997 年 代号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 CK 来源 ( 108 Bt) F4 ( 鄂抗 3 号 Bt) F4 主要特点 抗病 抗虫 抗病 抗虫 抗病 抗虫 丰产 抗虫 丰产 抗虫 抗虫 抗虫 抗虫 抗虫 抗虫亲本 抗虫亲本 丰产 , 推 广种
( 55366 Bt) F4 ( 111 Bt) F4 ( 113 Bt) F4 ( 102 Bt) F1 ( 102 Bt) F2 102( 光滑、 无蜜腺 ) Bt( 转基因抗虫棉 ) 鄂棉 18
1571. 4 2466. 7
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42. 9 38. 9
* * *
4. 7 4. 6 4. 4 4. 3
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27 28 29 CK
742. 9 561. 9 726. 2 633. 3
1885. 7* 1419. 0 2014. 3
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39. 4* 39. 5 36. 0
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表 1 产量性状 Table 1 Yield Components
子棉 衣分 - 2 / kg hm /% 材料 / kg hm - 2 Lint Seed cot ton Mat erials Lint yield percentage yield 1997 皮棉产量 11 12 13 14 15 16 17 18 19 CK 1998 797. 9*
华中农业大学学报
第 18 卷
1998 年试验结果 , 除亲本 102 外 , 其余各参试材 料均比 CK 增产 , 26、 22、 21 号材料比 CK 增产达极显 著水平, 23 号皮棉比 CK 增产也达显著水平。 Bt 棉 选系因经过 3 年定向选择其子棉产量也比 CK 显著 增产 ( 见表 1) 。 各参试材料增产的原因, 从内因看 F2 代仍然表 现了较好的杂种优势 , 从外因看 1998 年长江流域碰 上了百年不遇的洪涝灾害 , 气候异常, 棉花病虫害严 重, 一般棉田棉花产量较常年减产三成以上 , 而抗虫 杂交棉由于抗病虫能力强、 抗逆性好, 生长旺盛 , 尤 其是蕾铃脱落率低, 单株成铃率高 , 在逆境条件下仍 能保持稳产和高产。
而且潜伏着丧失抗性的危机。据预测转单基因抗性 在生产上可利用 8~ 10 年 , 所以提高转基因抗虫 棉的抗虫稳定性和抗病水平是生物技术育种中亟待 解决的问题。
[ 5, 6]
为了综合两类抗虫棉的优点, 弥补相互的缺点 , 花损失在 20% 左右, 重发生年减产可达 30% 以上。 抗病或 由于钻蛀性害虫是钻入棉株体内取食, 所以化学治 我们以 Bt 棉为抗虫供体亲本 , 以一组抗虫、 虫的效果较差, 生产实践证明 , 推广抗虫品种和实施 丰产类品种( 系 ) 为母本杂交获得了一批杂交中间材 害虫综合治理是控制棉花害虫最简单易行且最行之 有效的可靠方法
1097. 9 1039. 3 892. 9
*
2737. 9 2637. 9 2167. 9 2852. 9
41. 4 42. 1
1199. 3 皮棉产量 hm - 2
子棉 衣分 单铃重 每株铃数 / kg hm - 2 /% 材料 / kg /g Bolls per Lint Seed cot ton Mat erials Lint yield Weight per bol l plant yield percentage 21 22 23 24 25 26 842. 9* 897. 6
纤维品质
Table 2 Fiber quality
2. 5% 跨长 整齐度 / mm /% 2. 5% Materials Uniformit y Spanlengt h 材料 11 12 13 14 15 16 17 18 19 CK 28. 1 28. 5 26. 1 28. 1 26. 5 27. 8 27. 6 27. 6 27. 2 26. 2 49. 1 47. 1 48. 8 46. 4 49. 3 47. 7 46. 9 47. 1 46. 3 51. 1 比强度 / g tex - 1 Fiber strongth 22. 2 22. 6 22. 4 19. 6 23. 2 21. 5 21. 9 20. 5 20. 2 20. 8 伸长率 麦克隆值 /% Fiber Micronaire elongat ion 6. 6 6. 4 6. 2 4. 7 6. 9 5. 8 6. 3 5. 9 5. 6 6. 6 4. 9 4. 9 5. 7 4. 3 5. 5 4. 6 4. 9 4. 8 4. 5 5. 3 2. 5% 跨长 整齐度 / mm /% 2. 5% M aterials Uniformity Spanlength 材料 21 22 23 24 25 26 27 28 29 CK 28. 6 27. 0 27. 3 27. 8 28. 8 28. 3 28. 0 28. 3 27. 1 26. 6 48. 6 51. 2 50. 2 50. 6 50. 2 46. 7 48. 0 51. 0 45. 6 49. 7 比强度 / g tex - 1 Fiber strongth 22. 0 18. 6 19. 5 18. 6 20. 8 21. 2 20. 1 21. 2 21. 1 18. 3 伸长率 麦克隆值 /% Fiber Micronaire elongat ion 5. 7 5. 5 5. 7 5. 7 5. 5 5. 7 5. 4 5. 2 5. 4 5. 5 4. 9 5. 2 4. 7 4. 4 4. 5 4. 9 4. 7 4. 7 4. 0 4. 7