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摘 要:通过对新疆棉花育种概况的研究,综述了新疆棉花育种现状、存在的问题及主要育种技术,旨在为今后新疆棉花的育种工作提供基础理论参考。
关键词:新疆;育种;棉花;问题;主要技术
新疆棉花产业是区域经济的支柱产业,占农民收入的65%。新疆地区的气候非常适合棉花的生长,其棉花种植面积约占全国的26%,产量占全国的36%。但随着棉花品种向高产、优质等方向发展,现有的育种技术和棉花品种已无法满足市场需求,需要育种家选育更多高产、优质的棉花品种。
1 新疆棉花生产现状
新疆棉花每年的总产量占全国总产量的1/3,农民纯收入中35%来自棉花[1]。南疆以中晚熟品种为主,北疆以早熟品种为主。新疆棉区中绒型品种占72.5%,中长绒型品种占20%,低酚和杂交棉占7.5%。
2 新疆棉花育种存在的主要问题
2.1 育种的遗传基础狭窄
新疆陆地棉多为美国引进的岱字棉、脱字棉、斯字棉、金字棉、珂字棉等品种的后代,来源于墨西哥一个陆地棉家系的12个棉株,遗传基础较狭窄,很难育成高性状的品种。
2.2 育种方法单一
从育种方法看,主要为单交及简单复交,后经过系统选育而成,没有远缘杂交、转基因育种和航天诱变育种。
2.3 品种结构单一
目前审定的陆地棉品种95%以上的纤维长度均在28~29 mm,比强度在20 CN/TEX左右,新疆棉区90%的棉田均在种植此类只能纺中低档纱的品种,因产品结构单一,产品相对过剩,竞争优势较弱。
2.4 棉田连作现象较重
新疆棉田大多连作5~15年,有的甚至更久,多年连作造成土壤肥力下降、病虫害加重、早衰严重,投入产出比失衡,造成棉花减产[2]。
2.5 水资源较短缺
新疆虽然有很多山脉,高山冰川终年积雪,能够为人们利用,但最主要是灌溉水源非常缺乏。另外,新疆平均降水量为145 mm,为我国年平均降水量的23%,不仅低于我国平均值,与相同纬度的其他地方相比也是最少的[3],影响棉花的生长发育。
2.6 惡劣气候影响较大
在棉花生长过程中,南疆倒春寒、大风暴雨、干热风,北疆雨雪冷冻天气频繁发生,是造成棉花减产的重要原因之一。
3 新疆棉花品种选育的目标
新疆棉花品种选育主要向稳高产、抗虫、抗病、优质、抗逆等综合性状的普遍提高和改良发展,在此基础上,选育适应机采棉品种是今后一段时期的主攻方向。
4 新疆棉花育种的主要技术
4.1 引进新品种
棉花的遗传基础狭窄,应当充分挖掘野生棉和棉花纤维长度长、强度高的长绒棉等资源。
4.2 系统选育
系统选育就是指优中选优,在现有的品种群体中选择优良的自然变异,通过比较鉴定而培育出新品种,也称为“一株传”育种法。目前,此项技术仍然在使用,但是随着发展,该技术已不能满足现状。
4.3 杂交育种
杂交育种是将2个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育获得新品种的方法。杂交可以使双亲的基因重新组合,形成各种不同的类型,为选择提供丰富的材料。杂交育种一般需7~9年时间才可能育成优良品种,现代育种都采取加速世代的做法,结合多点试验、稀播繁殖等措施,尽可能缩短育种年限。
4.4 分子标记辅助育种
在不改变作物基因的前提下,利用分子标记与决定目标性状基因紧密连锁的特点,通过检测分子标记,即可检测到目的基因的存在,达到选择目标性状的目的,具有快速、准确、不受环境条件干扰的优点。改变其性状,或者仅仅是通过分子标记的方法筛选优良品种。
4.5 转基因育种
DNA片段被转入特定生物中,与其本身的基因组进行重组,再从重组体中进行数代的人工选育,从而获得具有稳定表现、特定遗传性状的个体,培育出新品种。
4.6 航天诱变和辐射诱变育种
在微重力、高真空、强辐射和交变磁场、射线等条件下,使其产生遗传性变异,进而选育出农作物新品种,变异方向较难把握,较难育成品种。新陆早8号在杂交后,F1代种子经辐射处理后选育而成[4]。
5 结语
若要育成高产、优质的棉花品种,仅仅依靠传统、单一的育种方法是远远不够的,要采用将常规育种技术与航天诱变育种、分子育种等多种技术相结合的方法进行育种,可提高选择效果。
参考文献:
[ 1 ] 郑巨云,李雪源,王俊铎,等.新疆转基因棉花育种展望[J].中国棉花,2010,37(11):2-5.
[ 2 ] 陈绪兰.新疆库尔勒市长年连作棉田存在的问题及对策[J].中国棉花,2013,40(11):43-44.
[ 3 ] 李宏伟.樟子松在新疆西北地区的应用[J].防护林科技,2011(1):101-102.
[ 4 ] 王清和,何建军,杨治明,等.新疆北疆棉区棉花育种方向初探[J].中国棉花,2003,30(8):15-16.
(收稿日期:2019-06-13)
关键词:新疆;育种;棉花;问题;主要技术
新疆棉花产业是区域经济的支柱产业,占农民收入的65%。新疆地区的气候非常适合棉花的生长,其棉花种植面积约占全国的26%,产量占全国的36%。但随着棉花品种向高产、优质等方向发展,现有的育种技术和棉花品种已无法满足市场需求,需要育种家选育更多高产、优质的棉花品种。
1 新疆棉花生产现状
新疆棉花每年的总产量占全国总产量的1/3,农民纯收入中35%来自棉花[1]。南疆以中晚熟品种为主,北疆以早熟品种为主。新疆棉区中绒型品种占72.5%,中长绒型品种占20%,低酚和杂交棉占7.5%。
2 新疆棉花育种存在的主要问题
2.1 育种的遗传基础狭窄
新疆陆地棉多为美国引进的岱字棉、脱字棉、斯字棉、金字棉、珂字棉等品种的后代,来源于墨西哥一个陆地棉家系的12个棉株,遗传基础较狭窄,很难育成高性状的品种。
2.2 育种方法单一
从育种方法看,主要为单交及简单复交,后经过系统选育而成,没有远缘杂交、转基因育种和航天诱变育种。
2.3 品种结构单一
目前审定的陆地棉品种95%以上的纤维长度均在28~29 mm,比强度在20 CN/TEX左右,新疆棉区90%的棉田均在种植此类只能纺中低档纱的品种,因产品结构单一,产品相对过剩,竞争优势较弱。
2.4 棉田连作现象较重
新疆棉田大多连作5~15年,有的甚至更久,多年连作造成土壤肥力下降、病虫害加重、早衰严重,投入产出比失衡,造成棉花减产[2]。
2.5 水资源较短缺
新疆虽然有很多山脉,高山冰川终年积雪,能够为人们利用,但最主要是灌溉水源非常缺乏。另外,新疆平均降水量为145 mm,为我国年平均降水量的23%,不仅低于我国平均值,与相同纬度的其他地方相比也是最少的[3],影响棉花的生长发育。
2.6 惡劣气候影响较大
在棉花生长过程中,南疆倒春寒、大风暴雨、干热风,北疆雨雪冷冻天气频繁发生,是造成棉花减产的重要原因之一。
3 新疆棉花品种选育的目标
新疆棉花品种选育主要向稳高产、抗虫、抗病、优质、抗逆等综合性状的普遍提高和改良发展,在此基础上,选育适应机采棉品种是今后一段时期的主攻方向。
4 新疆棉花育种的主要技术
4.1 引进新品种
棉花的遗传基础狭窄,应当充分挖掘野生棉和棉花纤维长度长、强度高的长绒棉等资源。
4.2 系统选育
系统选育就是指优中选优,在现有的品种群体中选择优良的自然变异,通过比较鉴定而培育出新品种,也称为“一株传”育种法。目前,此项技术仍然在使用,但是随着发展,该技术已不能满足现状。
4.3 杂交育种
杂交育种是将2个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育获得新品种的方法。杂交可以使双亲的基因重新组合,形成各种不同的类型,为选择提供丰富的材料。杂交育种一般需7~9年时间才可能育成优良品种,现代育种都采取加速世代的做法,结合多点试验、稀播繁殖等措施,尽可能缩短育种年限。
4.4 分子标记辅助育种
在不改变作物基因的前提下,利用分子标记与决定目标性状基因紧密连锁的特点,通过检测分子标记,即可检测到目的基因的存在,达到选择目标性状的目的,具有快速、准确、不受环境条件干扰的优点。改变其性状,或者仅仅是通过分子标记的方法筛选优良品种。
4.5 转基因育种
DNA片段被转入特定生物中,与其本身的基因组进行重组,再从重组体中进行数代的人工选育,从而获得具有稳定表现、特定遗传性状的个体,培育出新品种。
4.6 航天诱变和辐射诱变育种
在微重力、高真空、强辐射和交变磁场、射线等条件下,使其产生遗传性变异,进而选育出农作物新品种,变异方向较难把握,较难育成品种。新陆早8号在杂交后,F1代种子经辐射处理后选育而成[4]。
5 结语
若要育成高产、优质的棉花品种,仅仅依靠传统、单一的育种方法是远远不够的,要采用将常规育种技术与航天诱变育种、分子育种等多种技术相结合的方法进行育种,可提高选择效果。
参考文献:
[ 1 ] 郑巨云,李雪源,王俊铎,等.新疆转基因棉花育种展望[J].中国棉花,2010,37(11):2-5.
[ 2 ] 陈绪兰.新疆库尔勒市长年连作棉田存在的问题及对策[J].中国棉花,2013,40(11):43-44.
[ 3 ] 李宏伟.樟子松在新疆西北地区的应用[J].防护林科技,2011(1):101-102.
[ 4 ] 王清和,何建军,杨治明,等.新疆北疆棉区棉花育种方向初探[J].中国棉花,2003,30(8):15-16.
(收稿日期:2019-06-13)