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辐射诱变选育陆地棉型长绒棉新进展



全 文 :此文于 1997 年 9 月 5 日收到。
辐射诱变选育陆地棉型长绒棉新进展
曾昭海 高国强 苏学合
时香玉 刘金元 朱斗北
(山东省农业科学院原子能农业应用研究所 济南 250100)
由于气候原因 ,长绒棉只有小部分地区能进行生产 ,我国只有新疆棉区能种植 ,
但面积小产量低。我国棉花主产区的黄河流域和长江流域 ,建国初期 ,虽曾通过引种
改良和海陆杂交等方法选育长绒棉品种 ,未能取得成效。本所于 1985 年通过辐照埃
及棉阿须莫尼的干种子并结合常规育种方法 ,经多年系统选育 ,培育出一批具有陆地
棉的适应性和长相 ,品质指标达到或略高于我国当前生产的长绒棉的陆地棉型长绒
棉突变系。1996 年将选择的单株材料和优系由省棉花研究中心用 HV I900 测试 ,在
入选株系中 ,平均绒长 34173 ±1139mm ,比对照中 12 提高 5193mm。比强度全部在
24g/ tex 以上 ,平均为 26175 ±1162g/ tex ,最高的达 3111g/ tex ,比对照增强 6105g/
tex ,且各品质性状相互协调。
关键词 :辐射诱变  陆地棉型  长绒棉
世界上栽培的棉种有亚洲棉、非洲棉、陆地棉和海岛棉 4 种类型。亚洲棉和非洲棉由于产
量低且纤维综合品质较差 ,种植很少 ,90 %为陆地棉。由于气候原因 ,海岛棉能进行种植的地
区少且产量低 ,但因其纤维品质优良 ,目前生产上利用的长绒棉品种几乎全部属于此种类型。
长期以来 ,棉花育种工作者一直希望通过陆海杂交等方法培育出既有陆地棉的产量性状和适
应性 ,又具备海岛棉优良品质的棉花新品种。本所通过辐射诱变并结合常规育种 ,成功地培育
出了稳定的陆地棉型长绒棉突变系。
1  长绒棉的世界分布和我国长绒棉生产的现状
随着纺织工业向高支高密方向发展 ,长绒棉作为适应特纺工业的原料 ,对其需要量日趋增
加。但由于生态适应性的限制 ,总产量只占世界原棉总量的 5 %~8 %。
新疆是我国长绒棉唯一生产基地 ,经过 40 多年的发展 ,取得了较为长足的进展 ,其育种途
径由当初单纯引种朝着系统选育、品种间杂交、品种间复合杂交的方向发展 ;育种目标由单一
强调丰产朝着早熟、丰产、抗病、优质方面综合发展 ;产品由仅限于供应国内特纺工业的需要开
始打入国际市场。1982~1988 年共出口长绒棉 7 万 t ,创汇 2 亿美元。目前 ,新疆长绒棉的品
质已达到绒长 35~37mm ,比强度 27g/ tex ,马克隆值 315~410。
481  核 农 学 报 1999 ,13 (3) :184~186Acta A gricult urae N ucleatae Sinica
2  长江流域和黄河流域发展长绒棉历程及现状
我国棉花主产区的长江流域和黄河流域长期以来一直栽培亚洲棉和非洲棉 ,产量低且品
质差。1865 年从美国引入陆地棉试种成功后开始扩大种植 ,由于缺乏良种繁育和选种留种妥
善保存棉种的健全体制 ,品种退化严重并且带来了黄枯萎病 ,发展极为缓慢。1958 年才在全
国普及陆地棉种植。随着国内外对长绒棉的要求不断增长 ,棉花育种工作者一直希望长江流
域和黄河流域能进行长绒棉生产。建国初期 ,曾进行过引种、海陆杂交等方法选育长绒棉新品
种的研究 ,由于气候及远缘后代性状难以稳定等原因 ,未能育成理想的长绒棉品种。长期以来
生产上以栽培陆地棉为主 :绒长在 27~29mm ,不超过 31mm ,比强度 21~22g/ tex ,马克隆值在
410 上下。近年来随着纺织设备的不断更新 ,对纤维内在品质要求越来越高 ,尤其是比强度 ,
这些品质较低的原棉不但在国际市场上失去竞争力 ,而且在国内也造成不同程度的积压。在
重视抗病丰产的同时 ,提高棉纤维内在品质已成为我国棉花育种亟待解决的问题。
河北省农林科学院棉花研究所翟学军等提出利用优质材料的剩余变异进行系选、陆海杂
交组合 F1 辐射诱变选育及多个亲本复交配合回交等优质中长绒棉育种方法 ,并依此在 1993
年选育出了我国第一个高产、优质、抗病的中长绒陆地棉新品系 140 (215 %跨长 3315mm、比强
度 2512g/ tex、马克隆值 412) ;北京农业大学尹幼奇等于 1988~1991 年曾通过陆海杂交、回交
和以纤维品质为中心的多代定向选择 ,并以 215 %跨长 34 ±015mm、比强度 28 ±2g/ tex. 、马克
隆值 315 ±014 作为入选标准 ,选出了一些单株和株系。这些研究对丰富棉花种质资源 ,提高
纤维内在品质具有重要的意义。但所选株系较难稳定 ,随着世代增加 ,品质有所下降。
3  辐射诱变选育陆地棉型长绒棉新进展
1985 年山东农科院原子能农业应用研究所通过辐照埃及棉品种阿须莫尼的干种子 ,剂量
为 279 Gy ,剂量率是 11795 Gy/ min. ,获得 2 株发育正常植株 ,将其分别编号为 M1A、M1B ,并进
一步对其后代进行种植观察。发现 M2 代群体中有些植株的株型、叶形及花铃性状与陆地棉
近似 ,对其后代连续数年进行系统选育。1991 年选出性状相对稳定的陆地棉型长绒 (33~
37mm)材料 90197 送往省棉花研究中心用 HV I900 测试 ,结果样本的纤维强度偏低 ,不能与其
绒长相匹配。此后扩大筛选范围 ,继续多代定向选育 ,1996 年将选择的单株材料和优系再次
送往省棉花研究中心测试 ,在 20 份入选株系中 ,达超长绒标准 (3415~3610mm) 有 12 个 ,占
60 % ,除一个株系外 ,其余株系均达到中长绒标准 ,占 35 % ;平均绒长 34173 ±1139mm ,比对照
中 12 提高 5193mm。比强度全部在 24g/ tex 以上 ,平均为 26175 ±1162g/ tex ,最高的达
3111g/ tex。经田间观察 ,其长相、结铃性均与陆地棉相当 ,产量试验与抗病鉴定正在进行中。
此外 ,还利用其中的优系 94173 和 94250 分别同推广品种中棉所 12 号、鲁棉 11 号、中棉
所 16 号和鲁棉 10 号配成 6 ×6 共 21 个双列杂交组合进行遗传分析。G. C. A 估算结果表明
94173 和 94250 是提高陆地棉品种纤维品质育种非常有价值的亲本 ,通过杂交可同时兼顾后
代纤维长度、强度和细度的改良。
581 3 期 辐射诱变选育陆地棉型长绒棉新进展
表 1  1996 年部分入选株系纤维品质测定结果表
株系号 215 %跨长 (mm) 比强度 (g/ tex) 马克隆值 备注
96P - 1 3614 2810 313
96344 - 2 3611 3111 311
96343 - 2 3515 2710 316
96322 - 3 3515 2719 313
96421 - 3 3514 2610 313
中棉所 12 2818 2017 412 陆地棉对照品种
4  展  望
世界棉纤维总的品质状况依次为绒长 28~30mm、比强度 27~30g/ tex. 、马克隆值 318~
412。由于我国的棉花育种历来侧重产量 ,而对纤维内在品质重视不足 ,随着我国棉花进入国
际市场 ,参与国际竞争 ,提高纤维品质尤其是比强度显得尤为重要。而比强度属数量遗传 ,其
遗传力较高。据美国农部育种家 N. R. meredith 博士报道 ,棉花品种本身对纤维强度的贡献率
占 2/ 3 ,其它因素综合起来为 1/ 3。因而 ,利用现有优质材料 ,改善各种栽培管理条件 ,使我国
的棉纤维内在品质有一个大的改善 ,提高我国原棉在国内外市场的竞争力。
近年来 ,国内外市场对长绒棉的需求不断增长 ,据预测尚有 215~310 万 t 的缺口 ,随着对
高支高密棉纺织品的需求增加 ,其缺口将会更大。因此利用现有陆地棉型长绒棉优良材料 ,加
大投入和研究力度来开展我国长绒棉育种研究 ,对促进纺织工业、增加外汇创收、提高人民生
活水平具有重大意义。
参 考 文 献
1  苏学合 ,等 1 辐照埃及棉选育陆地性状的长绒棉突变体的研究 1 核农学报 ,1994 ,8 (1) :1~6
2  孙兰珍 ,等编著 1 作物育种学各论 1 北京 :中国农业科技出版社 ,1991
3  陈顺理 ,等 1 世界海岛棉纤维品质现状、发展趋势及塔里木海岛棉的育种目标 1 新疆农业科学 ,1987 , (3) :8~9
4  张运生 ,等 1 新疆长绒棉育种研究与进展 1 作物育种研究与进展 1 南京 :东南大学出版社 ,1994
5  郭香墨 1 我国专用棉育种现状与进展 1 棉花学报 ,1995 ,7 (2) :65~69
6  王淑民 1 世界棉花育种科技水平进展与发展对策 1 棉花学报 ,1996 ,8 (1) :1~9
7  翟学军 ,等 1 中长绒棉育种研究 1 中国棉花 ,1995 ,22 (7) :2~4
8  尹幼奇 ,等 1 中长绒棉品系繁育过程中性状的遗传表现 1 中国农学通报 ,1995 ,11 (1) :14~17
NEW DEVELOPMENT FOR LONG2FIBRE COTTON OF UP CAND COTTON
CHARACTER THROUPH RADIATING MUTUPENESIS
Zeng Zhaohai  Gao Guoqiang  Su Xuehe
Shi Xiangyu  Liu Jinyuan  Zhu Doubei
( Instit ute f or A pplication of A tomic Energy , S handong Academy of A gricult ural Sciences , Jinan  250100)
681 Acta A gricult urae N ucleatae Sinica
1999 ,13 (3) :184~186