我国纺织业发达,对原棉特别是优质原棉需求量大。当前,我国超50%的优质原棉纤维依赖进口,棉花纤维品质是国产棉品种的“短板”。虽然前期的研究成果揭示了部分影响陆地棉纤维品质的关键位点,但是这些位点却很难解释陆地棉中一部分纤维品质特别优异的材料。以棉花育种专家庞立根研究员领衔的创世纪棉花育种创新团队,通过仔细的分析前期数据,觉察到这可能是当前技术的局限导致一些‘藏起来’的关键染色体变异并未被发现,所以我们团队又通过扩展样本数量,增加表型调查的多样性,提高纤维检测频率等一系列方法。研究发现二倍体棉种采取染色体加倍技术后转育的陆地棉品种纤维变异突出,验证了早期棉花育种家通过长时间大量远缘杂交改良棉花性状的直接证据。
“路虽远,行则将至;事虽难,做则必成”。庞立根研究员带领南疆育种站的全体员工扎根边疆,辛勤工作,在棉花育种上取得了丰硕的成果,近3年选育出创棉517、创棉518、创棉509、创棉513、创棉519、创棉521等6个适宜新疆棉区推广应用的新品种。展望棉花育种创新未来,庞立根主任说:“我将带领科研团队利用棉花资源,在今后的工作中扛起棉花创新团队的使命担当,深入践行创世纪种业精神,紧扣当前我国棉花产业转型期的重大问题,在保护好棉花种质资源的基础上,充分高效发挥棉花种质资源创新职能,把棉花种质的数量优势转化为基因资源优势,为新时期棉花育种工作夯实理论基础,持续努力为我国棉花‘稳产保供’提供重要理论支撑;为公司棉花种子尽快打一个翻身仗奠定了扎实的基础。”
在育种创新上,该团队通过远缘杂交,经过长期有目的人工选育,从不同的野生棉后代中分别培育出了品质各异的种质资源库(渐渗系),为棉花高品质育种架起了桥梁。现已构建了一套棉花育种技术,并选育出目标性状特异(绒长33~39mm,马值2.6~5.0,比强度31~39cN/tex)的新材料,为棉花种质创新提供了良好借鉴。
他们通过不同生态区的穿梭选育,已选出丰产优质类型:衣分48%,双30品质的6489、6138等品系;高衣分、抗病型类型:高抗黄萎病(病指数6.3)、衣分49%的7751等品系;优质型:衣分≥43%,2.5%跨长≥32mm,马值≤4.2,比强度≥35cN/tex的12351、12353等品系31个;特优型资源材料:衣分36%~45%,2.5%跨长≥36mm,马值≤4.5,比强度≥37cN/tex的品系若干个;还有独特的鸡脚叶、亚鸡脚叶、红花丝、叶片上举、茎秆木质化程度快等特殊材料。目前已创制了多个具有重要利用价值的新品系,为棉花品质育种提供了重要的技术支撑和资源创新材料。
2020~2021年产量与品质检测结果
品系 名称 |
年份 |
2.5%跨长mm |
马值 |
比强度cN/tex |
衣分 % |
皮棉产量 Kg/667m2 |
6489 |
2020 |
31.3 |
4.4 |
31.3 |
47.1 |
210.2 |
|
2021 |
30.6 |
3.8 |
31.5 |
48.1 |
196.8 |
6138 |
2020 |
30.6 |
4.5 |
29.8 |
44.5 |
197.2 |
|
2021 |
30.3 |
4.1 |
29.3 |
45.2 |
192.8 |
7751 |
2020 |
30.8 |
4.0 |
31.3 |
48.6 |
186.5 |
|
2021 |
30.2 |
4.3 |
29.8 |
49.1 |
180.2 |
12351 |
2020 |
32.6 |
4.5 |
35.9 |
44.3 |
168.4 |
|
2021 |
32.1 |
4.0 |
34.9 |
43.2 |
165.8 |
12353 |
2020 |
32.4 |
4.5 |
36.2 |
41.5 |
170.2 |
|
2021 |
32.4 |
4.0 |
35.3 |
40.9 |
169.5 |
棉花育种经历了传统育种(系统选育和杂交育种)、物理诱变育种(航天诱变、辐射诱变等)、生物技术育种(转基因育种、分子辅助育种、基因编辑技术育种)三个阶段,传统育种并没有随着新技术的出现而被淘汰;杂交选育始终贯彻育种的全过程,分子育种是手段,田间选育是基础。棉花育种是一项系统工程,涉及到的育种环节多(年份差异、环境条件)、难点多,重演性较差。但从遗传角度来讲,利用多个亲本进行多次姊妹间杂交,更有利于基因的重组,打破负相关,产量与纤维品质确实能得到同步改良,选出有突破性品系,为今后提高我国棉花的纤维品质另辟蹊径。(郭明捷、贾朋东、陈杰)