苗成朵 朱雅南 李劍峰 胡小燕
摘要:通過查閱檔案文獻(xiàn),對(duì)中棉所12的選育、創(chuàng)新和推廣等作了回顧,文獻(xiàn)資料表明:中棉所12是通過多系混合并在病地與非病地進(jìn)行交替選擇的育種方法于20世紀(jì)80年代育成,它豐富了群體的遺傳基礎(chǔ),互補(bǔ)協(xié)調(diào)了抗病、產(chǎn)量、品質(zhì)的相關(guān)關(guān)系,首次攻克了棉花的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病三性狀不易結(jié)合的難題;是一個(gè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)性廣、抗病優(yōu)質(zhì)的棉花品種,全國累計(jì)推廣面積最大,種植時(shí)間最長(zhǎng),1990年榮獲國家發(fā)明一等獎(jiǎng)。
關(guān)鍵詞:棉花品種;中棉所12;選育推廣
中圖分類號(hào): S562.037 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):2095-3143(2015)05-0053-05
Abstract: Through consulting the archives and documents,the author reviewed the breeding, innovation and popularization of ICR12, literature data showed that, ICR12 was bred in the 1980s by multi-line mixture and alternately selection in the disease & non-disease condition, which enriched the genetic basis of cotton population, and coordinated the correlation between disease resistance, yield and quality. For the first time, ICR12 combined three important agronomic traits, high yield, good quality, disease resistance, which are negative correlation in cotton. ICR12 has the feature of high and stable yield, widespread adaptability, high quality and disease resistance. Having the largest extension area and longest planting time, CRI12 was awarded the first prize of the National Award for Technological Invention in 1990.
Key Words: Cotton variety; ICR12; Breeding and extension
0引言
在20世紀(jì)80年代,棉花界誕生了兩朵奇葩,一個(gè)是山東省棉花研究所于20世紀(jì)70年代育成的具有里程碑式的棉花品種魯棉一號(hào),先后在全國累計(jì)推廣面積800萬公頃以上,創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益57億多元,1981年榮獲國家發(fā)明一等獎(jiǎng)[1];另一個(gè)就是中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所于20世紀(jì)80年代培育的棉花界又一個(gè)新的里程碑式的品種中棉所12,是全國累計(jì)推廣面積最大、種植時(shí)間最長(zhǎng)的棉花品種,1990年榮獲國家發(fā)明一等獎(jiǎng)。當(dāng)年,中棉所12和魯棉一號(hào)為我國的棉花生產(chǎn)和紡織工業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn),至今,再?zèng)]有新的棉花品種能夠超越。“衣、食、住、行”是人類生存的基本條件,而穿衣更是位于四大生存要素之首!今天,雜交水稻解決了半數(shù)中國人的吃飯問題,而20世紀(jì)80年代和90年代,棉花(主要是中棉所12和魯棉一號(hào))可以說解決了半數(shù)中國人的穿衣問題,因?yàn)槊蘩w維是當(dāng)時(shí)紡織工業(yè)的主要原料。今天,它們就像一位榮獲過軍功章的老者,雖說年華已逝、時(shí)過境遷,但流失的時(shí)光卻掩蓋不了他過往歲月的英勇和輝煌!
20世紀(jì)50年代和60年代,我國棉花品種改良主要以引種和系統(tǒng)選育為主要手段,相繼引進(jìn)了美國的斯字棉和岱字棉及前蘇聯(lián)時(shí)期的塔什干系列品種,它們均屬感病品種,且產(chǎn)量不穩(wěn)定,20世紀(jì)70年代以來,我國棉花生產(chǎn)上開始種植自育的品種,如86-1、魯棉一號(hào)、邢臺(tái)6871等,它們對(duì)枯萎病有一定的抗性,但對(duì)黃萎病均屬感病類型。20世紀(jì)80年代以來,我國棉花黃萎病的發(fā)生越來越嚴(yán)重,生產(chǎn)上迫切需要抗黃萎病兼抗枯萎病且高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的品種,以控制病害,穩(wěn)定棉花產(chǎn)量,培育兼抗棉花枯萎病和黃萎病的品種是當(dāng)務(wù)之急,因此,育種家必須開拓新的育種途徑,使棉花育種水平上升一個(gè)新臺(tái)階。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所作為國家級(jí)棉花專業(yè)研究所,完成使命義不容辭,在育種家譚聯(lián)望專家的帶領(lǐng)下,歷經(jīng)12年的艱苦探索、攻克難關(guān)、風(fēng)雨磨礪的育種歷程,中棉所12終于呱呱墜地應(yīng)運(yùn)而生了。
魯棉一號(hào)豐產(chǎn)性較好,但存在不抗病及纖維品質(zhì)等方面的不足,在20世紀(jì)80年代末迅速被抗病高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的棉花新品種中棉所12所取代。參閱檔案文獻(xiàn),縱觀中棉所12的選育歷程,凸顯了中棉所12自身的優(yōu)勢(shì)和閃光點(diǎn)。
1 中棉所12選育的創(chuàng)新點(diǎn)
1.1 創(chuàng)造豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的組合及優(yōu)系
譚聯(lián)望專家?guī)ьI(lǐng)的課題組于1975年選出烏干達(dá)4號(hào)×邢臺(tái)6871的高優(yōu)勢(shì)組合,從F4代選出雖感枯萎病但豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的776429優(yōu)系。
1.2 攻克枯萎病和黃萎病兼抗性難題
在豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)基礎(chǔ)上攻克兼抗性,防止了抗性提高豐產(chǎn)性下降的弊端。將776429系置于枯萎病和黃萎病重病圃及高菌量的病缽中,進(jìn)行溫室苗期病缽、蕾期枯萎病圃、花期黃萎病的3次5輪連續(xù)選擇,著重選擇0~1級(jí)抗耐豐產(chǎn)株,取得了不同程度兼抗該兩種病害的16個(gè)優(yōu)系。
1.3 篩選出適應(yīng)性廣與穩(wěn)定性強(qiáng)的8個(gè)最佳優(yōu)系
將兼抗枯萎病和黃萎病的16個(gè)優(yōu)系在不同生態(tài)的病地與非病地進(jìn)行系列鑒定,以豐產(chǎn)品種魯棉一號(hào)、抗病品種86-1、陜1155為對(duì)照,進(jìn)行產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性及早熟性、適應(yīng)性鑒定,篩選出綜合性狀好、適應(yīng)性強(qiáng)、農(nóng)藝性狀一致的4個(gè)主系及獨(dú)特優(yōu)異的4個(gè)輔系。
1.4 多系混合育種技術(shù)
將4個(gè)主系和4個(gè)輔系以3∶1的比例混合,互補(bǔ)并協(xié)調(diào)了抗病、產(chǎn)量、品質(zhì)的相關(guān)關(guān)系,豐富了遺傳基礎(chǔ),增強(qiáng)了適應(yīng)性與穩(wěn)產(chǎn)性,解決了長(zhǎng)期以來三者難以兼得的問題。
2 中棉所12的閃光點(diǎn)
2.1 成功將高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病三性狀結(jié)合于一體
20世紀(jì)80年代以前我國培育的棉花品種,大多是單一性狀突出而綜合性狀欠佳,因?yàn)楦弋a(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病三性狀具有遺傳負(fù)相關(guān)性,而中棉所12的育成,首次攻克了抗病、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)三者不易結(jié)合的難題,尤以抗性和產(chǎn)量同步提高,增強(qiáng)了適應(yīng)性和穩(wěn)產(chǎn)性,使我國棉花育種取得突破性進(jìn)展,達(dá)國際先進(jìn)水平。
2.2 高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和廣泛的適應(yīng)性是其突出優(yōu)點(diǎn)
1985~1988年在黃河、長(zhǎng)江流域抗病區(qū)試中,霜前皮棉均比各自對(duì)照平均增產(chǎn)17.5%和11.5%,連續(xù)4年位居第一。
中棉所12共參加省級(jí)以上區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)15個(gè),累計(jì)點(diǎn)次139個(gè),平均皮棉產(chǎn)量1326 kg/hm2,霜前皮棉產(chǎn)量1212 kg/hm2,均居參試品種第1位,并且連續(xù)12年作為國家和省級(jí)區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)的對(duì)照品種。
在株型選育上,主要選擇第一個(gè)果枝節(jié)位高、第一果節(jié)稍長(zhǎng)的株型和缺刻較深的葉形,基部透光率提高40%,爛鈴率較對(duì)照減輕20%~40%,一、二級(jí)皮棉提高到80%。
2.3 對(duì)枯萎病和黃萎病的兼抗性好
兼抗枯萎病和黃萎病多個(gè)生理型小種,在國家抗病區(qū)試中,枯萎病指4.1,黃萎病指14.3(美蘇品種枯萎病指為33~57、黃萎病指為29~37),對(duì)我國當(dāng)時(shí)分布的3個(gè)黃萎病生理小種均具有抗性,抗性指標(biāo)優(yōu)于國家攻關(guān)要求,兼抗性居首位。
2.4審定省份之多
從1975年配制雜交組合到1986年品種育成,中棉所12的選育經(jīng)歷了12個(gè)年頭。先后通過河南、山東、山西、陜西、河北、浙江、湖北、新疆8省審(認(rèn))定和國家審定(1989年),這在作物品種中是罕見的。
2.5推廣應(yīng)用獲4個(gè)之最
中棉所12是我國自育棉花品種中累計(jì)種植面積最大、適應(yīng)性最廣、使用時(shí)間最長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)效益最大的品種,在1987~1997年11年間,累計(jì)推廣種植面積達(dá)1043.4萬公頃,增產(chǎn)皮棉93.9萬噸,新增經(jīng)濟(jì)效益69.4億元。其中,從1989~1995年連續(xù)7年種植面積位居第一,1996~1997年泗棉3號(hào)躍居第一位,中棉所12位居第二(表1)。
20世紀(jì)90年代,由于我國棉花生產(chǎn)上棉鈴蟲的暴發(fā)和危害,1998年以后,隨著美國抗蟲棉新品種33B等抗蟲品種的引進(jìn),生產(chǎn)上的常規(guī)品種迅速被美國抗蟲棉所取代。
2.6 優(yōu)良的種質(zhì)資源
一個(gè)優(yōu)良品種在生產(chǎn)上使用時(shí)間和創(chuàng)造的價(jià)值是有限的,而一個(gè)優(yōu)良種質(zhì)的使用時(shí)間和創(chuàng)造的價(jià)值是無限的。
國內(nèi)不少學(xué)者對(duì)中棉所12的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、抗病、優(yōu)質(zhì)性狀的遺傳及穩(wěn)定性進(jìn)行了深入研究,結(jié)果表明,該品種不但各種主要農(nóng)藝性狀組合完美,而且自身具有較強(qiáng)的遺傳力、配合力和遺傳穩(wěn)定性,是一個(gè)很好的育種資源。
另據(jù)報(bào)道,中棉所12的細(xì)胞質(zhì)中存在著抗黃萎病的遺傳成分,具有細(xì)胞質(zhì)母體遺傳的特點(diǎn),在棉花抗黃萎病育種中具有重要的利用價(jià)值[2]。
2.6.1 育成36個(gè)品種 育種家利用中棉所12這一寶貴種質(zhì)資源,采用雜交、回交、基因?qū)搿⒑教煺T變等技術(shù)手段獲得系列新品系或組合,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),截止2002年,國內(nèi)用中棉所12作親本,先后育成棉花新品系或組合84個(gè),通過國家和省級(jí)審定的品種有36個(gè),占育成新品系的42.9%,其中雜交種7個(gè)(占審定品種的19.4%)、抗蟲棉品種6個(gè)(占審定品種的16.7%)[3]。
2.6.2 代表性品種13個(gè) 由于中棉所12的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性狀遺傳力強(qiáng),用其作親本育成審定的36個(gè)品種中,累計(jì)推廣面積1031.3萬公頃,其中蘇棉9號(hào)推廣面積最大,達(dá)226.7萬公頃。
蘇棉9號(hào)、冀棉24、豫棉21、豫668、新陸中7號(hào)、中棉所35、中棉所40、鄂抗棉8號(hào)、鄂棉21、慈96-1、邯鄲284、晉棉25、秦遠(yuǎn)4號(hào)等是以中棉所12作親本育成的代表性品種,在生產(chǎn)上遍布黃河流域、長(zhǎng)江流域和西北內(nèi)陸三大棉區(qū)。
2.6.3 抗病性良好品種8個(gè) 由于中棉所12抗枯萎病耐黃萎病性突出,其中,用其作親本育成的20個(gè)品種對(duì)“兩病”的兼抗性比較好,平均枯萎病指6.5,黃萎病指19.7,表現(xiàn)突出的是豫棉21、中棉所40、蘇棉9號(hào)、豫棉668、晉棉15、秦遠(yuǎn)4號(hào)、豫棉11和宛棉7號(hào)。
2.6.4 雜交種7個(gè) 用中棉所12作親本育成雜交棉品種7個(gè),分別是冀雜18、川雜9號(hào)、川雜11號(hào)、湘雜2號(hào)、中棉所28、中棉所29、中棉所38,在黃河流域和長(zhǎng)江流域兩大棉區(qū)累計(jì)種植面積367.3萬公頃,表現(xiàn)出高產(chǎn)和抗棉鈴蟲兩大優(yōu)勢(shì)。其中,湘雜2號(hào)和冀雜18推廣面積較大,分別為160.0萬公頃和133.3萬公頃。
3 小結(jié)
今天,隨著功能基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和生物信息學(xué)的飛速發(fā)展,作物育種已經(jīng)開啟分子設(shè)計(jì)育種的新時(shí)代。與傳統(tǒng)育種技術(shù)相比較,分子設(shè)計(jì)育種能夠?qū)崿F(xiàn)從“經(jīng)驗(yàn)育種”到“定向、高效、精確育種”的轉(zhuǎn)變,在育種家的田間試驗(yàn)之前,對(duì)育種程序中的各種因素進(jìn)行模擬篩選和優(yōu)化,提出最佳的親本選配和后代選擇策略,從而大幅度提高育種效率。
20世紀(jì),“一把尺子一桿秤”的傳統(tǒng)育種技術(shù),雖說離我們漸行漸遠(yuǎn),但是,老一輩農(nóng)業(yè)科技工作者的責(zé)任意識(shí)和擔(dān)當(dāng)意識(shí)以及艱苦奮斗、一絲不茍、愛崗敬業(yè)的奉獻(xiàn)精神,在當(dāng)前激勵(lì)農(nóng)業(yè)科研人員要“頂天立地”的科研新形勢(shì)下,更值得我們秉承和弘揚(yáng)。
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