戴茂华 刘丽英 刘雪梅 李辰晖 吴振良

摘要：抗逆优质丰产棉花新品种的培育及应用是当前棉花生产节水提质增效的关键。‘衡棉1670是河北省农林科学院旱作农业研究所以中早熟陆地棉品种资源材料‘衡棉210为母本，以‘衡棉4号为父本杂交，后代多年南繁北育，经旱棚盐池鉴定选择，在枯黄萎病混生重病地、不防治棉铃虫的高压胁迫下，经过多年连续定向选择育成。其突出表现为抗枯黄萎病、丰产优质、耐盐抗旱节水，适宜在河北省及黄河流域同类生态春播棉区推广种植，2019年8月通过河北省农作物品种审定委员会审定（审定编号为冀审棉20190013）。

关键词：陆地棉;‘衡棉1670;抗旱耐盐;品种选育

中图分类号：S562文献标志码：A论文编号：cjas2020-0044

Breeding of ‘Hengmian 1670：A Cotton Variety with Salt and Drought Tolerance，Good Quality and High Yield

DAI Maohua1，LIU Liying1，LIU Xuemei2，LI Chenhui1，WU Zhenliang1

（1Hebei Key Laboratory of Crops Drought Resistance/ Dryland Farming Institute，Hebei Academy of Agricultural and Forestry Sciences，Hengshui 053000，Hebei，China;

2Agricultural Machinery Safety Supervision Bureau，Hengshui City，Hebei Province，Hengshui 053000，Hebei，China）

Abstract：Cultivation and application of new cotton varieties with high quality and high yield is the key to water- saving and improving quality and efficiency in cotton production. Dryland Farming Institute of Hebei Academy of Agricultural and Forestry Sciences took ‘Hengmian 210（resource material of middle- early maturity and disease-resistant upland cotton）as female parent and ‘Hengmian 4as male parent to carry out hybrid combinations. After years of continuous directional selection，‘Hengmian 1670was selected under disease stress，pest stress，salt stress and drought stress. ‘Hengmian 1670，approved by Hebei Province in August 2019 （Jishenmian 20190013），has outstanding performance such as the resistance to Fusarium and Verticillium wilts，high yield and quality，salt tolerance，drought resistance and water-saving，and it is suitable for planting in Hebei Province and similar ecological spring sowing cotton areas in the Yellow River Basin.

Keywords：Upland Cotton;‘Hengmian 1670;Drought Resistance and Salt Tolerance;Variety Breeding

0引言

中國是世界棉花生产大国，棉花是中国重要的经济作物，是纺织工业的重要原料，而且是关系国计民生的重要物资，棉花产业是中国国民经济的重要组成部分[1]。当前，中国棉花产业步入低谷期，棉花种植面积大幅下滑，粮棉争地是制约中国棉花产业发展的重要限制因子之一[2]。

棉花是抗逆性较强的作物，是盐碱地的先锋作物[3]。中国盐碱地面积超过3000万hm²，位居世界第三位，主要分布于沿海、内陆盐碱地、黄泛区等。中国河北省盐碱地面积较大，高达60万hm²，其中以衡水、沧州和邢台面积较大，而衡水、沧州、邢台等地均是冀中南棉区传统的植棉大市，土壤盐碱化严重降低了该区棉花产量和品质[4]。耐盐性是盐碱地棉花品种必须具备的重要性状[5]。

干旱缺水是一个世界性的普遍现象[6]。中国有1/2国土面积处于干旱半干旱地区。中国是世界上13个严重缺水的国家之一，水资源仅为世界人均水量的1/4，随着人口和经济的快速增长，水资源正面临着严峻的考验[7]。干旱是制约农业生产的主要逆境因子，干旱造成的作物减产甚至会超过其他不良因素带来的损失总和[8]。减轻干旱造成的损失，除了增加灌溉，就是培育抗旱品种[9]。棉花具有一定的抗旱性，在水资源日益紧缺的背景下，发展旱地植棉对缓解粮棉争地矛盾具有重要现实意义，抗旱棉花品种的培育是提高旱地棉花产量的有效手段[10]。

各主要产棉国美国、印度、澳大利亚等一直致力于抗旱耐盐棉花新品种培育。美国、澳大利亚等国从20世纪70年代开始棉花抗旱耐盐碱研究[11]。1981年美国提出耐环境胁迫育种，育种上则多采用常规筛选手段。虽然选育了一些棉花抗旱耐盐碱品种（系），如‘岱61、‘岱62、‘岱980、‘邓恩118、‘旱地棉289等，与常规品种仍有较大差距，特别是与丰产、优质、早熟等性状难以同步提高，因而不能在生产上广泛应用[4]。中国的棉花抗旱（盐）研究，自“六五”成立了棉花抗旱（盐）新品种选育协作组始，经过“七五”“八五”攻关研究，坚持基础研究与应用研究并重，棉花抗旱耐盐育种研究有很大进展，鉴定、筛选出一批综合性状较好的抗旱和耐盐材料，育成了‘晋棉13和‘中棉所25等抗旱（盐）棉花新品种，并在生产上得到一定范围的应用[12]。当前，现有棉花品种已不能满足生产上对品种抗旱、耐盐、抗病虫、优质、高产等多元化需求[13]。据此，河北省农林科学院旱作农业研究所以耐盐、抗旱、丰产优质为育种目标，经过多年的连续定向选择，选育出耐盐、抗旱、丰产优质棉花新品种‘衡棉1670。

1亲本材料

亲本组合为‘衡棉210ב衡棉4号。亲本选择是优异品种培育的关键[14-15]。2008年选择经过复式杂交、遗传背景丰富的高代常规棉稳定品系衡棉210作为母本，其表现株型较紧凑，茎秆较粗，丰产性好，品质优，绒长30.5 mm，断裂比强度31.4 cN/tex，马克隆值4.3。抗旱性好，抗黄萎病性略差。吐絮早、集中，吐絮肥畅。选择转Bt基因抗虫棉‘衡棉4号作为父本，其表现为株型松紧适中，长相清秀，铃大、卵圆型，单株结铃性强。吐絮肥畅易采摘。生育期128天，中早熟。丰产稳产性好，品质较优，上半部平均长度30.4 mm，断裂比强度28.2 cN/tex，马克隆值4.5，抗旱耐盐性好，抗枯黄萎病性强。父母本在抗逆性、产量、品质等诸多优良性状上得到互补和加强[16]。

2选育过程

2008年在河北省衡水市深州护驾迟镇河北省农林科学院旱作节水农业试验站配制杂交组合。2008 年冬杂交铃种植于海南省三亚市河北省农林科学院旱作农业研究所海南试验站。2009年F₂代种植于河北省农林科学院旱作节水农业试验站枯、黄萎病混生病圃中，在不防治棉铃虫的自然条件下，进行抗病、抗虫、优质、丰产优良单株选择，2009年冬海南南繁加代。2010年F₄代种植于河北省农林科学院旱作节水农业试验站进行抗逆性、丰产性、品质鉴定选择。2009—2010年经过2年4代的单株、株行、株系鉴定选择。2011—2013年对育成品系进行新品种比较试验，‘衡棉1670综合性状优良，抗病虫性、品质、产量表现较好。2014—2015年在河北省南宫市、枣强县、曲周县、海兴县，对抗病、丰产、优质等性状进行适应性和稳定性鉴定。2016年参加河北省棉花品种区域试验。

3选育结果

3.1特征特性

‘衡棉1670属转基因抗虫常规棉品种，适宜在河北省棉区春播种植。平均生育期124天。株型塔型，茎秆粗壮，叶片较小，叶色绿色，叶功能期长。铃大、卵圆型，单铃重高，单株结铃性强。株高102cm，第一果枝节位7.2节，单株果枝数12.4个，单株结铃数15.7 个。铃重7.3 g，子指12.6 g，衣分40.6%，霜前花率90.9%，霜前花僵瓣率2.7%。中早熟，纤维洁白，吐絮畅。

3.2产量表现

2011—2013年所内新品种比较试验，‘衡棉1670综合性状优异、表现突出，2011年品比试验霜前皮棉产量1362.0 kg/hm²，比对照‘冀棉958增产10.2%;2012年品比试验霜前皮棉产量1450.5 kg/hm²，比对照‘冀棉958增产13.6%;2013年品比试验霜前皮棉产量1488.0 kg/hm²，比对照‘冀棉958增产15.5%。

2016—2017年河北省春播棉区域试验，2年平均皮棉总产量和霜前皮棉产量分别为1582.5、1437.0 kg/hm²，分别较对照品种‘冀丰1271增产7.1%和6.8%，差异均达显著水平（表1）。2018年河北省棉花品种生产试验，皮棉总产量和霜前皮棉产量分别为1584.0、1440.0 kg/hm²，分别较对照品种‘冀丰1271增产9.9% 和10.8%，差异均达显著水平（表1）。2019年‘衡棉1670在枣强县新屯镇大面积示范，专家田间实测皮棉产量1984.5 kg/hm²，较当地生产对照每公顷增产皮棉307.5 kg，增产率18.3%。

3.3纤维品质

纤维品质由农业部棉花品质监督检验测试中心检测。2016年、2017年2年平均区域试验结果见表2，上半部平均長度30.1mm，断裂比强度32.9cN/tex，马克隆值5.3，整齐度指数84.3%，纺纱均匀指数143.5。‘衡棉1670纤维品质优良[17]。

3.4抗病性

抗病性由河北省农林科学院植物保护研究所鉴定，2016年枯萎病病指0.7，黄萎病相对病指10.7;2017 年枯萎病病指5.7，黄萎病相对病指24.9。2年鉴定结果平均枯萎病病指3.2，黄萎病相对病指17.8，属高抗枯萎病、抗黄萎病类型品种（表3）。

3.5抗旱耐盐性

河北省农林科学院旱作农业研究所依据河北省地方标准农作物品种抗旱性鉴定规程[18]（DB13/T 398. 5—1999），在人工模拟干旱环境条件下进行抗旱性鉴定，鉴定结果表明‘衡棉1670的抗旱指数高达1.23，显著高于抗旱对照品种‘中H177（抗旱指数1.00）。中国农业科学院棉花研究所采用苗期0.4%盐量胁迫法进行耐盐性鉴定，鉴定结果表明‘衡棉1670的相对成活苗率为65.34%，显著高于耐盐对照品种‘中9807（相对成活苗率51.22%）。

4适宜推广种植区域及栽培技术要点

‘衡棉1670适宜于河北省棉区及黄河流域同种类型生态区域春播种植。适宜播期为露地4月25—30日，地膜4月18—25日。适宜密度为高水肥地块3.75万～4.5万株/hm²，中等水肥地块4.20万～5.25万株/hm2，低水肥地块5.25万～6.00万株/hm²。施足底肥，增施钾肥，花铃期每公顷追施尿素150～300 kg化学调控掌握少量多次的原则，缩节胺用量蕾期7.5 g/hm²、初花期22.5～30 g/hm²、花铃期37.5～45 g/hm²。

5总结

全球性的缺水干旱和土壤盐碱化问题加重，给棉花生产带来严重威胁，造成棉花单产损失严重、品质大幅度降低，植棉效益低，棉花种植面积大幅下滑。发展盐碱旱地植棉是挽救棉花面积不断下降的主要途径之一，而选育和推广抗逆丰产优质棉花新品种将是其中最为直接经济有效的方式。研究的难点在于将抗旱耐盐碱性与丰产优质等优异性状的有效聚合，实现产量、品质、抗旱耐盐碱性协同改良提高。种质资源是突破性品种培育的关键，充分利用研究所在抗旱耐盐育种上的优势，广泛搜集引进优异资源材料，育种方法创新、技术突破，育成耐盐、抗旱、丰产优质棉花新品种‘衡棉1670，实现抗旱、耐盐、丰产优质等优良性状的协同提高，进一步提升棉花抗逆育种水平，为河北省棉花产业持续稳定发展提供品种和技术保障。

参考文献

[1]喻树迅.中国棉花产业百年发展历程[J].农学学报，2018，8（1）：93-99.

[2]卢秀茹，贾肖月，牛佳慧.中国棉花产业发展现状及展望[J].中国农业科学，2018，51（1）：26-36.

[3]ABDELRAHEEM A，ESMAEILI N，O' CONNELL M，et al. Progress and perspective on drought and salt stress tolerance in cotton（Review）[J].Industrial crops and products，2019，130：118-129.

[4]HASANUZZAMAN M，OKU H，NAHAR K，et al. Nitric oxideinduced salt stress tolerance in plants：ROS metabolism，signaling，and molecular interactions[J].Plant biotechnology report，2018，12 （2）：77-92.

[5]解美霞，楊君，王国宁，等.基于表达谱分析陆地棉DUF642基因家族抗逆功能[J].棉花学报，2019，31（6）：493-504.

[6]KHAN A H，AKBAR A，YANG X. Drought tolerance improvementin plants：an endophytic bacterial approach[J].Applied microbiology & biotechnology，2019，103（18）：7385-7397.

[7]ZHANG H，LI Y，ZHU J K. Developing naturally stress- resistant crops for a sustainable agriculture[J].Nature plants，2018，4（12）：989- 996.

[8]孟超敏，蔡彩平，郭旺珍，棉花抗逆育种研究进展[J].南京农业大学学报，2012，35（5）：25-34.

[9]刘淑会，陈新宏，蔡振虎，等.普通小麦-大麦杂种后代衍生系抗旱性鉴定[J].甘肃农业大学学报，2010，45（6）：60-65.

[10]戴茂华，刘丽英，庞昭进，等.花铃期干旱胁迫对棉花生理生化指标的影响[J].江西农业学报，2015，27（7）：19-21.

[11]ULLAH A，AKBAR A，LUO Q，et al. Microbiome diversity in cotton rhizosphere under normal and drought conditions[J]. Microbial ecology，2019，77（2）：429-439.

[12]罗云佳.棉花多逆抗性育种研究[J].西南农业大学学报，2002，24 （3）：214-217.

[13]LI F G. Towards improving drought resistance and lodging resistance in cotton[J].Journal of cotton research，2019，2（1）：1-2.

[14]戴茂华，刘丽英，吴振良.转Bt基因抗虫棉品种间杂种优势及配合力研究[J].华北农学报，2013，28：74-78.

[15]叶邦兴，唐海明.棉花杂种优势利用的研究进展与发展思路[J].江西农业学报，2007，19（10）：47-49.

[16]戴茂华，刘丽英，吴振良.优质高产耐盐抗旱杂交棉衡优12的选育研究[J].中国农学通报，2017，33（18）：21-24.

[17]全国农业技术推广服务中心，中国农业科学院棉花研究所，江苏省农业科学院经济作物研究所，等.NY/T 1297—2007.农作物品种审定规范棉花[S].中华人民共和国农业部，2007.

[18]河北省农业厅农业处，河北省旱作农业研究所.DB13/T 398.5—1999.农作物品种抗旱性鉴定规程[S].河北省技术监督局，1999.