點(diǎn)評(píng)專家：喻樹(shù)迅（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所所長(zhǎng)、副研究員、博導(dǎo)）

　　范術(shù)麗（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所研究員）

　　“上世紀(jì)80年代，由于棉花生長(zhǎng)時(shí)間長(zhǎng)，我國(guó)北方只能種一季棉花，而剩余的時(shí)間不夠種植小麥，加上人多地少，棉糧爭(zhēng)地矛盾突出。”喻樹(shù)迅告訴記者，相對(duì)而言，植物的生長(zhǎng)期和光合作用時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)量越高、品質(zhì)越好，如何才能做到早熟又高產(chǎn)呢？這成為擺在我國(guó)農(nóng)業(yè)科研人員面前的一大難題。

　　早熟不早衰品種：麥棉兩不誤

　　課題組研究發(fā)現(xiàn)，如果小麥和棉花共生期長(zhǎng)，將造成小麥和棉花都晚熟，并且產(chǎn)量低，品質(zhì)差；早熟與優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)等性狀呈現(xiàn)“負(fù)”相關(guān)，這是國(guó)內(nèi)外棉花遺傳育種界一直未能突破的遺傳研究障礙。

　　于是，課題組提出了短季棉區(qū)劃，即通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外短季棉品種分析，提出我國(guó)短季棉種植要分成三個(gè)生態(tài)區(qū)：遼寧、新疆特早熟春棉區(qū)，黃河麥棉兩熟區(qū)和長(zhǎng)江棉油菜多熟區(qū)，這得到同行的認(rèn)可。

　　課題組還確定了早熟的指示性狀，即蕾期脫落率低、果枝節(jié)位低、遺傳力高等；培育出適宜兩熟耕作制度的新品種，育成了中棉所10、中棉所14、中棉所26，這3個(gè)麥棉兩熟早熟新品，生育期110天左右，比春棉品種成熟早20―30天左右，推動(dòng)了我國(guó)麥棉兩熟新耕作制度的形成。

　　在早熟棉育種中，早熟是*主要的性狀，但早熟伴隨早衰，嚴(yán)重影響早熟棉品種的產(chǎn)量和品質(zhì)。課題組通過(guò)對(duì)短季棉品種酶類研究發(fā)現(xiàn)，早熟不早衰品種的葉片葉綠素和蛋白質(zhì)降解慢，SOD等酶類活性強(qiáng)；而早熟早衰品種的酶類活性低，葉綠素和蛋白質(zhì)降解快，產(chǎn)量低。于是，課題組提出了從親本到后代對(duì)抗氧化系統(tǒng)酶活性進(jìn)行選擇的生化輔助育種技術(shù)。通過(guò)生化輔助育種技術(shù)，選擇抗氧化系統(tǒng)酶類活性強(qiáng)、不早衰的品種作親本，在后代選擇中以酶活性高低對(duì)各世代進(jìn)行篩選，有效地緩解了早熟早衰的遺傳負(fù)相關(guān)，育成了早熟不早衰、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病的中棉所24、27和36，3個(gè)品種生育期為110天左右，霜前花率90%以上。

　　專家點(diǎn)評(píng)：

　　麥棉兩熟早熟新品種――中棉所10、中棉所14、中棉所26，在我國(guó)已累計(jì)種植7000萬(wàn)畝。而早熟不早衰、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病的中棉所24、27和36，在全國(guó)夏棉品種區(qū)試霜前皮棉產(chǎn)量比較對(duì)照中棉所16，增產(chǎn)了14.6%―24.7%；纖維品質(zhì)綜合指標(biāo)優(yōu)良，強(qiáng)度大大提高；抗枯萎病、耐黃萎病能力強(qiáng)。這3個(gè)品種累計(jì)種植3000萬(wàn)畝，并在2004年獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

　　轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉：豐產(chǎn)又抗病

　　“上世紀(jì)90年代，棉鈴蟲(chóng)危害猖獗，每年都給國(guó)家造成幾十億元的經(jīng)濟(jì)損失，尤其在152 0173 3840年，棉鈴蟲(chóng)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失就超過(guò)100億元。”喻樹(shù)迅所長(zhǎng)鄭重地告訴記者，“因?yàn)槊掴徬x(chóng)很快就能產(chǎn)生抗藥性，所以棉農(nóng)原本在棉花種植期間只需要噴施農(nóng)藥1到3次，后來(lái)即使是噴施農(nóng)藥20余次，也無(wú)法完全防治住棉鈴蟲(chóng)。人們?cè)鴮⒚掴徬x(chóng)放在農(nóng)藥原液中，它依然悠然自在。”

　　針對(duì)棉鈴蟲(chóng)的危害，在保證短季棉育種早熟、豐產(chǎn)、抗病的前提下，抗蟲(chóng)性成為棉花育種的重要目標(biāo)。通過(guò)國(guó)家課題的支持，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所與生物技術(shù)所合作，通過(guò)常規(guī)育種技術(shù)與轉(zhuǎn)基因技術(shù)相結(jié)合，以中棉所16為母本，與轉(zhuǎn)Bt基因棉種質(zhì)系雜交，并與中棉所16回交，育成了生育期110天左右的第1個(gè)抗蟲(chóng)早熟棉中棉所30；之后，還育成豐產(chǎn)、抗病的中棉所37、中棉所42等單價(jià)Bt轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉。而抗蟲(chóng)棉中棉所30，與不抗蟲(chóng)棉的中棉所16相比較，增產(chǎn)了20%。

　　但是由于棉鈴蟲(chóng)對(duì)轉(zhuǎn)單一Bt殺蟲(chóng)基因，會(huì)有產(chǎn)生抗性的潛在風(fēng)險(xiǎn)，在單價(jià)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的基礎(chǔ)上，課題組以大面積推廣的中棉所36為受體，以雙價(jià)Bt+CpTI基因?yàn)槟康幕颍?005年育成延緩棉鈴蟲(chóng)產(chǎn)生抗性的雙價(jià)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)短季棉中棉所50，之后，又育成中棉所58。中棉所58的生育期為105天，增產(chǎn)20%左右，抗枯萎耐黃萎病，纖維品質(zhì)達(dá)到國(guó)家紡織工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。至此，短季棉育種在熟性和抗蟲(chóng)性方面又步入了一個(gè)新階段。

專家點(diǎn)評(píng)：

　　育成轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉中棉所37、42、45、50，為我國(guó)國(guó)產(chǎn)抗蟲(chóng)棉發(fā)展起到促進(jìn)作用。1996年美國(guó)轉(zhuǎn)基因棉花占全國(guó)轉(zhuǎn)基因棉花面積的95%，2006年下降到15%。在徹底打破美國(guó)抗蟲(chóng)棉的壟斷地位中，中棉所37、42、45、50等轉(zhuǎn)基因品種起了重要作用。目前，中棉所42已經(jīng)成為夏棉主栽品種，中棉所45成為春棉主栽品種和國(guó)家區(qū)試對(duì)照品種，為使國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)基因棉花面積上升為主導(dǎo)地位提供了品種基礎(chǔ)。

　　低酚棉品種：綜合利用價(jià)值高

　　棉籽仁中含有豐富的蛋白質(zhì)和脂肪，陸地棉的棉仁中含有40%左右的蛋白質(zhì)和35%以上的脂肪，但一般棉花種仁中含有較高的棉酚及其衍生物，人以及一些動(dòng)物食用后，便會(huì)產(chǎn)生中毒的現(xiàn)象。棉油脫毒精煉后可食用，但榨油后的棉籽餅只能作肥料，影響了棉籽蛋白的綜合利用。而選育出的一些低酚棉品種，因低酚性狀純度差，難于在生產(chǎn)上應(yīng)用。

　　課題組通過(guò)遺傳分析與篩選，首次從國(guó)內(nèi)外育種材料中篩選出陜2942、中無(wú)642和GL-5等抗病、早熟、低酚等種質(zhì)材料；采用生物化學(xué)測(cè)試與遺傳分析相結(jié)合方法，找出了控制低酚性狀的雙隱性基因的優(yōu)良個(gè)體。由于其低酚性狀遺傳穩(wěn)定，棉酚含量低微，僅0.0025%，低于0.04%的國(guó)際衛(wèi)生食用標(biāo)準(zhǔn)，具有較高的綜合利用價(jià)值，是低酚棉育種的一大進(jìn)展。

　　海島棉纖維品質(zhì)優(yōu)良，但產(chǎn)量相對(duì)較低，陸地棉產(chǎn)量較高，但纖維品質(zhì)遠(yuǎn)不如海島棉。在國(guó)家課題的支持下，通過(guò)現(xiàn)有分子標(biāo)記技術(shù)，將海島棉的纖維品質(zhì)優(yōu)異基因轉(zhuǎn)移到陸地棉中，達(dá)到既高產(chǎn)又優(yōu)質(zhì)目的。通過(guò)選擇獲得高比強(qiáng)優(yōu)質(zhì)新品系11個(gè)，其纖維長(zhǎng)度在34毫米以上，纖維強(qiáng)度高。

　　1961年蘇聯(lián)開(kāi)始利用返回衛(wèi)星研究和報(bào)道了空間飛行對(duì)植物種子的影響，此后，美國(guó)和德國(guó)等許多國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究了在空間條件下植物生長(zhǎng)發(fā)育和遺傳特性的變化，20世紀(jì)80年代美國(guó)獲得變異的番茄，1996年俄羅斯、美國(guó)合作在“和平”號(hào)軌道站上開(kāi)辟了900平方米的溫室，種植了100多種作物，但關(guān)于棉花航天誘變育種未見(jiàn)報(bào)道。

　　我國(guó)自1987年開(kāi)展航天育種研究以來(lái)，先后進(jìn)行了13次70多種農(nóng)作物的空間搭載試驗(yàn)，棉花航天誘變自1988年有8個(gè)科研單位共搭載40個(gè)品種，研究了搭載后棉花種子萌發(fā)、營(yíng)養(yǎng)和生殖生長(zhǎng)、同工酶、主要農(nóng)藝經(jīng)濟(jì)性狀等的變異，航天處理對(duì)棉花早熟性有較好的改良效果，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所利用航天誘變育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)與常規(guī)育種相結(jié)合，2007年育成生育期104天的雙價(jià)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉品種中棉所64，短季棉航天誘變育種初見(jiàn)成效。專家點(diǎn)評(píng)：

　　我們?yōu)楸苊馍飳W(xué)混雜，通過(guò)遺傳變異選擇，發(fā)現(xiàn)雌蕊柱頭短、雄蕊早散花粉的低酚棉花材料，常年低酚株率高達(dá)98%以上，間苗后可達(dá)****；通過(guò)地理跨距大的品種雜交和生化測(cè)定，育成了中棉所18和中棉所20，品種性狀優(yōu)良，穩(wěn)定遺傳，避免混雜，其純度可達(dá)99%，低酚率低于0.004%。生育期113天左右，既適于河北、山東、河南作麥棉兩熟種植，也適于甘肅、新疆北疆和遼寧作春棉種植，累計(jì)推廣1500萬(wàn)畝，成為我國(guó)低酚棉歷史上推廣面積*大的品種。

　　■攻關(guān)動(dòng)態(tài)

　　發(fā)布時(shí)間：2008―7―14

　　安徽：油菜秸稈免燒問(wèn)題有望徹底解決

　　近日，安徽省“秸稈還田循環(huán)利用技術(shù)集成研究與示范”課題組分別在安徽蒙城科技示范場(chǎng)、麥豆原種場(chǎng)，肥東包公鎮(zhèn)王集村、包河區(qū)大圩鄉(xiāng)圩西村進(jìn)行了三項(xiàng)不同耕作模式下秸稈還田技術(shù)集成模式的試驗(yàn)示范，即：麥玉種植模式、麥稻種植模式和油稻作業(yè)模式的關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)示范。

　　此次示范從方案的制定到機(jī)具的調(diào)配、從農(nóng)民培訓(xùn)到每一環(huán)節(jié)農(nóng)機(jī)化技術(shù)作業(yè)，都是由安徽省農(nóng)機(jī)推廣總站具體負(fù)責(zé)的。在農(nóng)機(jī)農(nóng)藝課題組成員的共同努力下，不僅完成了預(yù)期目標(biāo)，油菜機(jī)收、油菜秸稈還田等應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)還取得了突破性進(jìn)展，深受實(shí)施區(qū)廣大農(nóng)民歡迎。

　　安徽省“秸稈還田循環(huán)利用技術(shù)集成研究與示范”是國(guó)家科技支撐計(jì)劃“江淮平原區(qū)秸稈還田循環(huán)利用技術(shù)集成研究與示范”課題的子課題之一，由安徽省科技廳管理，安徽省農(nóng)科院承擔(dān)，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)、安徽省農(nóng)機(jī)推廣總站參加。課題主要目標(biāo)是通過(guò)秸稈還田循環(huán)利用途徑，解決嚴(yán)重影響合肥機(jī)場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)周邊高速公路的交通安全和廣大市民生活環(huán)境的油菜、水稻秸稈焚燒問(wèn)題；同時(shí)，實(shí)現(xiàn)改良土壤、減少肥料和農(nóng)藥用量等目標(biāo)。