新疆棉花种质资源历史现状与发展-2014年棉花学会年会报告

新疆棉花种质资源历史现状与发展（新疆农科院经济作物研究所师维军）一、新疆棉花种质资源工作发展历程•1、上世纪50年代以前的简单直接利用时期•50年代以前，仅有通过丝绸之路传入的直接种植利用的草棉（非洲棉）及自然变异形成的当地农家土种，另外还有30-40年代从前苏联美国引进的陆地棉。•比较有代表性的如库尔勒光籽、喀什黑籽、莎车土棉、刀狼棉、喀尔巴克鸡脚棉、若羌绿籽等以及斯列德尔（ⅡPeⅡeP）、那乌罗斯基（HaBPOHKИü，前苏联自美国购进定名后引进新疆）等。•这些品种铃小衣分低、绒短、中晚熟、品质差。这一时期仅是传入（引入）后直接种植利用，未进行有意识的收集、鉴定研究，有关工作实际上一片空白。一、新疆棉花种质资源工作发展历程•2、上世纪50-60年代的较大量引进及初步鉴定筛选利用时期•新疆陆续从国外（主要是前苏联）和当时植棉水平较高的长江流域棉区大量引进棉花新品种进行鉴定试种，主要是陆地棉和海岛棉品种。在东疆吐鲁番地区吐鲁番市东坎乡、南疆喀什地区莎车县、和田地区墨玉县开始进行鉴定试种和新品种的选育研究工作。•经过筛选，有十几个品种得以在生产上大面积的引用种植。如前苏联的司3173、克克1543、司1470、司4744和美国岱字棉以及海岛棉品种，如前苏联的901衣、5476衣、8763衣、5904衣、司6022等。其中海岛棉当时主要在吐鲁番地区试种。•揭开了新疆棉花种质资源研究工作的序幕。一、新疆棉花种质资源工作发展历程•3、上世纪70-90年代后期的积累和发展时期•1978年，新疆农业科学院经济作物研究所成立，上述地区棉花科研人员汇集在一起，正式开始现代新疆棉花新品种选育研究工作。但是由于历史和社会等方面的原因，种质资源工作并未得到真正足够的重视，仅依附于新品种选育研究工作，在材料引进收集、鉴定保存方面尚处在十分初级的阶段，没有独立的项目、经费、人员和科研条件。•这一时期随着棉花生产对品种要求的不断提高，种质资源研究开始步入较系统、较全面的收集引进鉴定研究利用阶段。伴随着棉花新品种的不断引进和自育品种选育工作的开展，种质资源材料逐渐丰富并进行了有关的研究鉴定利用。一、新疆棉花种质资源工作发展历程•3、上世纪70-90年代后期的积累和发展时期•据统计，到1985年，新疆收集、保存的棉花种质资源材料1000余份，其中陆地棉700余份，长绒棉300余份，另外还有部分中棉、草棉、野生棉等，它们分别被保存在库尔勒的巴州地区农科所、吐鲁番的新疆农科院长绒棉研究所和新疆农科院品种资源室。一、新疆棉花种质资源工作发展历程•3、上世纪70-90年代后期的积累和发展时期•经过对种质资源主要性状的研究，由新疆农科院经作所主持，巴州地区农科所和新疆农科院吐鲁番长绒棉研究所共同编写了《新疆棉花品种资源志》（初稿），收入棉花品种资源300余份，并且根据新疆特定生态条件下，这些种质资源所表现的熟性、株型、衣分、铃重、绒长、强力、抗病性等特性，将陆地棉分为20个类型，海岛棉分为22个类型，通过综合评价、推荐了一批综合性状较好的种质资源材料供育种利用。一、新疆棉花种质资源工作发展历程•3、上世纪70-90年代后期的积累和发展时期•据统计，在系统选育和杂交育种中应用较成功的亲本约有49个。如前苏联司字系统品种司4727、司6022、司1470、司1581、司460、司4575，克克系统品种克克1543，美国斯字棉系统品种斯字棉5A、爱字无毒棉、比马棉、奈尔210，前苏联的衣字系统品种8763衣、9122衣、5476衣等。一、新疆棉花种质资源工作发展历程•3、上世纪70-90年代后期的积累和发展时期•这一时期，在生产上曾种植过一定面积的棉花品种、引进国内外品种直接利用的15个，如司3173、司4744、司6022、司1470、克克1543、108夫、910衣、2衣3、5476衣、8763衣、5904衣等；自育品种22个，如陆地棉61-72、66-241、新陆早1号、巴州172、大铃棉、新陆201、墨玉1371、巴州6017、军棉一号、新陆中2号、新陆中3号、新陆中4号、新陆早一号、新陆早3号、海岛棉品种胜利1号、新海棉、军海一号、新海5号、新海9号、新海12号等。•这一时期，是种质资源充实、保存，逐步研究并大量利用阶段，较好地发挥了种质资源的作用。一、新疆棉花种质资源工作发展历程•4、上世纪90年代末至今的快速发展时期•1996年，新疆农科院经作所承担国家“九五”棉花科技攻关项目“棉花优良种质评价与利用（繁种与农艺性状鉴定）”（新疆），自此以后，连续主持承担国家“十五”—“十二五”棉花种质资源科技攻关项目（新疆），在研究思路、方法手段、材料收集鉴定、基因挖掘、创新利用、国家中长期库保存、科研单位交流发放等方面得以在国家级层面上发展提高，扩大影响，体现了新疆棉花种质资源价值和地缘优势，不仅为丰富充实国家棉花种质资源做出了贡献，而且也提高了相应的研究水平，使之更加系统化、科学化，使新疆的棉花种质资源研究工作达到了一个新的水平。一、新疆棉花种质资源工作发展历程•4、上世纪90年代末至今的快速发展时期•2005-2007年，通过主持承担新疆科技厅“国外特异陆地棉种质资源收集与研究”项目以及对乌兹别克斯坦、澳大利亚的实地考察访问，对国外包括美国、澳大利亚、乌兹别克斯坦、塔吉克斯坦等主要植棉国较新的棉花种质资源材料进行了较系统的收集种植、观察鉴定、自交保纯，入库发放，显著丰富充实了新疆棉花种质资源数量和类型，提高扩大了资源材料引进收集的能力和渠道。一、新疆棉花种质资源工作发展历程•4、上世纪90年代末至今的快速发展时期•2010-2013年，通过赴塔吉克斯坦进行实地考察访问，对当地棉花科研及生产情况进行了较系统的考察了解，实地收集一批当地棉花种质资源材料。通过与新疆科学院生地所共同主持承担新疆科技厅国际合作项目“新疆棉花现代栽培技术在塔吉克斯坦的试验示范”以及参加国家科技部国际科技合作项目“中亚特有生物资源引进与联合研究”，对塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦等中亚植棉国棉花种质资源进行了有计划的考察了解收集。•这些资源考察收集活动充分发挥和体现了新疆与周边国家在棉花种质资源收集引进合作交流方面所具有的地缘优势和基础优势。为新疆棉花种质资源研究对外合作交流工作开创了全新的局面。二、新疆棉花种质资源研究工作现状•1、搜集保存研究•由于地缘和历史的因素，新疆棉花种质资源主要来自前苏联、美国等，国内黄河流域棉区、长江流域棉区的材料，也是主要的搜集对象，育种过程中所创造的各具特色的自育优良品种（系），也做为种质资源进行了保存。•同时由于新疆是全国唯一的长绒棉生产区，海岛棉的种质资源也进行了搜集保存。二、新疆棉花种质资源研究工作现状•1、搜集保存研究•新疆农科院经作所收集、保存有国内外包括美国、澳大利亚、埃及、中亚植棉国以及国内黄河、长江流域棉区以及新疆（包括品种品系）各类种质资源材料5000余份。•巴州地区农科所，现收藏保存棉花品种资源达1800余份，其中陆地棉1486份，海岛棉372份，是国家内陆棉区种质资源重点保存单位之一，占国家棉花种质资源保存数的24.13%。•新疆兵团农垦科学院目前拥有早熟陆地棉、早中熟陆地棉、海岛棉、彩色棉等棉花种质材料6500份、育种材料3000份、大铃、高衣分、多纤维类型骨干亲本50份。二、新疆棉花种质资源研究工作现状•1、搜集保存研究•在具体的研究内容上，除生态适应性的观察鉴定外，对生物学、农艺学性状、纤维品质、抗逆性，包括茎、叶、花铃絮等方面的株高、果枝始节、主茎节间长度、叶大小、叶龄、叶毛、叶色、铃大小、铃重、衣分、果枝类型、株型、绒长、比强度、马克隆值等超过40项的性状指标的全面系统规范的观察鉴定、测试分析，根据具体情况和要求，研究项目可达60余项，涵盖了棉花的各方面的性状。二、新疆棉花种质资源研究工作现状•1、搜集保存研究•同时，对580份种质资源材料以500克自交种入国家库保存，对600份种质资源材料在吐絮期拍摄了典型单株彩色照片。•部分优良种质材料性状指标被做为新疆棉花种质资源性状优良性标准被国家数据库收录。如超长高强度中细长的ZM114283（库车T94-1）、ZM114288（库车T94-6），大铃高强度光叶中细长的ZM114320（库车919罕-2）、低酚光叶中细长的ZM114278（90-656-12），短果枝耐盐的ZM151962（Z-4136），高衣分的ZM113949（中沪植PI3910），高衣分耐盐的ZM114274（中沪植PI935），耐盐中细长的ZM114234（库车96492）等。•全部种质资源材料均保存有200克—2kg的种子量。二、新疆棉花种质资源研究工作现状绿絮棕絮二、新疆棉花种质资源研究工作现状•1、搜集保存研究•近几年来，我们在聚合了两个优异性状的特异种质资源材料的创新研究方面也作了一些基础性的工作和探索性研究，积累了一批材料。如我们目前已筛选出早熟优质特异种质资源材料（在生育期≤120天的同时，绒长≥32mm、比强度≥34cn/tex）；矮秆优质特异种质资源材料（喷施或不喷施缩节胺，其株高35-45厘米，纤维品质优异，绒长≥30mm，比强度≥36.5cN/tex）；大铃优质特异种质资源材料（在绒长≥32mm、比强度≥33cn/tex的同时，铃重≥8.0g）；大铃高衣分特异种质资源材料（在衣分≥45%的同时，铃重≥8.0g）；早熟抗（耐）黄特异种质资源材料（在生育期≤125天的同时，黄萎病指≤15.5，同期抗病对照中棉35号≥28，感病对照军棉一号≥88.5）。二、新疆棉花种质资源研究工作现状二、新疆棉花种质资源研究工作现状•1、搜集保存研究•我们在长期大量观察鉴定研究、数据采集分析的基础上，按照国家中长期库的要求，建立起了棉花种质资源数据库。二、新疆棉花种质资源研究工作现状•1、搜集保存研究•在材料性状表现分布方面，我们对450份1990年以来新引陆地棉种质资源的鉴定结果，•生育期小于130天的占总数的1.2%，131-149天的占48.8%，150天以上的占50%，除去气候、土壤因素造成生育期较长外，前苏联材料早熟性好于美国材料，自育材料好于国内其它省份材料，种植两年以上材料好于当年新引材料。•产量性状方面，单株果枝数73.7%的材料在7-9.9台之间，有19.4%的材料大于10台，6.7%的材料低于6.9台；单株成铃数80.3%的材料在5-9.9个之间，大于10.0个的占5.9%；铃重多数材料在5.5-7.0g之间占69.9%，只有6.3%的材料铃重大于7.1g；衣分仅有2.9%的材料大于40%，30.4%的材料衣分在37-39.9%之间，多数材料小于36.9%，反映出本世纪初以前新疆种质资源大铃低衣分的特点；•纤维品质方面，有2.5%跨长在28.0-32.0mm之间，有36.9%的材料大于32.0mm，比强度77.9%的材料在28-30.8cn/tex之间，大于32cng/tex的材料占22.1%，马克隆值在3.5-4.8间的占统计总数的89.2%，说明上世纪90年代以后新疆棉花种质资源（陆地棉）在纤维品质方面有了明显的提高，尤其是自育材料。二、新疆棉花种质资源研究工作现状•1、搜集保存研究•而对近年来新种质资源材料鉴定结果，则反映出更加多样和优异性提高。•早熟特早熟类型（生育期≤105天）、•高强类型（比强度≥37.5（CN/tex）、•超长类型（2.5%跨长≥34mm、陆地棉）、•高衣分型（衣分≥47%），•大铃型（铃重≥8克）、•耐盐型（0.6%含盐量可生长）、•极紧类型（果枝节间长度≤3cm,不喷缩节胺）、•矮秆型（株高≤45厘米，不喷缩节胺）、•抗病型（抗性达高抗以上）等。鸡脚叶种质资源材料窄苞叶种质资源材料低酚棉铃表面无色素腺超低衣分种质资源材料花瓣红色材料二、新疆棉花种质资源研究工作现状•1、搜集保存研究•巴州地区农科所。2004年-2008年，对218份种质作了详细的种植鉴定，为中国长绒棉种质资源的利用提供了宝贵的基础资料，获得了一批抗病虫、丰产性好的棉花种质。•2009年