我國是世界上最大的產棉國和消費國。但由于種質資源狹窄,導致品種同質性和產量長期徘徊不前,成為了制約棉花生產可持(chi)續發展的核心問題。
華中農業大學張獻龍教授領銜的棉花團隊與河間市國欣農村技術服務總會等單位合作,在國家863計劃、國家自然科學基金等項目支持下,將常規育種與現代生物技術相結合、自交與雜交相結合、資源創新和育種方法創新相結合,堅持上、中、下游結合,歷時20多年,最終完成了“棉花種質創新及強優勢雜交棉新品種選育與應用”成果,榮獲國家科技進步二等獎。
在長期的棉(mian)(mian)花育種(zhong)與(yu)(yu)栽培實踐(jian)中,張獻龍(long)團隊(dui)瞄準國(guo)際前沿,掌握(wo)了成熟(shu)的棉(mian)(mian)花細(xi)胞(bao)培養技術體系(xi),創造了多(duo)(duo)項(xiang)“國(guo)際第一”:首(shou)(shou)個從(cong)雷蒙地棉(mian)(mian)、克(ke)勞茨(ci)基(ji)棉(mian)(mian)等(deng)(deng)野生(sheng)(sheng)棉(mian)(mian)細(xi)胞(bao)獲(huo)得再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)植株(zhu),首(shou)(shou)次從(cong)克(ke)勞茨(ci)基(ji)棉(mian)(mian)等(deng)(deng)野生(sheng)(sheng)棉(mian)(mian)原生(sheng)(sheng)質體再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)植株(zhu),實現陸(lu)地棉(mian)(mian)與(yu)(yu)克(ke)勞茨(ci)基(ji)棉(mian)(mian)、比克(ke)棉(mian)(mian)、戴維遜棉(mian)(mian)等(deng)(deng)多(duo)(duo)個野生(sheng)(sheng)棉(mian)(mian)種(zhong)的對(dui)(dui)稱(cheng)、部分(fen)不對(dui)(dui)稱(cheng)、完全不對(dui)(dui)稱(cheng)融合并(bing)再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)植株(zhu)等(deng)(deng)。
在此基礎上,他們通過集合遠緣雜交、細胞工程和常規育種評價等技術,創制了784份分別以海島棉、達爾文棉和毛棉等為供體的陸地棉遠緣雜交高世代材料,借助分子標記和主要農藝性狀系統鑒定,篩選出一批早熟、高產、優質及多抗的棉花新品系。通過輪回選擇和聚合育種,豐富了棉花雜交育種親本的遺傳結構和選擇的針對性;通過分子標記系統評價,建立了棉花骨干親本群。值得一提的是,利用成熟的細胞培養技術,團隊篩選獲得了具有高效再生和高頻轉化效率的陸地棉種質“YZ—1”并獲得了轉基因方法專利,這是目前報道的再生最快和轉基因效率最高的陸地棉種質,已被美國德州理工大學、中國農科院、中國種子集團公司和大北農集(ji)團等國(guo)內外科研(yan)和種子(zi)公司(si)用(yong)于棉花(hua)基礎(chu)和生物技術(shu)研(yan)究。
近年來,張(zhang)獻龍團隊建立了成(cheng)熟(shu)的(de)(de)(de)棉花(hua)(hua)分子技術(shu)育(yu)(yu)(yu)種體系,共獲得與成(cheng)果相關(guan)的(de)(de)(de)發明(ming)專利5個,發表(biao)相關(guan)研究(jiu)論文147篇,其中SCI論文63篇,豐富了棉花(hua)(hua)種質創新(xin)與育(yu)(yu)(yu)種的(de)(de)(de)新(xin)方法、新(xin)理論,為(wei)棉花(hua)(hua)高效育(yu)(yu)(yu)種提供了科學依(yi)據(ju)。專家(jia)評論說,成(cheng)果扎實的(de)(de)(de)基礎研究(jiu),突破了種質資源狹窄的(de)(de)(de)問題,拓寬(kuan)了棉花(hua)(hua)育(yu)(yu)(yu)種的(de)(de)(de)遺傳基礎,為(wei)強優(you)勢棉花(hua)(hua)雜交育(yu)(yu)(yu)種提供了創新(xin)材料和理論指導(dao)。
張獻龍團隊堅持(chi)將論文寫在(zai)(zai)大地上,培育出(chu)“華(hua)(hua)(hua)(hua)雜(za)(za)棉(mian)(mian)1號(hao)”、“華(hua)(hua)(hua)(hua)雜(za)(za)棉(mian)(mian)2號(hao)”、“華(hua)(hua)(hua)(hua)惠103”、“華(hua)(hua)(hua)(hua)雜(za)(za)棉(mian)(mian)4號(hao)”和“華(hua)(hua)(hua)(hua)雜(za)(za)棉(mian)(mian)H318”等5個(ge)優質(zhi)(zhi)(zhi)、高(gao)產、多(duo)抗(kang)(kang)棉(mian)(mian)花(hua)新雜(za)(za)交種并大面(mian)積(ji)應用于生(sheng)產,獲得授權(quan)發明專利5項(xiang)。5個(ge)棉(mian)(mian)花(hua)雜(za)(za)交種中(zhong),“華(hua)(hua)(hua)(hua)雜(za)(za)棉(mian)(mian)H318”、“華(hua)(hua)(hua)(hua)雜(za)(za)棉(mian)(mian)2號(hao)”和“華(hua)(hua)(hua)(hua)雜(za)(za)棉(mian)(mian)1號(hao)”的(de)皮(pi)棉(mian)(mian)產量較區試對照增(zeng)產接近(jin)或超過10%;“華(hua)(hua)(hua)(hua)雜(za)(za)棉(mian)(mian)H318”、“華(hua)(hua)(hua)(hua)雜(za)(za)棉(mian)(mian)4號(hao)”、“華(hua)(hua)(hua)(hua)雜(za)(za)棉(mian)(mian)2號(hao)”和“華(hua)(hua)(hua)(hua)雜(za)(za)棉(mian)(mian)1號(hao)”的(de)纖(xian)維品質(zhi)(zhi)(zhi)均達到國家優質(zhi)(zhi)(zhi)棉(mian)(mian)標準(zhun)。特(te)別是(shi)“華(hua)(hua)(hua)(hua)雜(za)(za)棉(mian)(mian)H318”在(zai)(zai)國家組織的(de)區試中(zhong)具有(you)高(gao)產、優質(zhi)(zhi)(zhi)、多(duo)抗(kang)(kang)、適應性廣等突出(chu)特(te)點,在(zai)(zai)當(dang)年審定(ding)的(de)5個(ge)品種中(zhong)綜(zong)合指數(shu)居第一位(wei)。
在(zai)長(chang)江流域棉花(hua)區試評價中,“華(hua)雜棉H318”的子棉、皮棉和霜前皮棉畝產分別為(wei)244.3公(gong)斤(jin)、101.4公(gong)斤(jin)、95.4公(gong)斤(jin),分別比(bi)對照高出(chu)104.9%、109.2%、111%。2011年10月(yue)8日,中國工程院(yuan)院(yuan)士喻(yu)樹迅研究員(yuan)帶領的專(zhuan)家組,在(zai)黃(huang)梅、鄂州等棉區對“華(hua)雜棉H318”的田間表現(xian)(xian)進行了實地考(kao)察。專(zhuan)家們(men)認為(wei),“該品(pin)種性(xing)狀表現(xian)(xian)一致,生(sheng)長(chang)整齊,棉株長(chang)勢穩健(jian),表現(xian)(xian)出(chu)較強的抗逆性(xing);該品(pin)種早熟不早衰(shuai),結鈴性(xing)強、多,上桃快,上中下(xia)部(bu)結鈴均勻,豐產性(xing)好,增產潛力大;吐絮舒(shu)暢,易采收,品(pin)級高。”
張獻龍團隊還在棉花栽培環節下功夫,研制出“推遲播種,合理密植,集中施肥且氮肥后移”的促早熟簡化高效栽培模式,保證了品種豐產、穩產和與小麥、油菜等作物的接茬,提升農戶植棉效益,推動了雜交棉生產方式的轉變。通過產、學、企合作,實現了農業科研成果的迅速轉化。5個雜交種累計在湖北、河南、湖南、江西、安徽等省共推廣應用過千萬畝,為當地的棉花生產、農民增收做出了突出貢獻。
《 人民日報(bao) 》( 2014年01月(yue)13日 20 版)













