转导外源总DNA培育棉花抗病新品种简报

郭江平 秦美琴 刘红斌 张喜朝

棉花黄萎病是真菌病害，病原菌为大丽轮枝菌(Vertillium daliae)，因致病力不同可分为不同的致病类型或生理小种。据统计，黄萎病对棉花的危害有逐年加重的趋势。1993年是我国棉花黄萎病大发生的一年，发病面积约占全国棉田的一半以上。尤其是北方棉区受害更重，重病棉田棉花病株率在80%以上，其中落叶成光秆的病株率高达50%，损失皮棉达1亿公斤。新疆棉区由于种植面积不断扩大(2000年皮棉总产占全国的13以上)，引种不规范和植棉地多年重茬，使黄萎病迅速蔓延，它已成为棉花高产稳产和品质提高的主要障碍。

对棉花黄萎病的防治，目前还没有特效药物，实践证明，防治棉花黄萎病最经济、且不造成环境污染的有效途径是选育抗病品种。我国棉花抗枯萎病育种，采用病圃有性杂交及系统选育取得良好效果，但应用于抗黄萎病育种方面效果并不理想，研究表明，要在抗黄萎病育种方面取得突破性进展，应充分利用现代生物技术，进行分子育种或转基因抗病育种。

农五师农科所从1994年开始在石河子大学生物工程部的指导下，开展了外源DNA培育棉花抗病(黄萎病)新品种的试验工作，经过6年9季(包括海南加代)的努力，已取得阶段性成果，现将试验情况初报如下：

外源DNA的供体材料为中棉所14号、中棉所19号、晋棉13号、辽棉10号、辽棉15号、新陆早12号等品种(系)，供体总DNA由石河子大学生物工程部提取。受体材料为新陆早6、7、10号，90-1，90-2，93-19，豫棉12号等，大多为北疆地区自育新品种(系)，特点是：丰产，优质，早熟，但不抗病(指黄萎病)。9451D供体是中棉所14号，受体是新陆早6号(北疆主栽品种之一)，9456D供体是辽棉15号(北疆病地主栽品种)，受体是90-2(本所自育，它在西北内陆棉区第六轮区试中内在品质是最好的，卜氏强力9.9万磅/口寸2，产量列第三)。

DNA导入方法为花粉管通道法和涂抹法。

2.1 不同年份DNA导入幼铃的成铃率不同 1994年配制5个组合，导入1334个幼铃，成铃615个，成铃率是46%；1995年配制8个组合，导入2662个铃，成铃426个，成铃率16%；1996年配制13个组合，导入3039个铃，成铃950个，成铃率31.3%；1997年配制3个组合，导入1789个铃，成铃1051个，成铃率58.8%；1998年初在海南三亚市配制6个组合，导入1271个铃，成铃939个，成铃率73.9%；1999年配制9个组合，导入10839个铃，成铃3789个，成铃率34.9%。

2.2 选育方法 我们将导入后代(D0～D4代)种植于病圃，进行有关生育期、植株性状、抗病性和丰产性的详细调查记载，同时进行室内考种，主要筛选具有供体性状的植株。

2.3 选育出两个新品系9451D和9456D 1998年，9451D和9456D参加品系比较试验，并送中国农科院植保所、江苏农科院经作所病圃(非落叶型黄萎病)、江苏常熟和南通地区(落叶型黄萎病)作抗病性的进一步检测。9451D叶片形态发生变异，叶片变小，皱褶重，倾向供体叶型。在本所病圃中，1996年对9451D和9456D黄萎病发病情况进行两次调查，第一次调查在7月23日，9451D病指为9.3，与受体相比，病指降低了37.6；9456D查无病株。第二次调查在8月21日，9456D仅I级病株两株，病指为0.6，受体病指为43.24。1997年9456D在预备试验中病指为1.8，对照(新陆早4号)为44。1998年7月江苏农科院在落叶型黄萎病重病区棗南通和常熟对9451D和9456D进行抗落叶型黄萎病鉴定：在南通地区，9451D发病率12.28%，病指6.58，对照同时也是受体新陆早6号)发病率18.03%，病指9.84。9456D发病率1.61%，病指0.4。对照(受体90-2)发病率9.23%。病指5.17。在常熟地区，9451D发病率28.9%，病指26.0，光秆率15.8%。对照(新陆早6号)发病率36.8%，病指29.6，光秆率29.5%。9456D发病率10.5%，病指8.6，光秆率5.3%，对照(90-2)发病率20.5%，病指18.6，光秆率12.8%。1998年中国农科院植保所对全国283份材料鉴定，9456D的抗黄萎病性居第一，病指15.6，达到抗病水平，该所认为9456D是目前国内陆地棉抗病性(黄萎病)最好的材料之一。

1997年产量预试中，9451D籽棉产量3882kg/hm²，皮棉1648.5kg/hm²，而9456D单产皮棉1860kg/hm²，比新陆早4号(CK1)增产92%，比辽棉10号(CK2)增产 12%，在2000年大田示范(30hm²)中，9456D籽棉产量4356kg/hm²，皮棉1872kg/hm²。2001年9456D已参加西北内陆棉区第九轮区试。

1996年根据新疆维吾尔自治区供销联社棉花检测中心900系列检测9451D皮棉，2.5%跨长29.9mm，马克隆值4.8，比强度22.9cN/tex，反射率77.2%，黄度8.1；由中棉所农业部棉花品质监督检验中心测试，三年(1998年～2000年)平均值：9456D 2.5%跨长29.4mm，整齐度54.6%，比强度20.9cN/tex，马克隆值3.8，反射率77.9%，黄度7.7。

通过我们这几年的不懈努力，1998年9月这两个新品系已通过新疆生产建设兵团专家组鉴定，其鉴定结论是：“新疆维吾尔自治区首创，国内先进水平”。该项成果荣获1999年度兵团科技进步三等奖。同时2000年中央电视台、新疆有线电视台、博尔塔拉电视台对9456D进行了报道，起到了很好的宣传效果。

本研究得到石河子大学生物工程部何敬琨研究员的指导和帮助，在此衷心感谢!

Brief report of new cotton varieties resisting

to Vertillium daliae through transduction of total DNA

GUO Jiangping QIN Meiqin LIU Hongbin ZHANG Xichao