馬建新，賽買提江·艾依提，何忠盛

（庫爾勒市英下路巴州農(nóng)科院，新疆庫爾勒 841000）

0 引言

我國(guó)是世界上最大的棉花生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，棉花是我國(guó)的主要農(nóng)作物之一，在全國(guó)的農(nóng)業(yè)種植中占有很大的比例。隨著人口的不斷增加，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求越來越高，對(duì)棉花的需求量也日益增長(zhǎng)，而新疆作為一個(gè)傳統(tǒng)的農(nóng)作物種植區(qū)，產(chǎn)量和品質(zhì)與其他地區(qū)存在一定差距。因此，通過研究不同的雜交方式，篩選出優(yōu)良的品種進(jìn)行混交，不僅能提高新疆棉花的經(jīng)濟(jì)效益，還能為新疆的發(fā)展提供新的思路和方法。本文通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并對(duì)我國(guó)目前新疆棉花品種的種類、分布及雜交育種的方法進(jìn)行了綜述，分析了當(dāng)前新疆棉花的發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)未來的試驗(yàn)選擇提出了展望。

1 新疆棉花混交現(xiàn)狀

通過對(duì)新疆棉花的實(shí)地調(diào)查和與其他國(guó)家雜交品種的比較分析，可以看出新疆的多親本混交育種已經(jīng)取得了一定的成績(jī)和進(jìn)展，但仍存在以下問題：在選擇誘化劑的過程中，由于缺乏必要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，導(dǎo)致誘劑的種類較少，誘劑的使用量也較小，而且在誘劑的選用上也不夠科學(xué)合理，因此還需進(jìn)一步的研究。在利用外植體的培養(yǎng)技術(shù)時(shí)，因?yàn)橥庵搀w的營(yíng)養(yǎng)成分不穩(wěn)定，容易受環(huán)境因素的影響而發(fā)生變異，所以要根據(jù)不同的地區(qū)生長(zhǎng)的特點(diǎn)來進(jìn)行篩選，以保證外植體的質(zhì)量。

在對(duì)種子的挑選方面，由于沒有充分的試驗(yàn)條件，無法準(zhǔn)確的確定每種外植體的最佳配比，造成了大量的浪費(fèi)資源，同時(shí)也會(huì)使培育的新品種不能得到有效的推廣。對(duì)于如何將多種內(nèi)生樹種混合的育苗技術(shù)，我國(guó)目前的研究主要集中于單株的栽培方式，很少有學(xué)者深入研究其具體的配比，這使得外植體的選擇上存在一定程度的盲目性，造成了大量資源浪費(fèi)。

雜交品種是由不同的親本組成的一個(gè)群體，其目的是為了獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆的棉花新品種。我國(guó)對(duì)新疆棉花的研究主要集中在新疆的雜交育種方面，而對(duì)于新疆棉花雜交優(yōu)良的雜交組合的研究相對(duì)較少。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于雜交的方法有很多，但大多數(shù)的方法都是基于自然選擇的結(jié)果進(jìn)行的試驗(yàn)或以某種材料作為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證的理論結(jié)論，而這種情況的存在往往會(huì)導(dǎo)致一些問題。例如，重復(fù)性差、不穩(wěn)定性強(qiáng)、不容易引起早熟等。

因此，要從多親本的角度出發(fā)，通過對(duì)新疆地區(qū)棉花的實(shí)際調(diào)查，找出影響因素，并提出合理的建議和對(duì)策，從而為多親本的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。近年來，隨著科技的不斷進(jìn)步，許多國(guó)家的科研工作者已經(jīng)開始將人工培育的雜交株的遺傳方式應(yīng)用到了新的領(lǐng)域上。其中，最典型的就是美國(guó)的Nasda的“S”型單極子雜交的選育，該模式的優(yōu)點(diǎn)在于能夠提高單極子的生產(chǎn)率，同時(shí)也能使雜交的效果更好。

2 新疆棉花多親本混交概述

2.1 多親本混交的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)

多親本混交的優(yōu)點(diǎn)有：克服了以往選擇品種的局限性，使之更容易獲得優(yōu)良的遺傳多樣性，有利于改良新疆棉花的品質(zhì)；改善了新疆棉花的生產(chǎn)環(huán)境，增加了棉農(nóng)的收入；促進(jìn)良種的形成與傳播，使良田的種子得到有效的利用與保存，從而為良田的增產(chǎn)提供良好的條件；雜交組合的成功率較高，且遺傳因素對(duì)其的影響較小；雜交的時(shí)間短，繁殖率高，且不需要進(jìn)行繁育，只需選擇適宜的品種即可獲得優(yōu)良的產(chǎn)量；適應(yīng)性強(qiáng)，可在一定的范圍內(nèi)對(duì)種子的營(yíng)養(yǎng)成分和結(jié)構(gòu)變化做出相應(yīng)的調(diào)節(jié)和補(bǔ)充，從而提高了單株的成活率。

綜上所述，新疆棉花的多親本混交品種為我國(guó)的優(yōu)質(zhì)良種，但由于新疆地區(qū)的地理環(huán)境、氣候條件等的差異以及其他人為的原因等導(dǎo)致新疆棉花品質(zhì)較差，造成新疆棉花質(zhì)量參差不齊，其結(jié)果也會(huì)直接或間接地受到不同程度的限制和改變。因此，要根據(jù)實(shí)際情況來研究如何改善新疆棉花種植的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，以達(dá)到促進(jìn)新疆棉產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)的發(fā)展與進(jìn)步。

2.2 種質(zhì)資源與棉花多親本混交品種優(yōu)選

第一，種子篩選。根據(jù)不同的品種、大小和性質(zhì)，選擇適合的種子進(jìn)行雜交育種。在挑選的時(shí)候要考慮到其生長(zhǎng)的環(huán)境和條件，比如土壤的肥沃程度，是否有充足的水分等。第二，種質(zhì)資源與多親本混交。由于多親本混交的優(yōu)勢(shì)在于可以將棉花的產(chǎn)量提高，并且能夠促進(jìn)棉花的生產(chǎn)能力，所以在實(shí)際的試驗(yàn)中，我們一般采用的方法是將其分為2種，先在大棚內(nèi)選育，然后再對(duì)大棚內(nèi)的種子進(jìn)行分批次的培育繁殖，最后通過分次的培養(yǎng)得到最終的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的棉花產(chǎn)品。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是不需要大量的人力物力，但是所需的時(shí)間也比較長(zhǎng)，所需成本也較高，因此目前的發(fā)展并不理想。第三，栽培管理及病蟲害防治的綜合利用。以大棚為基礎(chǔ)，對(duì)棉園的種植區(qū)域的病蟲害情況及棉農(nóng)的防控措施等方面研究分析，從而找到有效的預(yù)防及控制的方案來解決這些問題。

2.3 影響新疆棉花多親本混交的因素

通過對(duì)新疆棉花的實(shí)地調(diào)查，結(jié)合相關(guān)的文獻(xiàn)資料，對(duì)影響新疆棉花多親本混交的因素進(jìn)行了分析，主要包括以下幾點(diǎn)。氣候條件：新疆是一個(gè)干旱的地區(qū)和溫帶季風(fēng)氣候，在冬季氣溫低時(shí)，棉花易出現(xiàn)凍害，導(dǎo)致產(chǎn)量降低。因此在選擇品種時(shí)，應(yīng)盡量避免春季高溫高濕的棉種，同時(shí)也要注意夏季低溫的棉田，以保證棉花的質(zhì)量和品質(zhì)。土壤環(huán)境：由于新疆的地理特點(diǎn)，土地資源相對(duì)匱乏，所以多親本混雜交育種的優(yōu)勢(shì)也很明顯。不同類型的棉花有不同的生長(zhǎng)習(xí)性，適宜培育的品種也不相同。種植區(qū)域：根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀磺闆r，合理布局，將各生產(chǎn)地的優(yōu)點(diǎn)充分利用，使之發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。管理制度：制定科學(xué)的管理體系，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)戶的指導(dǎo)工作，提高農(nóng)戶的積極性，使其積極參與到實(shí)踐中去。

2.4 棉花多親本混交實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備

為提高棉花多親本混交的質(zhì)量和效率，要在試驗(yàn)前，對(duì)各品種的雜交組合進(jìn)行篩選，以保證實(shí)驗(yàn)的順利完成。首先，對(duì)各組分在不同種別的方法中的優(yōu)劣程度的差異性做分析，然后根據(jù)結(jié)果制定相應(yīng)的措施和建議。在挑選的過程中，為了避免雜菌的干擾以及雜氮的污染源，選擇了無毒、無害的棉花種子，同時(shí)也要注意保持土壤的肥沃度，使之能夠達(dá)到較好的育苗效果。其次，要嚴(yán)格的控制好溫度，使其處于適宜的濕度條件下，并做好消毒工作，防止棉田蟲害的發(fā)生。最后，將棉田的根系用紗布包住，這樣可以減少病蟲的侵襲及影響棉田的生長(zhǎng)發(fā)育。在選取的雜交組上，采用自然晾曬的方式來檢驗(yàn)其純度，并將其置于通風(fēng)的環(huán)境下，以確保棉花的純凈度。

3 新疆棉花多親本混交實(shí)驗(yàn)

3.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

本試驗(yàn)以新疆棉紡為研究基地，通過對(duì)棉花進(jìn)行野外實(shí)地調(diào)查和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，對(duì)棉花的品種組成、組織成分、生理特性等方面的特征以及與其他地區(qū)雜交雜交的可行性等情況做初步的了解和掌握。在選擇優(yōu)良的棉花品種的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)?shù)氐脑耘喹h(huán)境，選取了不同的方法篩選合新疆棉區(qū)的雜交組合，并將其應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中。本實(shí)驗(yàn)選用的方法是：采用自然晾曬的方式挑選優(yōu)質(zhì)的種子；用人工采摘的方法采集棉花的干物質(zhì)，然后用分光光度儀測(cè)定其干重；將收集的干物質(zhì)全部送到實(shí)驗(yàn)室里處理，再利用顯微鏡觀察其外觀，從而篩選出最適宜的混交好的種球。在以上的幾種方法中，可以發(fā)現(xiàn)，由于受到各種因素的影響會(huì)導(dǎo)致這些方法的效果不明顯，因此需要進(jìn)一步的改進(jìn)和提高。

3.2 研究的主要步驟

本文以新疆棉花為試驗(yàn)材料，對(duì)其進(jìn)行篩選，通過對(duì)新疆棉花品種的挑選和混交，選出適合多親本混交育種的優(yōu)良品種。具體步驟如下：首先，將選擇的各種于按照一定比例配制成一個(gè)新的植株。其次，將新的各種子按比例配制成兩個(gè)種子，然后在這兩種不同的組合中選出最佳的3個(gè)或4個(gè)以上的新品種，并記錄其生長(zhǎng)發(fā)育的時(shí)間和數(shù)量。最后，將所選取的3個(gè)或5個(gè)以下的品種放在實(shí)驗(yàn)室里，用顯微鏡觀察并測(cè)定其形態(tài)特征，包括產(chǎn)量大小、莖葉顏色、根長(zhǎng)等。在確定好適宜的培育條件后，根據(jù)研究的目的和任務(wù)，采取相應(yīng)的措施來開展研究工作，以獲得最理想的培養(yǎng)效果。

3.3 試驗(yàn)地

選取新疆棉花育種中心，如烏魯木齊、石河子和新疆棉田，如頭納斯、塔城、巴州等兩個(gè)基地，分別對(duì)兩個(gè)地區(qū)的棉花進(jìn)行挑選，選擇出新疆棉花品種后，對(duì)其雜交后代的雜交結(jié)果進(jìn)行記錄，以作為研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)地點(diǎn)位于天山北麓（和南疆育種基地庫爾勒）。在這里，人們以“烏江”為品牌，將“烏江”與“伊克蘭”等名稱聯(lián)系在一起，形成了獨(dú)具特色的新疆自然景觀。試驗(yàn)田的地理位置優(yōu)越，氣候適宜，晝夜溫差較大，光照充足，雨量充沛，為種子的發(fā)芽提供了良好的條件。同時(shí)，由于新疆的獨(dú)特地理環(huán)境，使得其具有較好的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

3.4 數(shù)據(jù)處理

將挑選出來的雜交組合進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，將得到的各組分在親本上的平均數(shù)計(jì)算出各組分在親本上的平均數(shù)，并根據(jù)該值的大小確定最終的優(yōu)選結(jié)果。在試驗(yàn)中，由于不同品種的產(chǎn)量差異較大，所以在選擇的過程中，會(huì)有一定的誤差存在。因此，為了保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可靠性，要對(duì)每個(gè)批次的優(yōu)選出的種與屬的情況做一系列的記錄和分析。數(shù)據(jù)可得，新疆棉花的多親本混交率較高，且具有較高的綜合利用價(jià)值，但其質(zhì)量參差不齊，這主要是由新疆的氣候條件所造成的。新疆的土壤酸堿性較差，不利于其生長(zhǎng)；水土流失嚴(yán)重，土地的肥力下降，從而使其生產(chǎn)成本提高。這些因素都會(huì)影響到棉花的質(zhì)量及產(chǎn)量。

4 試驗(yàn)結(jié)果分析

4.1 不同親本混交優(yōu)選育種的遺傳變異

試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，不同品種的雜交組合的親本混交的株數(shù)和誘變率與其他兩種親本混育的株數(shù)有差異，說明在選擇的過程中，要根據(jù)不同的地區(qū)環(huán)境，選取合適的誘變率，從而達(dá)到提高其產(chǎn)量的目的。同時(shí)，在挑選的種質(zhì)的變異方面，也要考慮到其生長(zhǎng)的特點(diǎn)和性別的遺傳因素，比如：性狀的變化、性狀的發(fā)育程度、生理特性等。通過以上研究，可以看出，在新疆棉花的選育的實(shí)際操作當(dāng)中，采用不同的處理方法，對(duì)種子的形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響也是非常大的。但是，由于各品種的遺傳變異的結(jié)果都不相同，所以對(duì)于各品種的抗病機(jī)制的認(rèn)識(shí)也是不一樣的。為了更好地發(fā)揮棉花的優(yōu)良性能，需要進(jìn)一步的深入探究?？傊嘤H本混交的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)并存，充分體現(xiàn)出了多親和的優(yōu)勢(shì)所在。

4.2 抗病能力

綜上所述，國(guó)內(nèi)外對(duì)多親本混交的研究較少，主要是選擇品種和培育過程中，對(duì)病蟲害的防治和抗逆性的影響等方面的探討較少。因此，要想使多親本混交育種工作取得良好效果，就要加強(qiáng)對(duì)病蟲害的預(yù)防及抗逆性的培養(yǎng)與提高，從而使其在棉花的生長(zhǎng)期方面具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力與生存能力。

4.3 出現(xiàn)的問題

我們通過對(duì)新疆棉花的實(shí)地調(diào)研和查閱文獻(xiàn)資料，結(jié)合國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，對(duì)新疆棉花的品種選育進(jìn)行了初步的探索與分析。在試驗(yàn)中，我發(fā)現(xiàn)了新疆棉花的雜交組合選擇的問題：在挑選的過程中，沒有考慮到不同的環(huán)境因素，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)偏差。由于新疆是一個(gè)氣候干旱的地區(qū)，所以在篩選的時(shí)候要注意到溫度、濕度等條件，但是因?yàn)樾陆牡乩砬闆r和自然環(huán)境的影響，這些因子的含量都比較低，因此不能達(dá)到理想的效果。為了保證優(yōu)良的種子品質(zhì)，需要將其改良后再投入實(shí)際生產(chǎn)。

4.4 棉花多親本混交優(yōu)選配套措施

加強(qiáng)與新疆各級(jí)政府的溝通交流，積極爭(zhēng)取國(guó)家和地方的支持力度，建立棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金，為新疆棉花的良性循環(huán)提供強(qiáng)有力的資金保障。加大對(duì)各地州地區(qū)的投入和扶持，提高多親本雜交雜交的數(shù)量和質(zhì)量。完善配套設(shè)施，引進(jìn)先進(jìn)的品種，增加科研成果的轉(zhuǎn)化率。健全多親本混交的制度體系，使之有章可循，有法可依。同時(shí)，也要注重政策的落實(shí)情況，做到“以獎(jiǎng)促植”，以促進(jìn)良性生態(tài)的良性運(yùn)行。做好對(duì)棉農(nóng)的培訓(xùn)工作，使他們了解多親本的基本知識(shí)，掌握多親的優(yōu)劣，以及在生產(chǎn)實(shí)踐中遇到的問題等。根據(jù)實(shí)際需要，制定相應(yīng)的規(guī)章制度，規(guī)范操作。

5 新疆棉花多親本混交優(yōu)選前景

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)物質(zhì)生活的要求越來越高，對(duì)新疆的棉花產(chǎn)業(yè)也提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量上的更高要求。因此，新疆棉花的生產(chǎn)和加工面臨著巨大的挑戰(zhàn)和壓力，為了提高新疆的棉花產(chǎn)量，滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，必須要加快新疆棉產(chǎn)區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加強(qiáng)棉農(nóng)的思想觀念，加大科技投入，不斷提升技術(shù)水平，以達(dá)到高效的育苗效果。在這樣的背景下，要積極探索多親本混模式，通過建立“雜交組合”的方法來進(jìn)行篩選，并將其推廣到全國(guó)，為新疆的多親本優(yōu)選提供一條新的途徑。同時(shí)，也可以利用“嫁接”的方式來促進(jìn)多親本混交，從而使其在中國(guó)市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力得到增強(qiáng)，使之成為全球的重要貿(mào)易伙伴。

6 結(jié)語

目前，我國(guó)已將多親本混交機(jī)制作為重要的選育措施。但在實(shí)際中仍存在許多問題，如篩選效率低、成本高等。因此我們要建立高效的多親本混交模式，提高新疆棉花的生產(chǎn)率和產(chǎn)量。同時(shí)，也要注意保護(hù)好當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境與土壤，做到可持續(xù)發(fā)展?？傊?，新疆地區(qū)的棉花多親本混交技術(shù)需要依靠多層面的協(xié)作配合，才能取得更好的效果與效益，所以必須重視并加大力度解決這一難題。