GBT 22101.1-2026 棉花抗病虫性评价技术规范 第1部分：棉铃虫标准立项发展报告

棉花抗病虫性评价技术规范第1部分：棉铃虫标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:TechnicalSpecificationforEvaluationofCottonResistancetoPestsandDiseases—Part1:CottonBollworm(Helicoverpaarmigera)摘要关键词：棉花；棉铃虫；抗虫性评价；技术规范；国家标准；品种鉴定；抗性分级一、引言棉花是我国重要的经济作物和纺织工业原料，在国民经济中占有重要地位。棉铃虫（*Helicoverpaarmigera*）是棉花生产上危害最为严重的害虫之一，其幼虫蛀食棉花的嫩叶、花蕾、花和青铃，不仅直接造成产量损失，还可引发烂铃和病菌感染，严重影响纤维品质。历史上，棉铃虫曾在我国黄河流域和长江流域棉区多次暴发成灾，造成巨大的经济损失。20世纪90年代，棉铃虫在我国特大暴发，仅1992年即造成直接经济损失超过百亿元，成为当时制约棉花生产的关键生物灾害之一。长期以来，化学防治是控制棉铃虫危害的主要手段，但过度依赖化学农药不仅增加了生产成本，还导致了害虫抗药性增强、农药残留超标、天敌种群消亡以及环境污染等一系列问题。培育和推广抗虫棉花品种，从源头上增强品种自身的抗虫能力，是控制棉铃虫危害最经济、最有效且最环保的根本途径。20世纪90年代末，转Bt基因抗虫棉的育成和大面积推广，从根本上改变了我国棉铃虫防治的格局，使棉铃虫种群数量在主要棉区持续得到有效控制。棉花品种的抗虫性评价是抗虫育种的基础性工作，也是品种审定和推广的关键环节。只有通过科学、规范、标准化的抗虫性鉴定和评价，才能准确甄别不同种质资源和育种材料的抗虫水平，筛选出优良抗源，为抗虫品种的选育和合理布局提供可靠依据。然而，由于缺乏统一的评价技术标准，各地在抗虫性鉴定中的试虫来源、接种方法、环境条件、调查指标和分级标准等方面存在较大差异，导致评价结果的可比性和可重复性差，严重制约了抗虫育种工作的效率和品种管理的科学性。与抗虫棉品种大规模应用的需求相比，我国抗虫性评价技术标准的制定明显滞后。目前，有关棉花抗棉铃虫性评价的行业标准数量有限、覆盖面窄、标龄较长，技术内容亟待更新，已难以满足当前棉花品种管理和抗虫育种发展的需要。因此，制定《棉花抗病虫性评价技术规范第1部分：棉铃虫》国家标准，统一和完善棉花对棉铃虫抗性的评价方法和标准，具有重要的现实紧迫性和长远战略意义。本标准的编制以《中华人民共和国种子法》《主要农作物品种审定办法》和《国家标准化发展纲要》为政策依据，遵循GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定要求，结合我国棉花抗虫育种和品种管理的实际需求及国际植物品种抗虫性评价的发展趋势，经系统研究与广泛征求意见后形成。本报告对该标准的主要内容进行解读，并对其应用前景进行展望，以期为标准的贯彻实施和后续相关标准的研制提供参考。二、标准编制背景与任务来源2.1棉铃虫危害的严重性与抗虫育种的必要性棉铃虫属鳞翅目夜蛾科铃虫属害虫，是一种世界性的重大农业害虫。在我国，棉铃虫广泛分布于各棉区，其中以黄河流域棉区、长江流域棉区和西北内陆棉区的危害最为严重。棉铃虫食性极杂，寄主植物多达200余种，除棉花外，还可为害玉米、小麦、大豆、花生、番茄、辣椒等多种作物。其幼虫具有转移为害的习性，在棉花不同生育阶段均可造成危害：苗期为害嫩茎和生长点，造成断头苗；蕾期为害花蕾，致其脱落；花铃期蛀食青铃，导致烂铃和僵瓣，直接降低棉花产量和纤维品质。我国从20世纪50年代开始系统开展棉花抗虫育种研究。早期主要利用形态抗虫性，如鸡脚叶、无蜜腺、多毛等性状培育抗虫品种。然而，这些常规抗虫棉品种的抗虫水平相对有限，难以在生产上发挥显著的控害效果。20世纪90年代，随着生物技术的迅猛发展，转Bt杀虫蛋白基因抗虫棉在我国研制成功并迅速推广。1997年我国首次批准转基因抗虫棉商业化种植，此后种植面积逐年扩大。目前，转基因抗虫棉已占我国棉花种植总面积的95%以上，为控制棉铃虫为害、减少化学农药使用、促进棉农增收和农业绿色发展发挥了不可替代的作用。但必须清醒地看到，棉铃虫对Bt杀虫蛋白产生抗性的风险始终存在。自2003年澳大利亚首次报道田间棉铃虫对Bt毒素的耐受性升高以来，Bt棉花种植区的抗性监测和风险管理已成为全球关注的焦点。我国的系统监测结果表明，尽管目前田间种群尚未突破抗性阈值，但部分棉区已检测到抗性个体频率上升的趋势，抗性风险不容忽视。同时，Bt棉对棉铃虫的控制作用正在出现弱化迹象，某些地区的田间种群已表现出对Bt棉毒力的适应性增强。在此背景下，选育具有更高抗性水平的棉花品种，并建立精确、可靠的抗虫性评价和监测技术体系，已成为保障棉花生产安全的迫切需求。2.2国内外标准现状与发展趋势在国际层面，国际种子检验协会（ISTA）和国际植物新品种保护联盟（UPOV）分别制定了与植物品种测试相关的通用程序，但对棉花抗棉铃虫性的具体鉴定技术，国际上尚缺乏统一的专门标准。美国、澳大利亚等植棉大国主要通过品种登记制度中的DUS测试（特异性、一致性和稳定性测试）和VCU测试（品种价值测试）对棉花品种进行评价，其中涉及抗虫性鉴定内容，但多依据各育种机构内部规程进行，技术细节存在较大差异。联合国粮农组织（FAO）发布的《植物害虫抗性育种指南》在总体上提出了抗虫性鉴定和评价的原则性要求，但未提供针对特定作物和特定害虫的可操作技术规范。因此，制定国际公认的棉花抗棉铃虫性评价技术标准，已成为标准化领域的国际共识。在我国标准化层面，棉花抗虫性评价的方法分散于部分农业行业标准中，尚无系统完整的国家标准。已有的农业行业标准NY/T1402-2007对棉花抗棉铃虫性评价的原理、试虫准备、接种鉴定方法和抗性分级作了初步规定，但该标准制定于2007年，标龄已超过18年，在试虫的人工饲料配方、养虫环境条件控制、田间鉴定小区的规格设计、危害级别的调查和计算方法等方面已明显滞后于当前的科研和生产水平。此外，该标准未将室内人工接虫鉴定与田间自然感虫鉴定两种基本方法进行科学的分级和综合评判，也在一定程度上制约了其适用性。随着分子生物学和基因组学技术的迅速发展，分子标记辅助选择、全基因组关联分析等现代育种技术已被广泛应用于棉花抗虫育种。然而，任何分子层面的筛选和评价最终都需要通过规范的田间表型鉴定来验证。建立一套既与国际接轨、又符合我国棉花生产实际的抗棉铃虫性评价技术标准，是连接传统育种方法与现代生物技术的重要桥梁，也是推动棉花抗虫育种精准化、高效化的基础性工作。2.3任务来源与编制原则2023年，在全国农业技术推广服务中心和中国农业科学院棉花研究所等单位的共同推动下，国家标准化管理委员会将《棉花抗病虫性评价技术规范第1部分：棉铃虫》列入国家标准制修订计划（计划编号：20233627-T-326）。标准起草组由来自科研院所、高等院校、种子管理和技术推广部门的专家组成，中国农业科学院棉花研究所为第一起草单位。标准编制遵循以下基本原则：（1）科学性原则。技术内容以棉花抗虫性鉴定领域的长期研究成果和实践经验为基础，确保方法的先进性和评价指标的合理性。（2）适用性原则。兼顾不同类型的鉴定需求（种质资源筛选、育种中间材料选择、品种审定评价）和不同条件（室内可控环境与田间自然条件），使标准具有较强的可操作性和广泛的适用性。（3）协调性原则。与现有相关国家标准和行业标准保持协调一致，避免技术内容的重复和冲突。本部分作为系列标准的第1部分，依据GB/T22101《棉花抗病虫性评价技术规范》的总体框架要求，与后续其他病虫害的相应部分共同构成完整的评价体系。（4）规范性原则。文件格式和表述方式严格遵循GB/T1.1-2020的规定，确保标准的编写质量和技术内容的准确表达。三、标准主要技术内容3.1范围与规范性引用文件本标准规定了棉花对棉铃虫抗性鉴定和评价的方法与技术要求，主要包括抗虫性鉴定方法的术语和定义、鉴定方法、评价指标、抗性等级划分、鉴定报告和档案管理等技术内容。标准适用于棉花种质资源、育种品系和审定品种对棉铃虫抗性的鉴定与评价。标准规范性引用文件包括GB/T3543.3（农作物种子检验规程）和NY/T1248.3（农作物品种抗病虫性评价技术规范棉花）等现行有效标准，以确保标准之间技术要求的衔接一致性。3.2术语和定义标准对以下核心术语进行了规范定义：（1）抗虫性：植物体具有的能够减轻害虫为害程度或降低害虫种群增长能力的遗传特性。（2）抗生性：植物对害虫的生物学特性（如存活率、发育速率、繁殖力、取食行为等）产生不利影响的抗虫机制。（3）耐虫性：植物在遭受害虫为害后仍能维持较高产量或品质的能力。（4）棉铃虫抗性鉴定：在可控条件下，通过人工接虫或自然感虫的方法，测定棉花品种或材料对棉铃虫为害的抵抗能力并评定其抗性水平的技术过程。（5）虫害级别：根据棉铃虫对棉花特定器官（蕾、花、铃等）的为害程度所划分的等级。3.3鉴定方法标准规定了两种基本的抗虫性鉴定方法：（1）室内人工接虫鉴定法。在人工气候室或带控温控光设备的温室中进行。采用人工饲料或新鲜棉叶饲喂室内人工饲养的标准试虫（棉铃虫敏感种群，须为标准化饲养条件下的同一发育阶段幼虫）。于棉花蕾期选取生长一致的植株，将初孵幼虫定量接种于植株的顶心和蕾铃部位。接种后第5天和第10天分别调查棉铃虫的为害情况、幼虫存活率和发育级数，计算虫害指数和虫害减退率。室内鉴定法具有条件可控、重复性好、可全年操作的优点，适用于种质资源和育种材料的精细评价。（2）田间自然感虫鉴定法。在棉铃虫自然发生严重的田块或人工诱虫圃进行。鉴定圃周围种植诱虫带（如玉米诱虫带）以增加田间棉铃虫种群密度。不喷施任何杀虫剂，在棉铃虫为害高峰期（通常为二代和三代棉铃虫发生期），按五点取样法调查棉株蕾铃受害情况，计算蕾铃被害率。田间鉴定法能反映品种在自然条件下的实际抗虫表现，结果直观可靠，适用于品种审定和大规模育种材料的初步筛选。两种方法的鉴定结果须进行综合评判，当两者结论不一致时，以田间鉴定结果作为品种抗性定级的主要依据，室内鉴定结果作为抗性机制分析的参考。3.4抗性评价指标体系与分级标准标准以虫害指数（或称为害指数）和蕾铃被害率为核心评价指标，同时参考幼虫存活率和幼虫体重抑制率等辅助指标。虫害指数依据棉株蕾铃受害的严重程度逐株调查计算获得，取值范围为0-100，数值越大表示受害越重。抗性分级标准采用五级分类体系，具体划分如下：-高抗（HR）：虫害指数≤10.0，或蕾铃被害率≤相应抗性对照品种的水平；-抗（R）：虫害指数为10.1~25.0，或蕾铃被害率对应的抗性水平与已知抗虫对照品种相当（如转Bt基因抗虫棉对照）；-中抗（MR）：虫害指数为25.1~40.0；-感虫（S）：虫害指数为40.1~60.0；-高感（HS）：虫害指数>60.0。室内鉴定和田间鉴定均须设置标准感虫对照品种（如"中棉所12"）和抗虫对照品种（如"中棉所41"等转Bt基因抗虫棉品种），以校正不同年份和不同环境间的差异。标准的抗性定级以各对照品种的相对表现为参照来确定判定数值。3.5试验设计与数据统计标准对鉴定试验的设计提出了明确要求。室内鉴定采用完全随机设计，每份材料不少于30株，设3次重复，每重复不少于10株。田间鉴定采用随机区组设计，每份材料不少于2行，行长不低于5m，设3次重复。鉴定圃四周设保护行，保护行种植感虫品种。数据处理采用DPS、SAS等统计分析软件，对不同材料的虫害指数进行方差分析，并采用Duncan氏新复极差法进行多重比较。标准要求鉴定结果以"平均值±标准差"表示，并注明重复数和试验条件。3.6鉴定报告与档案管理标准规定鉴定报告应包括鉴定材料名称和来源、鉴定方法和条件（温度、光照、湿度、接虫量等）、对照品种设置、调查时间和次数、虫害指数及抗性级别、鉴定结论、鉴定单位和人员以及原始数据附表等内容。鉴定报告应由具有相应资质的检测机构出具，并按照档案管理的有关要求，将原始调查记录、影像资料和分析数据保存不少于5年，以备查询和监督。四、主要起草单位介绍本标准由中国农业科学院棉花研究所牵头起草。中国农业科学院棉花研究所（以下简称"中棉所"）成立于1957年，位于河南省安阳市，是我国唯一的国家级棉花专业科研机构，也是全国棉花科学研究与技术创新中心。中棉所设有棉花种质资源、遗传育种、生物技术、植物保护等多个研究室，建有棉花种质资源中期库（保存棉花种质资源2万余份，居世界第二位）和国家棉花改良中心等科技创新平台。中棉所长期主持全国棉花品种区域试验和抗虫性鉴定工作，承担国家棉花品种审定抗虫性鉴定任务，在棉花抗棉铃虫性鉴定评价方面积累了丰富的研究数据和实践经验。自20世纪90年代以来，中棉所在棉花对棉铃虫抗性机制、抗虫种质筛选、Bt抗虫棉培育及棉铃虫抗性监测等方面开展了大量开创性研究工作。由中棉所培育的中棉所系列抗虫棉品种在全国大面积推广，产生了巨大的经济社会效益。研究所先后主持或参与制定棉花相关国家标准和行业标准30余项，具有扎实的标准化工作基础。由中棉所牵头起草本标准，能够充分体现产学研结合的优势，确保标准内容既具有坚实的研究基础，又能切实满足生产实践需求。此外，全国农业技术推广服务中心、中国农业大学等单位作为标准的主要参与起草单位，在标准的需求分析、试验验证和征求意见等方面提供了重要支撑。五、结论与展望《棉花抗病虫性评价技术规范第1部分：棉铃虫》国家标准的制定与发布，填补了我国棉花抗棉铃虫性评价领域国家标准的空白。该标准系统总结了我国棉花抗虫性鉴定的长期研究成果和实践经验，建立了涵盖室内人工接虫鉴定与田间自然感虫鉴定两种方法的统一技术体系，确立了以虫害指数