棉花品种资源全生育期抗旱性评价及抗旱指标筛选

为分析棉花品种资源全生育期抗旱性及筛选抗旱性评价指标，以238份抗旱性不同的棉花品种为材料，设置正常灌水和干旱胁迫两个处理，选取株高、铃数、单铃重及可溶性糖含量等指标，采用抗旱系数、主成分分析、关联分析和聚类分析相结合的方法对238份棉花品种进行抗旱性综合评价及抗旱指标筛选。结果表明：干旱胁迫对棉花全生育期生长有显著影响。以抗旱性度量值（D值）为主要参数，以加权抗旱系数（WDC值）和综合抗旱系数（CDC值）作为辅助参数，可以将238份棉花品种资源分为5类，第Ⅰ类（高抗旱型）10份、第Ⅱ类（抗旱型）61份、第Ⅲ类（中等抗旱型）84份、第Ⅳ类（敏感型）78份和第Ⅴ类（高度敏感型）5份。株高、单铃重、衣分及可溶性糖含量对干旱胁迫的反应较其他指标更为敏感，可作为棉花全生育期抗旱性评价的指标。上述结果为优质高产的抗旱棉花品种评价和选育理论依据。     

不同水分胁迫处理对陆地棉核心种质资源的影响

为研究不同水分胁迫下陆地棉对干旱的响应能力并筛选棉花抗旱关键指标和优异抗旱种质资源,选取30份陆地棉核心种质为试验材料,以全生育期正常灌水处理为对照,设置播种后和花铃期各浇水1次和花铃期断水2次2种胁迫处理,在蕾期、花铃期和吐絮期测定相应指标,通过描述性统计分析、差异分析、主成分分析和相关性分析,采用抗旱综合度量值（D）进行各材料的抗旱性评价。结果表明,干旱胁迫对不同棉花材料的生长发育均有不同程度的影响,播种后和花铃期各浇一水处理的D值离散较大（0.285～0.774）,能更清晰地区分不同品种的抗旱性。利用D值可将30份材料分为4类：第Ⅰ类为抗旱材料,包括‘中棉所41’‘新陆早7号’等6个品种;第Ⅱ类为中抗材料,包括‘晋棉46’‘新陆早31号’等11个品种;第Ⅲ类为敏感材料,包括‘中棉所17’‘鲁1138’等5个品种;第Ⅳ类为高敏材料,包括‘新陆中8号’‘酒棉8号’等8个品种。果枝始节数、果枝数、株高、皮面产量和衣分5个指标对干旱较为敏感,可作为棉花抗旱评价的关键指标。以上研究结果可为棉花抗旱育种提供参考。     

海岛棉种质资源抗旱性评价

【目的】综合评价海岛棉的抗旱性,挖掘抗旱性强的种质资源。【方法】以203份海岛棉资源为材料,在大田对棉花花铃期进行干旱胁迫,研究与抗旱性相关的农艺性状,以抗旱系数和主成分分析及聚类分析相结合,对海岛棉品种的抗旱水平进行综合性评价。【结果】在两个点上,203份材料在农艺性状上存在一定的差异。203份材料农艺性状指标的综合抗旱系数和抗旱性量度值(D 值) 的评价结果基本一致。D值聚类分析203份海岛棉资源材料分为5大类。【结论】通过主成分分析、综合抗旱系数评价分析,单株产量、单铃重和株高3个抗旱性评价指标,能直观、简单和可靠的评价棉花花铃期种质资源的抗旱性。     

棉花种质资源抗旱性评价

[目的]研究棉花品种(系)对干旱胁迫的反应程度,综合评价各棉花品种(系)抗旱性,挖掘抗旱性强的种质资源.[方法]试验选择37个棉花品种设干旱胁迫和正常灌水2个处理,成熟期考查与抗旱性相关的农艺性状,采用综合抗旱系数与隶属函数相结合的方法,对各品种抗旱性进行分级评价.[结果]各棉花品种农艺性状对干旱胁迫的反应程度存在差异,从变异系数来看始节高和铃数反应最为敏感,衣分反应最迟钝;根据抗旱性量度值(D值)的聚类结果,将供试棉花品种划分为3个大类,其中1级抗旱型32份,2级3份,3级1份;1级中又分为4个小类,其中强抗2份、抗5份、中抗23份、弱抗2份.[结论]采用综合抗旱系数、抗旱指数及隶属函数相结合的方法,综合评价了棉花种质资源的抗旱性,筛选出了一部分各项指标显示抗旱性较强的品种,增加了评价结果的准确性,避免了单一指标的评价结果存在的偏差,揭示了各性状指标与抗旱性的关系.     

适宜瓜棉套作模式陆地棉品种的评价与筛选

【目的】基于形态指标和品质指标,评价筛选适合瓜棉套作模式的棉花品种。【方法】以14个棉花品种为材料,测定在瓜棉套作模式下棉花株高、果枝节位、果枝数、吐絮铃数、有效铃数、单铃重、衣分、籽棉产量、皮棉产量和生育期10项数量性状,运用相关分析、主成分分析、聚类分析、逐步判别分析等对参试棉花品种进行评价和筛选。【结果】10个性状间的相关关系复杂。其中,3对数量性状相关性达到极显著水平(P＜0.01),2对数量性状间相关性达到显著水平(P＜0.05);前5个主成分代表了14个棉花的10项数量性状89.77%的信息,其贡献率分别为26.89%、21.94%、18.19%、13.23%和9.53%;当类间距离为4.75时,14个棉花品种被聚为3类。第Ⅰ类形态不繁茂且低产型有6个品种、第Ⅱ类形态较繁茂且高产型有2个品种、第Ⅲ类形态繁茂且产量较高型有6个品种;聚类分析的判对概率是100%,分类结果准确可靠;加权关联度高于岱字-80(CK)的品种包括:兴农7号、陆地棉系1号、新陆中49号、新陆中51号、新陆中40号和中棉63号。【结论】陆地棉品种兴农7号和新陆中51号在吐鲁番瓜套棉栽培模式下具有生产潜力和推广应用价值。陆地棉系1号、新陆中40号、新陆中49号,3个品种可作为储备品种。     

不同熟性棉花品种棉铃时空分布及产量比较

【目的】研究新疆南疆地区不同熟性棉花品种棉铃时空分布及产量的差异规律,为新疆南疆地区选择适宜熟性品种种植提供理论依据。【方法】于2020年设置中早熟品种(中棉所96A)、中熟品种(塔河2号、新陆中73号),分析不同熟性棉花品种棉铃时空分布及其产量的变化规律。【结果】中熟品种(塔河2号、新陆中73号)的株高、茎粗显著高于中早熟品种(中棉所96A),塔河2号、新陆中73号的株高较中棉所96A分别增加了22.28%、9.84%,茎粗分别增加了25.01%、11.55%,中熟品种的果枝始节高度大于中早熟品种;“三桃”比例中伏前桃表现为塔河2号>新陆中73号>中棉所96A,伏桃为中棉所96A>新陆中73号>塔河2号,秋桃为新陆中73号>塔河2号>中棉所96A;棉铃空间分布上,中棉所96A的棉铃主要分布在中下部内围铃,而塔河2号和新陆中73号则分布在下部、上部内围铃;中熟品种中部外围铃的蕾铃脱落率高于中早熟品种相同部位;中早熟品种的单铃重显著高于中熟品种,中棉所96A的单铃重较塔河2号、新陆中73号分别增重了3.15%、7.73%,中棉所96A与塔河2号的籽棉产...     

陆地棉品种资源萌发期耐盐性的隶属函数法评价

【目的】研究萌发期盐胁迫条件下,不同陆地棉品种资源之间耐盐性状差异,分析盐胁迫对棉花萌发期相关性状的影响,筛选耐盐能力强品种,为陆地棉耐盐遗传改良提供理论支持。【方法】以188份国内外棉花品种资源为材料,150.0 mmol/L NaCl为胁迫浓度,测定在盐胁迫及对照条件下,188份品种资源的发芽势、发芽率、芽长、芽鲜重等4个指标,利用4个指标相对值分析棉花的耐盐性,采用模糊数学的隶属函数法综合评价188份棉花品种资源。【结果】在150.0 mmol/L(0.8%)NaCl盐浓度下,188份品种资源的发芽势、发芽率、芽长、芽鲜重的相对值存在显著差异。经隶属函数综合评价,筛选出1份高耐盐材料(新陆中22号)、45份耐盐材料(新陆早1号、新陆早21号、苏棉12号等)、120份中耐材料(新陆中21号、新陆中54号、辽棉17号等)、22份敏感材料(春矮早、新陆中42号、云151075等)。【结论】188份陆地棉品种资源材料大部分耐盐性为中耐(占63.8%),筛选得到新陆中22号、新陆早1号、新陆早21号等45份耐盐较强材料为陆地棉耐盐遗传改良的亲本材料。     

雹灾重播条件下不同棉花品种生长发育、产量及品质的差异比较

【目的】筛选出适宜新疆南疆雹灾后重播的棉花品种。【方法】在新疆阿克苏地区沙雅县设置灾后棉花重播试验,选取适宜灾后重播的5个早中熟陆地棉品种为材料,比较各参试品种在生育进程、主要农艺性状、干物质积累量、产量及其构成因素与主要纤维品质性状上的差异。【结果】新陆早78号的生育期最短,为122 d;株高为106.7 cm、果枝始节高度为22.6 cm、始果枝节位为6.0节;在干物质积累与分配上较其它参试品种更为合理,更加有利于棉株后期产量形成;新陆早78号的籽棉和皮棉产量在参试品种中均达到最高,分别为5 534.0、2 343.0 kg/hm²;纤维品质表现较好。【结论】参试品种中新陆早78号综合表现较优,可以作为雹灾后重播的棉花品种。     

不同来源陆地棉数量性状主成分及聚类分析

对不同来源陆地棉２０个品种（系）在新疆特定生态条件下的１３个性状进行了主成分分析。结果表明：纤维品质因子、产量因子、单铃重因子、衣分因子、第一果枝高度因子对变异的累计贡献率达８４．３％,对２０份材料的聚类分析结果表明：晋棉１２号、中棉所２５号、晋棉１９号和中棉所１９号等可划发为第一类;布哈拉６号、吉尔吉斯３号和新陆中５号等可划分为第二类;中棉所１７号、新陆中２号和爱ＳＪ－５等可划分为第三类。     

基于陆地棉种质资源表型性状的遗传多样性分析

对收集的630份陆地棉种质资源的表型性状进行遗传多样性、相关性、主成分和聚类分析。结果表明：16个性状中有效铃数、果枝始节位的变异系数最大;各性状的遗传多样性较高,平均遗传多样性指数为2.11;纤维上半部平均长度与纤维比强度、纤维整齐度呈显著正相关关系,生育期与果枝始节位、纤维伸长率呈显著正相关关系;棉花表型性状中前5个主成分的特征值均大于1,累计反映了总信息量的74.798%;第1主成分的特征值为4.536,贡献率为28.353%,纺纱一致性指数、纤维整齐度、纤维上半部平均长度的特征向量值较大;第2主成分的特征值为2.574,贡献率为16.088%,纤维成熟度、马克隆值的特征向量值较大;第3主成分的特征值为1.941,贡献率为12.133%,果枝数、有效铃数、果枝始节位的特征向量值较大;聚类分析将630份棉花种质材料分成了6大类,其中第II类包含2份衣分低、纤维品质差的材料(佳荣棉7、三江大花);第III类包含10份纤维上半部平均长度较长、纤维比强度较大的材料(东兰花、南丹、平阳棉、里湖1、里当–陆5、罗甸铁籽、平塘棉、榕江棉、三都棉、开棉),可作为改良棉花纤维比强度、产量构成及纤维品质的材料加以利用。     

陆地棉主要性状杂种优势与配合力研究

以12个陆地棉品种(系)为亲本,采用6×6不完全双列杂交(NCⅡ),对所得的F1代13个性状的杂种优势和配合力进行分析。结果表明,株高、始节位、铃数、伸长率的平均中亲优势和超亲优势值均为负值,生育期、始节高、果枝数、绒长、整齐度、比强度的平均中亲优势值为正值、平均超亲优势值为负值,铃质量、衣分、子棉产量都存在正向中亲优势和超亲优势。新陆早42号、26-5、44-5多个性状一般配合力效应值综合较高;新陆早33号×GK26、新陆早33号×sGK321、新陆早33号×新垦09、新陆早36号×GK26多个性状特殊配合力效应值综合较高。     

棉花种质综合性状鉴定及资源利用分析

[目的]研究种质性状分布及变异特点,筛选出核心资源,选育出符合新疆棉花产业需求的品种.[方法]以保存396份陆地棉品种资源为材料,采用田间鉴定方法,分析6个表型生育性状、6个经济学性状、5个纤维品质性状及田间黄萎病变异及分布.[结果]供试陆地棉种质具有丰富的遗传多样性,生育期在116～125 d适宜范围的占51.8％;...     

陆地棉花铃期抗旱指标筛选及评价

为分析棉花资源的抗旱性,以253份陆地棉资源为试验材料,于花铃期进行干旱胁迫处理,测定包括光合作用、农艺性状和产量性状相关的15个指标,通过主成分分析、相关性分析、抗旱隶属函数分析及聚类分析,对其进行抗旱性综合评价及抗旱指标筛选。以抗旱性度量值（D值）为参数,可将上述资源分为强抗旱、抗旱、耐旱、较敏感、敏旱5类。其中,强抗旱材料包括JK625、库车7946、肯尼亚2号等14份;敏旱材料包括HT-176、川R128、鄂棉18号等19份。有效铃数、气孔导度、蒸腾速率、叶绿素相对值、有效果枝数、皮棉重和株高较其他指标更为敏感,可作为花铃期抗旱性鉴定的关键指标;另外,叶绿素相对值、株高、气孔导度和蒸腾速率可作为花铃期抗旱的立测指标。     

新疆棉花生产品种机采农艺性状分析

【目的】通过对新疆棉花主推品种的机采农艺性状研究,筛选出适宜机械化采收的品种类型。【方法】对100个新疆棉花生产品种的12个农艺性状进行变异、相关性、主成分和聚类分析。【结果】12个农艺性状中变异大于10%有7个性状,分别为叶枝(64.0%)、吐絮铃数(25.8%)、上部果枝第1果节长度(20.2%)、吐絮率(17.1%)、中部果枝第1果节长度(16.8%)、单株结铃数(16.0%)和果枝始节高度(11.5%)。生育期与株高呈显著正相关,与单株结铃数、吐絮铃数呈极显著负相关。株高与果枝数、果枝始节高度和单株结铃数呈极显著正相关。果枝(中部夹角,下同)夹角与中部果枝第1果节长度呈极显著正相关,与吐絮铃数呈显著负相关。果枝始节与果枝始节高度呈极显著正相关,与吐絮率呈极显著负相关。叶枝与上部果枝第1果节长度呈极显著正相关。5个主成分累计贡献率达到81.15%,主要和生育期、株高、果枝夹角、果枝始节高度、果枝始节有关。将100个棉花品种在遗传距离为44.0时划分为7类,初步筛选出第二类群中的11个品种更符合机采品种性状要求。【结论】筛选出11个更适宜机采的棉花品种。     

不同果枝节位和铃位对棉花种子活力的影响

【目的】研究不同果枝节位和铃位对棉花种子萌发和种子活力的影响。【方法】选取中棉所49号、新陆早62号和新陆早64号为材料，按不同果枝节位和铃位适时采收，采用标准发芽试验测量发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、幼苗鲜、干重等种子活力指标，分析不同果枝节位和铃位对棉花种子活力的影响。【结果】棉花中部果枝种子活力最高，从中部往上下两侧推移，发芽势、发芽率和种子活力呈下降趋势，种子活力表现为中部果枝>上部果枝>下部果枝；中部果枝种子幼苗营养器官干重均高于下部果枝和上部果枝，而上部果枝和下部果枝因品种不同变化规律不同；铃位对种子活力的影响因品种不同而表现出不同的变化规律。【结论】中部果枝棉籽种子活力最高，幼苗长势较好，利于形成壮苗，其次为上部和下部果枝；其中，铃位对种子活力的影响因品种不同而不同。生产棉花高活力种子，应尽量采收中部果枝的棉籽。     

陆地棉品系主要性状配合力分析

[目的]对陆地棉新品系主要性状进行详细了解和在新品种选育中指导亲本组配。[方法]按Griffing双列杂交方法Ⅳ对9个陆地棉新品系进行杂交,对获得的36个杂交组合单株皮棉产量、单株铃数、铃重、衣分、籽指、霜前花率、株高、果枝始节和果枝数9个性状进行了测定,根据测定结果对品系的配合力进行了分析。[结果]除籽指外,其余各性状在杂交组合之间均存在着极显著差异;除株高的一般配合力外,组合间各性状的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)差异显著。S801和S808是综合性状优良的陆地棉亲本,组合S801×S805和S802×S806有一定的生产利用价值。[结论]该研究可为杂交育种正确评价亲本和组合提供科学依据。     

新疆早熟陆地棉品种更替过程中的株型特征及 主要经济性状的演变

【目的】 分析新疆早熟陆地棉品种更替产量提高过程中株型特征及主要经济性状的演变趋势,结合发展机采棉对品种特性的需求,阐述品种更替中适宜机采特性的变化,为新疆棉花新品种选育及栽培管理提供理论依据。【方法】 于2015—2016年和2018年选择新疆近40年来自育早熟陆地棉（Gossypium hirsutum L.）不同年代（1980s、1990s、2000s和2010s）大面积主栽品种（新陆早1号、新陆早7号、新陆早13号和新陆早45号）为材料,在膜下滴灌栽培条件下,对不同年代品种的第一果节长度、果枝节间长度、节枝比、株高、果枝始节、始节高度、果枝夹角、果枝数、叶枝数、倒四叶宽和茎粗共11个株型指标及主要经济性状的演变进行分析。【结果】 随品种更替,棉株第一果节长度、果枝节间长度和节枝比逐渐增加,株型由紧凑型向较松散型转变;株高、果枝始节和始节高度逐渐增加,上部果枝与主茎的夹角逐渐减小,果枝上举,具有高产株型特征;根据棉花机采对品种特性的要求,2010s品种果枝始节高度和果枝角度较符合机采棉对株型的要求;不同年代品种间果枝数、叶枝数、倒四叶宽和茎粗无明显差异。皮棉产量、总铃数和衣分均随品种更替逐渐增加,其中1980s、1990s、2000s和2010s品种皮棉产量较当年区域试验产量分别高23%—53%、16%—20%、13%—14%和-2%—6%,膜下滴灌现代高产栽培技术对产量的提高有重要作用,但2000s和2010s品种收获指数显著低于1990s品种。与1980s和1990s品种相比,2010s品种上部铃期短4—5 d,吐絮相对集中,对脱叶剂敏感,吐絮率均在95%以上,无显著差异,但生育期偏长;与审定时品种的生育期相比,1980s和1990s品种提前了3—7 d,2000s和2010s品种提前了0—3 d,这可能与膜下滴灌促早熟栽培技术应用有关。2000s和2010s品种棉纤维长度、比强度、伸长率和纺纱一致性明显改善,但马克隆值相对偏大,纤维强度的改善是以牺牲纤维细度为代价,纤维品质协调性不佳。【结论】 品种更替产量提高过程中,棉花经济性状改善,但品种株型由紧凑型向较松散型转变,生育期偏长,收获指数偏低,棉纤维马克隆值偏大;随着机采棉种植模式的应用,选育和选用纤维品质优、适宜机采的品种是保障新疆棉花产业稳步发展的关键。     

陆地棉品种资源耐复合盐碱性综合评价分析

以119份国内外陆地棉品种资源为试验材料,测定了复合盐碱胁迫下陆地棉的叶绿素(Chl)、株高(PH)、果枝(FB)、果节(FN)、始节高(HFN)、叶面积(LA)、单株结铃数(BN)、铃重(BW)、衣分(LP)共9个农艺性状指标,并采用模糊数学的隶属函数法对陆地棉的耐盐性进行综合评价。结果表明:复合盐碱胁迫下,不同地域陆地棉的Chl、PH、FB、FN、HFN、LA、BN、BW、LP的耐盐系数存在差异,其中LP、BW、Chl差异较小,变异系数为0.078～0.171;而FN、BN、LA差异较大,变异系数为0.34～0.48。综合评价结果显示,119份陆地棉品种资源中,耐盐性为敏感(42.8%)和中耐盐(37.0%)的材料占多数,并筛选得到豫棉15、KK-1047、新陆中69等20份高耐盐及耐盐材料,可以为陆地棉耐盐遗传改良的亲本材料。     

CaCl_2对干旱胁迫下棉花幼苗生长和生理特性的影响

为揭示干旱胁迫下不同棉花品种对CaCl_2响应的生理机制,以3个抗旱性不同的棉花品种豫棉19、GK20、鲁研棉28的幼苗为试验材料,采用PEG处理模拟干旱胁迫,研究CaCl_2对干旱胁迫下幼苗生长和生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫下,各棉花品种不同浓度CaCl_2处理间株高差异不显著;抗旱性品种豫棉19和生产对照品种鲁研棉28在40 mmol/L CaCl_2处理后鲜质量、干质量、SPAD值、SOD和POD活性、脯氨酸含量均显著高于其他处理,MDA含量低于其他处理;水分敏感品种GK20在20 mmol/L CaCl_2处理后鲜质量、干质量、SPAD值、SOD和POD活性、脯氨酸含量显著高于其他处理,MDA含量显著低于其他处理。可见,一定浓度的CaCl_2能提高棉花幼苗的抗旱性,但不同棉花品种的最适CaCl_2浓度不同。     

早熟陆地棉主要株型性状与产量的相关性

【目的】分析早熟陆地棉主要株型性状与产量的相关性,为新疆早熟陆地棉品种选育提供科学依据。【方法】采用SPSS 19.0软件,对早熟陆地棉品种的籽棉产量与株型性状进行相关性分析、通径分析和逐步回归分析。通过对产量与株型性状的逐步回归分析,得出产量与株型性状之间的最优回归模型。【结果】对早熟陆地棉籽棉产量有直接作用且有极显著影响的因子(P＜0.01),依次是:株高(X₁)、铃数(X₄)、始节位(X₂),对产量(Y)的直接相关系数分别为:0.322 1、0.298 1、-0.216 2;果枝数(X₃)对Y值直接作用较小,系数为0.082 04,通过其他因子对Y值的间接作用较大,简单相关系数为0.403,相关性极显著(P＜0.01)。早熟陆地棉株型性状(X_i)对产量(Y)的最优回归方程:Y=173.898+2.279 X₁-17.632 X₂+21.795 X₄。估测值与实测值之间的相关程度为0.527,决定系数R²为0.278。【结论】株高、铃数、果枝始节位对产量性状有直接作用,且作用显著;而果枝台数对产量有间接作用,且作用显著。