陆地棉产量组分对主要纤维品质性状的贡献分析

【目的】阐明陆地棉产量组分对纤维品质性状的贡献，指导纤维品质性状的间接选择。【方法】采用加性-显性-母性及其与环境互作的遗传模型，对5个陆地棉亲本及其F1代20个组合产量组分和3个主要纤维品质性状的2年资料，利用估算条件方差分量和预测条件遗传效应值的统计方法进行了贡献分析。【结果】3个产量组分对3个品质性状均有极显著的加性贡献（贡献率在12%～76%）；铃重对马克隆值有较高的显性贡献(CRD=58%)；铃数和衣分对纤维长度的母性遗传方差贡献率最高（CRM=100%），而铃重对纤维长度的母性效应却有抑制作用（CRM=-60%）。衣分对纤维长度的显性与环境互作遗传方差的贡献率、铃重和衣分对马克隆值的母性与环境互作遗传方差的贡献率较大（贡献率分别为CRDE=47%、CRME=56%和CRME=33%），衣分对纤维长度的母性与环境互作遗传方差却有较大的抑制作用（贡献率为CRME= -83%）；铃数对纤维强度、铃重对马克隆值分别有较大的显性与环境互作抑制作用（贡献率分别为CRDE= -40%和CRDE= -87%）。对纤维品质性状加性、母性效应贡献最大的产量组分性状因不同亲本而异；亲本3的铃重、亲本5的铃数对其纤维长度的加性效应有最大的加性贡献，亲本3的铃数、亲本5的铃重对其纤维强度加性效应有最大的加性贡献，亲本3、5的铃数对其马克隆值有负向最大的加性贡献；多数杂交组合马克隆值的显性效应主要受铃重影响。【结论】陆地棉3个产量组分分别对3个品质性状各遗传组分的贡献率大小存在较大差异，并且不同组合及其亲本3个产量组分对3个品质性状不同遗传组分贡献的效应值因亲本和组合而异。     

皖杂40杂交棉产量与品质性状的杂种优势表现及遗传分析

 以生产上大面积推广的陆地棉杂交种皖杂40为基础材料，配制多世代群体，进行多年多点多世代群体联合试验，研究该组合杂种优势的表现及杂种优势形成的遗传基础。皖杂40杂交棉的皮棉产量、籽棉产量、单株铃数、铃重、衣分的平均中亲杂种优势F1代分别是26.1％、23.7%、15.1%、6.6％和2.0%；F2代分别是21.1％、19.2%、13.0%、6.4％和1.5%。皖杂40杂交棉的纤维品质性状杂种优势低。高产杂交棉的杂种二代具有在生产上利用价值的产量杂种优势。通过主基因-多基因遗传体系分离分析和多世代平均数联合尺度测验验证，表明控制皖杂40杂交棉皮棉产量、霜前花产量、铃数和衣分的遗传效应主要是显性效应，控制铃重的遗传效应包括加性效应和显性效应。因此，显性效应是该杂交棉产量性状杂种优势形成的主要遗传基础。棉花产量和品质性状存在主基因遗传效应。     

转基因抗虫杂交棉的遗传效应分析

通过对转基因抗虫杂交棉遗传效应分析表明,其产量性状主要表现为加性效应与环境互作,说明杂交棉的产量优势稳定;而品质性状杂种优势表现不明显,基因型与环境互作影响品质的表达.同时杂交棉产量和品质性状的表现还会受到环境机误或抽样误差等其他因素的影响,但所占比例较小.     

高品质棉主要农艺性状及经济性状的杂种优势

选用3个通过种间杂交后代选育的棉花高品质系(种)与4个抗棉铃虫棉花品种(系),按3×4不完全双列杂交设计,配置24个F1组合.对杂种一代主要农艺、经济和纤维品质性状进行杂种优势及遗传分析.结果表明:F1籽、皮棉产量具有一定的中亲优势,竞争优势差,其遗传以加性效应为主,其次为显性效应;铃重F1优势明显,无论中亲优势、超亲优势、竞争优势均有一定的正向优势,其遗传以显性效应为主,其次是加性效应;结铃数和衣分多表现为负优势,其遗传以加性效应为主,结铃数无显性效应;h2B和h2N均以衣分最高,分别为74.5%和85.9%,皮棉产量其次,分别为60.2%和70.2%,结铃数最低,均为 13.1%;纤维品质性状优势明显,尤以竞争优势表现突出,其遗传以加性效应为主,其次为显性效应.     

陆海种间杂交铃重和衣分的遗传及其F1群体优势分析

以4个陆地棉品种(系)和3个海岛棉品种为亲本配制不完全双列杂交组合12个,采用包括基因型×环境互作的加性-显性(AD)遗传模型.通过对亲本和F1的2年随机区组试验数据分析,结果为铃重和衣分都存在极显著的加性效应和显性效应.其加性效应和显性效应与环境的互作都很小.铃重以加性效应为主,为 54.3%.显性效应相对较小,为 21.6%.衣分主要由加性效应和显性效应共同控制,其加性效应和显性同等重要.分别是 43.8%和 49.8%.铃重的狭义遗传率和广义遗传率分别为 54.3%和75.8%,衣分的狭义遗传率和广义遗传率分别为 43.8%和 93.6%.铃重和衣分F1均具有显著的负向群体平均优势和群体超亲优势,F1铃重小于中亲值.偏向低亲值;F1表分小于中亲值,接近或小于低亲值.在利用海岛棉的优异性状时,要考虑亲本材料的选择,要考虑到其性状遗传方式的特点,在进行陆海杂交、高代回交辅助选择时必须考虑性状的遗传效应.铃重可以在平世代进行选择,衣分应在中期世代选择效果较好.     

特早熟陆地棉熟性产量品质的遗传相关分析

应用5个特早熟陆地棉品种进行完全双列杂交,对亲本、F1、F2三个世代研究表明:子棉产量、皮棉产量、单株结铃数以显性效应为主,加性次之;单铃重以加性效应为主,显性次之;衣分以显性效应为主,无加性效应,有微弱的上位性效应。生育期、霜前花率、铃期等早熟性状以加性效应为主,显性次之。纤维上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值、伸长率、纺纱均匀指数、反射率等品质性状以加性效应为主,显性和上位性效应较小或者不存在。环境因素对产量、熟性及品质等性状均有极显著的影响效应。遗传和表型相关分析得出,子棉、皮棉产量与单株结铃数、衣分、霜前花率间均呈(极)显著正相关,与单铃重、生育期均呈(极)显著负相关。纤维上半部平均长度、断裂比强度、纺纱均匀指数三个性状间均呈极显著正相关,与马克隆值、霜前花率间均呈极显著负相关,与其他早熟性状和子、皮棉产量间均呈(极)显著正相关。马克隆值与产量、早熟性状间的相关性正好与以上三性状相反,均达(极)显著水平。     

陆地棉主要经济性状的遗传相关分析

本研究采用加性-显性与环境互作的遗传模型，分析陆地棉8个杂交亲本和F1代28个组合的12个主要经济性状的两年试验资料，估算各项遗传方差分量和成对性状间各项遗传效应的相关。结果表明，产量性状间的相关受加性、显性和加性与环境互作相关共同影响。皮棉产量与纤维品质间的相关主要是加性效应相关。皮棉产量与纤维长度、麦克隆值呈正相关，与纤维强度、伸长率、整齐度呈负相关。纤维强度与纤维长度、整齐度、麦克隆值呈加性正相关。单铃重与衣分呈负相关。衣分与产量呈正相关，与纤维品质呈负相关。     

新疆自育海岛棉品种间杂交产量性状的杂种优势分析

[目的]新疆自育海岛棉品种间F_1产量性状的杂种优势,为育种提供理论依据.[方法]采用MINQUE(1)统计方法,利用AD模型对6个海岛棉品种及其15个 F_1组合4个产量性状进行遗传分析.[结果]海岛棉自育品种间杂交,除铃重不具有加性效应外,铃数、衣分和单株皮棉产量均存在极显著的加性效应;铃数、铃重、衣分存在极显著的显性效应,而单株皮棉产量不存在显性效应.[结论]F_1和F_2铃数和衣分的平均遗传表现为极显著的正向超亲优势,铃重和单株皮棉产量无正向群体平均优势.     

陆地棉产量与纤维品质性状的遗传相关分析

[目的]通过陆地棉的产量与纤维品质性状的遗传相关分析,为选择育种与杂种优势利用提供理论支持.[方法]采用4×4完全双列杂交分析法,对四个陆地棉品种(系)的产量因素和纤维品质性状遗传效应及遗传相关进行分析,并将遗传相关分解为加性相关和显性相关.[结果]在产量因素中,铃重与衣分的遗传分别以加性效应和显性效应为主,加性效应对衣分与铃重贡献高于显性效应,衣分受环境变异的影响最小,而单铃重、籽棉产量、有效铃则反之;在纤维品质性状中,纤维长度、比强度和马克隆值的遗传以加性效应为主,显性效应不明显,其中纤维长度与比强度的加性效应达到极显著,纤维性状均受环境影响变异较大;棉花产量因素与品质性状之间的相关普遍表现为遗传相关大于表型相关,各性状之间的表型相关、遗传相关及加性相关类似,而显性相关则不同.不仅在陆地棉产量因素和纤维品质性状内部各自存在加性或显性相关性,而且在产量因素与纤维品质性状之间存在加显性相关性,不同性状之间的正负效应不同.[结论]棉花产量因素与纤维品质遗传相关,特别是加性相关可以指导选择育种,而在杂种优势的利用中可以重点考虑显性相关.     

不同播期陆地棉产量性状的遗传影响

采用加性-显性-母性及其与环境互作的遗传模型,对5个陆地棉亲本及其F1代20个组合不同播期的单株皮棉产量及其3个产量构成因素进行了分析。结果表明,衣分的加性方差比例最高(43%),铃重、铃数和皮棉产量具有显著的显性效应,铃重和衣分存在显著的母性效应;衣分存在极显著的加性×环境互作效应,4个产量性状还存在极显著的母性与播期的互作效应;中棉所35(CR I35)可作为在铃数和皮棉产量杂种优势利用中的很好亲本。在以中棉所35做母本的后代中,在早播的情况下可以选择出衣分、铃重和皮棉产量高的品种。     

棉花F_2杂种优势及F_1正反交差异研究

按照品系产量比较试验标准,对两类亲本10个组合进行正反交试验,研究棉花F2的杂种优势以及正反交F1的产量和纤维品质指标差异。结果表明:姊妹系F1产量杂种优势存在显著差异;F1杂种优势越高,F2优势降低的幅度越大,其中皮棉的减产幅度小于籽棉;F2较F1衣分增加和子指降低的趋势明显,其中衣分比子指有更大的稳定性,比强度和麦克隆值的变化大于绒长、整齐度、伸长率的变化。正反交F1的衣分和子指都表现了母性效应,以早熟、高衣分亲本做母本时皮棉产量有3%左右的优势;正反交对F1麦克隆值和伸长率的影响大于对比强度、绒长和整齐度的影响。     

抗虫棉与早熟陆地棉品种间产量及纤维品质性状的配合力分析

用5个早熟陆地棉品种作母本,3个抗虫棉品种作父本,按照不完全双列杂交设计(NCⅡ设计)组配15个杂交组合.对亲本及杂交组合的产量和纤维品质共11个性状进行配合力分析.结果表明,单株铃数、衣分、纤维长度、比强度、马克隆值和纤维伸长率主要受基因加性效应控制,籽棉产量和皮棉产量主要受基因非加性效应影响.新陆早45号是突出的高衣分丰产亲本,新陆早48号是结铃性较好的丰产亲本,72-72是优良的抗虫棉亲本,组合新陆早48号×111-43和新陆早42号×N78在综合农艺性状上优势明显,但纤维品质相对而言没有明显改良.     

优异棕色棉品种(系)间产量性状的配合力及杂种优势分析

采用NCII设计,以5个不同类型的棕色棉品种(系)为母本,3个棕色棉品种(系)为父本配制15个杂交组合,分析了棕色棉品种(系)杂交组合产量性状的配合力和杂种优势表现.结果表明,产量性状受加性和显性效应共同控制,籽棉产量、铃重和籽指的一般配合力(加性)和特殊配合力方差均极显著,皮棉具极显著的特殊配合力(显性)方差,衣分和单株铃数的一般配合力(加性)方差均达极显著.杂种优势分析表明,各产量性状(除籽指外)均具有显著的正向中亲优势;产量构成因素的优势为单株铃数＞铃重＞衣分.利用不同类型棕色棉品种(系)配制的杂交组合,F1代皮棉产量增产显著达22;以上,且色泽遗传较稳定.     

基于部分NCII设计的陆地棉F1表现预测

【目的】探寻预测陆地棉F₁表现的方法,降低育种成本,提高育种效率。【方法】采用60个陆地棉亲本,通过部分NCII交配设计,形成一个由亲本和180个F₁杂交组合组成的部分NCII群体,用亲本加性效应（additive effect,A）、一般配合力（general combining ability,GCA）和表型中亲值（mid-parent value,MP）等3种预测方法对F₁的产量和纤维品质性状进行预测。【结果】陆地棉皮棉产量杂种优势明显。皮棉产量正向中亲优势的组合占97.78%,中亲优势平均达19.63%;正向超亲优势的组合占79.44%,超亲优势平均达8.47%。3种预测方法对F₁表现具有不同的预测效果,其中,以亲本加性效应对F₁的表现预测效果最优,其对皮棉产量、铃数、铃重、衣分、纤维长度、纤维强度和马克隆值等7个目标性状预测精度（pearson相关系数）达到0.738—0.928。性状的加性方差分量和亲本杂交次数对预测效果有影响。加性方差分量越大,所有方法的预测精度都越高;随着每个亲本杂交次数的增加,加性效应预测和GCA预测的精度提高,但表型中亲值预测的效果基本无变化。【结论】陆地棉F₁的表现可以通过利用包含亲本的部分NCII设计群体和亲本的加性效应进行有效预测,采用“大群体、少杂交”的策略可以在保持预测效果的同时降低预测的工作量。     

新疆棉花胞质不育系主要农艺性状的配合力分析

为进一步利用棉花杂种优势,促进三系杂交棉的选育,以哈克尼西棉、三裂棉（D8）和海岛棉（05 53A）3种不同来源细胞质雄性不育系为母本,以新疆早熟陆地棉新陆早33号、新陆早36号、系9为回交亲本,连续回交4代,获得9个新不育系（A1~A9）;用3个恢复系（R1~R3）与之进行杂交,获得27个杂交组合,并对8个主要性状的一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA）进行分析。结果表明,不育系衣分、籽棉产量、纤维长、整齐度、马克隆值、伸长率和比强GCA的差异均达到显著水平;恢复系纤维长、伸长率、比强和籽棉产量GCA差异均达到极显著水平;杂交组合铃质量、衣分、马克隆值、伸长率、比强和籽棉产量SCA的差异均达到显著水平;纤维长和整齐度主要受加性效应的影响,铃质量主要受非加性效应的影响,马克隆值、伸长率、比强和籽棉产量同时受加性和非加性效应的影响。从GCA来看,产量性状中铃质量和籽棉产量的GCA效应值是正值的比例较高（均为58.33%）; 3个恢复系中,R3的7个性状的GCA效应值均为正值;9个不育系中,A1、A4的GCA效应值综合较高,A6籽棉产量的GCA效应值最高,A9纤维长的GCA效应值最高。从SCA来看,产量性状中铃质量和衣分的SCA效应值是正值的比例较高（均为55.56%）;杂交组合A2×R1、A6×R2、A5×R3、A7×R3、A8×R3产量性状的SCA效应值综合较高;A5×R1、A3×R2品质性状的SCA效应值综合较高;A9×R1、A7×R2、A4×R3产量和品质性状的SCA效应值综合较高。     

九个抗虫棉品系的杂种优势及其产量性状配合力分析

摘要：为了分析转Bt基因棉花蛋白高表达品系的杂种优势和配合力,采用NCII设计,利用4个生产上推广应用的棉花品种与9个转Bt基因棉花蛋白高表达品系进行杂交组配,对36个组合的F1产量性状的杂种优势和配合力进行分析,结果表明：大多数组合的竞争优势明显,皮棉和籽棉的产量均具有较大的竞争优势,两者分别为16.1%和6.8%,皮棉和籽棉的产量的竞争优势率分别达到83.3%和80.6%。产量性状的优势大小依次为衣分、铃重和单株铃数,分别为3.7%、2.0%和0.8%。对组合的配合力方差进行分析,结果显示：九个转基因抗虫棉品系各产量性状的一般配合力差异较大,对这些组合特殊配合力进行分析,发现有3个组合具有较高的特殊配合力。