高产棉花植株形态性状及产量构成因素选育模式的探讨

对河南省2006、2007年16个春棉区试品种资料中的植株、产量因素和纤维品质共17个数量性状进行了主成分分析和多元二次回归分析。在此基础上,通过模拟仿真因素取值频率分析得出:皮棉产量≥1 500 kg/hm2的性状选育模式参数为:株高100.7~103.4 cm、果枝始节6.9~7.2节、果枝数11.5~15.6台、株铃数18.95~20.26个,铃重6.10~6.36 g、衣分42.16%~42.67%。在上述条件下,皮棉产量可望达到1 635.35 kg/hm2。     

棉花高产优质育种数量性状选育模式参数的研究

以2008年黄河流域区试中熟常规棉A、B两组19个参试品种的16个数量性状为研究对象,采用因子分析、通径分析及多元多项式回归等方法研究高产优质棉花数量性状的选育参数。结果表明,前6个主因子解释了所考察性状总变异信息的86.79%;探明了植株性状和产量性状对产量影响的直接效应与间接效应;分别对以皮棉产量、产量因素性状及纺纱指数为目标函数的回归方程进行模拟仿真频率分析,得出皮棉产量≥1 650kg/hm2且纺纱指数≥155的高产优质棉花数量性状选育参数为:株高99.02~106.12cm,果枝始节5.89~6.57节,果枝台数13.81~15.60台,单株铃19.31~19.51个,铃质量5.77~5.82g,衣分39.55%~39.78%,纤维长度31.88~32.00mm,麦克隆值5.16~5.27,比强度31.48~31.73cN/tex。植株性状、产量因素性状和品质性状的协调发展是实现棉花高产优质的有效途径。     

1978-2007年河南省棉花品种遗传改良成效研究Ⅰ.产量性状的改良

以1978-2007年河南省审定的87个棉花品种区试资料为材料,研究了河南省棉花品种产量和产量性状(株铃数、铃重和衣分)遗传改良的成效。结果表明,河南省棉花品种产量性状改良成效显著。籽棉、皮棉和霜前皮棉产量的年均增长量分别为18.877 3 kg/hm2、5.267 1 kg/hm2和6.823 9 kg/hm2。其中,籽棉产量年均增长达显著水平。通径分析结果表明,3个产量性状对皮棉产量的贡献大小依次是株铃数>衣分>铃重。     

棉花产量品质及植株性状的典型相关与通径分析

通过对河南省2006年春棉品种区试10个品种的产量、植株及纤维品质性状组的典型相关分析得出:选择生育期短、植株中等偏高、果枝始节低、果枝台数多的性状,不仅有利于增加株铃,提高铃重和衣分,由于棉铃的增加又能间接提高主要纤维品质,确为选育高产优质棉花新品种的有效途径.通径分析表明:对产量性状的直接选择,在选取结铃性强、株铃多的植株性状时,应防止降低铃重.     

新疆早熟棉花主要农艺性状相关性及多项式趋势分析

以新疆早熟陆地棉预备试验品系为材料,对其主要农艺性状进行了相关性和多项式趋势分析,结果表明:生育期、单铃质量及籽指与霜前皮棉产量成负相关,影响力顺序为生育期>籽指>单铃质量;果枝始节位、株高、单株铃数及衣分与霜前皮棉产量成正相关,影响力大小为衣分>株高>单株铃数>果枝始节位。并提出新疆早熟棉区棉花育种的主要农艺性状目标为:生育期127～132 d、果枝始节位4.4～5.3、株高(7月15日打顶后自然株高)62～74 cm、单株铃数6.5～9个、单铃质量5.2～5.9 g、籽指10.1～11.3、衣分42%左右。     

陆地棉杂交F_2代主要农艺性状与皮棉产量的关系分析

分别对2个陆地棉组合百棉1号×TM-1和百棉1号×中棉所12的杂交F2代进行了主要农艺性状与皮棉产量的关系分析。结果表明:除主茎节间长度与皮棉产量在不同组合中表现出正负相关的明显差异外,其他性状与皮棉产量均呈显著或极显著正相关。2个组合中,株高、总果节数、有效果枝数、单株铃数、铃重、衣分与皮棉产量的相关系数、偏相关系数、直接通径系数均为正值,对这些性状直接选择是有效的;总果枝数、主茎节间长度与皮棉产量的偏相关系数和直接通径系数虽均为负值,但总果枝数可通过单株铃数对皮棉产量起较大促进作用,主茎节间长度可通过单株铃数或株高对皮棉产量起较大促进作用。经回归分析,不同组合单株铃数、铃重和衣分均对皮棉产量有正向显著影响,主茎节间长度、总果节数和总果枝数对皮棉产量的正向影响因不同组合存在差异,进一步明确了棉花产量育种的主攻方向。     

不同种植密度对棉花产量性状的影响

[目的]确定北疆棉花的适宜种植密度。[方法]以新陆早33为供试棉花品种,研究不同种植密度（9.0、13.5、18.0、22.5、27.0、31.5万株/hm2）对其产量性状的影响。[结果]棉花生育期随种植密度的增加而延后;种植密度与棉花株高、叶片数、果枝数、蕾数、铃数、铃重、衣分均呈显著负相关;棉花不同器官干物质积累均呈＂S＂型曲线,花铃期棉花干物质积累最快;密度为22.5万株/hm2处理棉花的铃重、衣分、籽棉和皮棉产量最高。[结论]北疆早熟棉花品种的适宜种植密度为22.5万株/hm2。     

陆地棉主要农艺性状的变异性、聚类和相关性分析

[目的]为新疆陆地棉品种选育、选择和高产栽培提供理论和参考依据.[方法]对29个陆地棉品种(系)的主要性状进行变异性、聚类和相关性分析.[结果]29个陆地棉品种(系)聚为2大类4亚类,这些亚类之间的表型特征差异较明显;其始节位、果枝数、667 m2株数、株高的变异系数较大,产量及其构成次之、纤维品质构成最小;皮棉产量与单株铃数、单铃重、667 m2株数、衣分、始节位、果枝数、绒长呈正相关,与株高、籽指、衣指、比强度、整齐度、伸长率和马克隆值呈负相关,其中衣分、667 m2株数与皮棉产量达到了显著水平.[结论]衣分和667 m2株数是影响皮棉产量的主要因素,其次是单株铃数、单铃重,因此南疆种植陆地棉应选择高衣分品种、适当增大栽培密度是提高产量的重要途径之一.     

长江流域杂交棉主要农艺性状与产量和品质的关系

选用长江流域20个杂交棉新品种(系),就其主要农艺性状与产量、品质的关系进行研究.结果表明,品种间皮棉产量存在着显著或极显著差异,主要农艺性状与产量、品质存在相关性.相关性分析结果表明,皮棉产量与单株铃数、衣分分别呈显著、极显著正相关,而与生育期、子指纤维长度、断裂比强度呈负相关;除断裂比强度、果枝数、始果节位、单株铃数和霜前花率外,其余各主要农艺性状与纤维长度均呈负相关,其中与株高的相关性达显著水平;各主要农艺性状与马克隆值相关程度依次为:衣分＞单铃重＞株高＞单株铃数＞果枝数＞生育期＞子指＞始果节位;断裂比强度与生育期、衣分呈显著负相关,与其余各性状相关不显著.     

彩色杂交棉农艺性状的灰色关联度分析

应用灰色关联度分析法对影响彩色杂交棉组合F1代皮棉产量的主要因素进行综合分析,比较其灰色关联度,结果表明:彩色棉F1代杂优组合皮棉产量与各农艺性状之间的关联度大小依次是:衣分>株铃数>果枝数>667 m2株数>铃重>株高>果枝始节>生育期,为选育彩色棉优势组合提供科学依据.     

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。     

棉花产量性状的相关及通径分析

以棉花染色体片段代换系(CSSLs)为材料,对棉花农艺性状及产量性状进行相关与通径分析。结果表明:产量与单株铃数、单铃重、株高、果枝数的相关系数分别为0.937、0.327、0.275、0.265,均达极显著正相关,这表明增加铃数、果枝数,提高铃重、株高是获得较高产量的基础。通径分析表明单株铃数对皮棉产量有最高的直接效应(通径系数为0.8960),其次为铃重(通径系数为0.3729)。因而,棉花高产育种中应注重植株中等偏高、果枝始节低、果枝数多、铃多铃大性状的选择。     

氮素运筹对高品质棉FZ-1品系生育特性、棉铃发育以及皮棉产量的影响

[目的]该研究旨在探索棉花栽培的最佳施氮量。[方法]该研究以转基因抗虫棉FZ-1品系为试验材料,利用田间试验,研究了不同施氮量对棉花生育特性、棉铃发育和皮棉产量的影响。[结果]施氮量为300和375kg/hm2时,皮棉产量与225kg/hm2施氮量相比分别增加了28.46%和18.73%。当施氮量由225kg/hm2增加到300kg/hm2时,单株铃数、铃重和皮棉产量显著增加。然而当施氮量继续增加至375kg/hm2时,皮棉产量的增幅明显下降。改善棉花生育特性和棉铃发育、提高皮棉产量的最佳施氮量为300kg/hm2。[结论]合理施氮是促进棉花植株的生长发育,确保其高产能力,最大限度地减少氮过量造成的环境污染最有效的方法。该研究为优质棉的大规模种植提供了完善的施氮策略。     

陆地棉主推品种种质资源的评价与分析

调查了100份陆地棉主推品种种质资源的12项指标,包括株高、果枝数、吐絮铃数、铃质量、衣分、子指、皮棉产量、上半部平均长度、长度整齐度指数、断裂比强度、断裂伸长率、马克隆值,运用相关性分析、主成分分析和聚类分析对参试品种种质资源进行综合评价。结果表明：100份材料的产量性状变异程度较大,品质性状变异程度较小;单铃质量与吐絮铃数、皮棉产量存在极显著正相关,与衣分存在显著正相关;上半部平均长度与整齐度、断裂比强度之间存在极显著正相关,与断裂伸长率、马克隆值之间存在极显著负相关;前4个主成分分别代表了100个棉花品种12项数量性状的68.12%的信息,其贡献率分别为22.934%、22.377%、13.169%和9.641%;当欧氏距离为10.01水平时,可将100份参试品种分为6大类。综合分析,该批种质的类型多样,但综合性状表现一般,尤其是纤维品质性状表现一般,在以后的育种研究中,应主要注重提高该批材料的纤维品质。     

海岛棉种质资源表型性状的遗传多样性分析及综合评价

【目的】研究海岛棉种质表型性状的遗传多样性关系及筛选优异性状的海岛棉种质,为海岛棉优异性状深入研究提供理论基础。【方法】以175份海岛棉12个表型性状进行遗传多样性分析;主成分分析、权重和利用隶属函数产生综合评价值D进行海岛棉种质资源综合评价。【结果】表型性状变异范围在6.40%—28.10%,海岛棉类型较丰富;海岛棉资源遗传多样性指数为1.97—2.05,各性状间遗传多样性指数差异较小,国内外海岛棉资源遗传多样性无显著性差异（P＞0.05）,在国内,新疆与疆外海岛棉资源遗传多样性存在显著差异（P＜0.05）。主成分分析将12个表型性状转换为3个综合因子,贡献率分别为49.34%、18.03%和10.63%,累计贡献率为78.00%,第一主成分荷载较大为株高、始节数、始节高、有效果枝数、铃数、有效铃数、单株籽棉重和单株皮棉重,代表生长及有效产量因子;第二主成分荷载较大为衣分、单铃籽棉重和单铃皮棉重,代表单铃产量因子;第三主成分荷载较大为蕾铃脱落数,代表蕾铃脱落因子;海岛棉资源统计分析发现国内外极端种质差异不大,表现中等的海岛棉资源材料国内较多,在国内,疆外极端种质所占比例较高,新疆与疆外中间型种质差异较小;通过聚类分析将175份海岛棉资源分为4个类群,Ⅰ类群是矮秆、低产的较差种质;Ⅱ类群是高衣分、单株皮棉重较高的潜在增产种质;Ⅲ类群是综合性状较好的优异种质;Ⅳ类群低重心、衣分较高的极端特殊种质,综合评价筛选到综合性状较优的2个品种：XH30和270;利用逐步回归筛选到海岛棉种质评价的5个关键性指标（株高、始节高、果枝数、单铃皮棉重和单株籽棉重）。【结论】参试海岛棉种质资源类型较丰富但遗传多样性较差;株高、果枝数、衣分和单株皮棉重在各基因型中呈正态分布,其余性状呈偏态分布;参试种质分为4个类群;株高、始节高、果枝数、单铃皮棉重和单株籽棉重5个指标可作为海岛棉种质评价的关键性指标。     

抗虫棉数量性状的相关及通径分析

对霜前皮棉产量与其它相关数量性状进行相关和通径分析。结果表明:单株结铃数、衣分均与霜前皮棉产量呈极显著正相关,单株果枝数对霜前皮棉产量有较高的综合正效应;籽指与霜前皮棉产量呈显著负相关,单铃重与霜前皮棉产量的直接通径系数正向较高,但与其它性状互作后产生的综合效应为负向;其它性状对霜前皮棉产量的效应有正负之分,但影响甚微。因此,棉花育种应着重于单株结铃多、单铃重及衣分适中、早熟不早衰等性状的选择,并将霜前皮棉产量的主要影响因素控制在最佳范围,形成动态平衡,充分发挥各因素的优势作用,以选育出高产品种。     

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。     

高品质陆地棉农艺性状与皮棉产量的关系分析

1材料与方法 1．1材料 供试24份高品质陆地棉品系分别为A001、A016、A018、A106、A107、A111、A112、A113、A201B、A203B、A210、A301、A402B、A405B、A407、A408、A413、A705,A708、A709、A9—1、P2、P4。