转基因抗虫彩色棉产量性状和纤维品质选择的研究

通过对116份转基因抗虫彩色棉两年的间比试验,对产量性状和纤维品质性状进行测定。产量性状单株结铃数、衣分、子指、霜前花、铃重变异系数分别为72.82、75.95、7.27、102.31、5.64。纤维品质指标2.5%跨长、整齐度、伸长率、比强度、马克隆值变异系数分别为17.96、2.12、15.60、34.10、12.88。结果表明彩色棉育种性状选择先后顺序:霜前花>衣分>单株结铃数>比强度>2.5%跨长>伸长率>马克隆值>子指>铃重>整齐度。     

山西省棉花种质资源综合分析评价

2012—2013年,对山西省棉花种质资源进行了综合分析和评价。结果显示,棉花种质资源材料农艺性状表现为:生育期以中早熟材料(126~135 d)为主,占40.4%;单株结铃数主要分布在7.1~9.0个之间;铃质量以中等大小(4.1~6.0 g)为主,占71.42%;衣分相差50%,比较悬殊,大部分在31.0%~40.0%之间;子指主要分布在9.1~12.0 g之间,占总数的72%。纤维品质表现为:棉纤维上半部平均长度在28.1~30.0 mm之间的材料占总数的33.5%,在30.1~32.0 mm之间的占10.5%;纤维长度整齐度指数在74.5%~87.8%之间,其中63%的材料在83.0%~87.8%高档范围内;有40.8%的材料马克隆值属于B级中的B2档,A级占30.6%;棉纤维断裂比强度有42.7%的材料超过31.0 c N/tex,表现优良。     

288份陆地棉种质资源主要性状遗传多样性分析

【目的】 研究新疆本地棉花种质基因库,筛选适于作优异亲本的种质资源。【方法】 以288份种质资源为材料,对4个农艺性状和5个品质性状进行变异、相关性、主成分及聚类分析。【结果】 变异系数分别为单铃重(9.14%)、衣分(8.34%)、单株铃数(14.03%)、果枝数(6.26%)、上半部平均长度(4.50%),整齐度指数(1.56%)、马克隆值(6.43%)、伸长率(1.99%)、断裂比强度(7.26%);单铃重与上半部平均长度、整齐度指数、伸长率及断裂比强度呈极显著正相关,衣分与单株铃数、上半部平均长度呈显著正相关,与整齐度指数、马克隆值呈极显著正相关,上半部平均长度与伸长率、整齐度指数及断裂比强度呈极显著正相关,与马克隆值呈极显著负相关;前3个成分特征值累计贡献率达到61.68,第1主成分主要跟单株铃数有关,第2主成分主要与纤维品质有关,第3主成分主要跟衣分有关;聚类分析将288份陆地棉种质资源在遗传距离为11.5时划分为4类,第Ⅰ类群包含88份材料,马克隆值最好的材料。第Ⅱ类群包含75份,类群材料衣分平均数为43.2,4个类群衣分平均里是最高的;第3类群包含124份材料,材料农艺性状和品质性状都相对较好;第Ⅳ类群材料稀絮H10属于特异种质资源,被单独分为一类。【结论】 288份种质资源变异系数幅度较大(1.56~14.03)。单株铃数变异系数最大为14.03,样本间差异较大;其它性状变异系数均小于10,材料纤维品质性状间差异不大。     

新陆早系列棉花品种产量性状与品质性状的相关性

为新疆早熟陆地棉新品种选育提供参考,以1978—2015年新疆审定的60份新陆早系列品种为试验材料,对其产量性状和纤维品质性状共15个数量性状进行遗传变异及相关性分析。结果表明:产量性状中单株铃数变异系数最大,为22.29%;衣分、单株铃数、衣指及株高是皮棉产量的决定因素。品质性状变异系数不大,变异幅度1.14%~8.79%,纤维品质遗传改良进展不大;除马克隆值外,其于4项品质性状间呈极显著正相关。在品种选育中宜选择遗传差异较大的种质资源作为亲本材料,以扩大遗传基础,通过增大衣指来提高衣分和皮棉产量,注重选择株高适中、结铃性适宜、衣分适度和纤维品质性状协调的品种。     

长江流域油后棉主要农艺性状的鉴定与优异种质筛选

为扩大长江流域油后棉种质资源库,筛选出符合杂交亲本的优异种质,提高棉花育种效率,以引进的72份陆地棉材料为研究对象,应用统计软件SAS V8等对其11个主要农艺性状进行变异性、相关性、主成分和聚类分析。结果表明:72份陆地棉种质资源具有丰富的遗传多样性,材料间的性状变异系数在1.15%～30.31%之间,变幅较大,其中单株成铃数变异系数最大,为30.31%。相关性分析结果表明:生育期与株形性状均呈极显著正相关,株高与铃质量呈极显著正相关,单株果枝数与单株成铃数呈极显著正相关,且与铃质量呈显著负相关,衣分和铃质量均与部分品质性状呈显著负相关。主成分分析结果表明:前4个主成分累计贡献率达73.98%,包含了11个性状的绝大部分信息。聚类分析表明,72份参试种质可分为6类,其中第Ⅰ类群属于优质材料,第Ⅱ类群属于高产材料,第Ⅴ类群属于高产优质材料,育种中可加以重点应用。通过综合评价共筛选出优质材料2份,高产材料6份,在育种工作中可结合品质与产量性状之间的关系,利用优势亲本培育新品种。     

转iaaM高衣分棉花种质IF1-1杂种优势分析及育种应用

转iaa M(色氨酸单加氧酶基因)高衣分棉花种质已经培育出来,但应用于育种研究较少。我们利用转iaa M高衣分棉花种质IF1-1做父本、16个陆地棉品种(系)做母本,分别配制杂交组合,检测了亲本及其F1和F2群体的iaa M遗传;田间调查了材料的抗病性及农艺性状,室内考查了产量构成因子,同时进行了产量统计分析;通过系统选育结合分子辅助选择对杂交后代进行定向培育,获得了新的高衣分种质,实现了该种质的育种应用。结果表明:(1)FBP7-iaa M是1对显性基因;(2)与高衣分亲本IF1-1相比,F1和F2代衣分不具备超中与超亲优势,但与16个母本品种(系)相比,却能明显提高现有品种(系)的衣分率;(3)F1代产量尤其是皮棉产量具备较明显的超亲优势,皮棉产量优势值为13.4%,这就意味着可以选择生产上产量较高的品种与IF1-1配制杂交组合,选择高优势杂交种直接利用;(4)F1和F2代抗病性明显好于IF1-1,但与母本相比较差,所以,在杂交后代的选择中应注意观察枯萎病和黄萎病的发病情况,选择抗病性好的后代;(5)子棉产量的提高主要是通过铃重和单株铃数的增加来实现,皮棉产量的增加则是通过子棉产量与衣分的共同提高来完成;(6)杂交后代具备选择出高衣分新品系的潜力。本研究实现了将国家科技重大专项获得的第2代转基因棉花种质应用于棉花育种,对提升我国生物育种水平具有重大意义。     

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。     

抗虫棉数量性状遗传距离与杂种优势关系的研究

通过对31份抗虫棉种质资源材料的10个数量性状的主成分分析和聚类分析,并采用作图法,研究了数量性状遗传距离与杂种优势指数之间的关系。31份抗虫棉种质资源的10个数量性状可归纳为5个主成分因子,其累积贡献率达87.39%。在评价抗虫棉种质资源时,首先应考虑单株结铃数和衣分等产量结构因子,其次为株型因子,最后考虑果枝始节、生育期及早熟性等因子。31份种质资源被归为4组,地理远近和亲缘关系与遗传距离并不存在必然联系。遗传距离与杂种优势的关系较为复杂,并非遗传距离越大杂种优势越明显。在进行抗虫棉种质资源评价时,不能以地理来源或亲缘关系为唯一标准;在亲本选配时,应选择遗传距离中等偏大的材料。     

太空诱变创制优异海岛棉资源

[目的]利用“实践8号”返回式育种卫星搭载海岛棉B-3029种子,通过太空综合环境因素诱发种子的基因变异,创制新的海岛棉种质资源.[方法]经过在田间对材料的生物学性状和农艺性状观察研究,结合棉纤维品质检测,筛选高产、优质、抗病的新品系.[结果]获得5个海岛棉新品系3702、3706、3710、3715和3721,同时获得10余份衣分大于35;,铃重大于3.5g,纤维长度大于38 mm,断裂比强度大于50 cN/tex的新种质材料.[结论]空间诱变育种可以较大程度提高育种效率.     

山西彩色棉的遗传改良研究进展

彩色棉是一种具有天然纤维色泽的棉花,可以有效减少纺织过程中对环境造成的污染以及对人体的危害,是真正的绿色产品。但彩色棉品种普遍存在产量低、绒长短、衣分低且纤维色泽遗传不稳定等问题,运用生物技术对其进行遗传改良研究并选育出颜色丰富且产量和色泽稳定的彩色棉新品种,是今后一段时期彩色棉品种选育的研究方向。通过对已经培育成的彩色棉品种以及彩色棉资源进行分析,并就彩色棉种质材料的引进及创新、杂种优势以及生物技术的应用3个方面的研究进展进行了综述,提出彩色棉育种应将常规育种与生物技术相结合,以促进山西彩色棉纤维品质改良,推动彩色棉的种质创新,带动彩色棉长远的发展。     

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％;...     

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。     

陆地棉种质资源表型性状综合评价

[目的]鉴定分析陆地棉种质的纤维品质、产量和早熟等性状,筛选综合评价指标,建立可靠的综合评价模型,为陆地棉品种选育提供理论支撑.[方法]以来源广泛的630份陆地棉种质为材料,在中国3个主要植棉区的8个环境下,对17个表型性状进行鉴定,使用R包"lme4"对表型性状数据进行最佳线性无偏估计(best linear unb...     

低酚棉品种资源遗传变异的研究

本文对34个国内外不同来源的低酚棉品种资源的单株子棉产量、单株皮棉产量、果枝数、单株结铃数、铃重、衣分、衣指、子指8个产量性状和纤维长度、整齐度、比强度、伸长率、麦克隆值5个纤维品质性状的遗传变异进行了研究。结果表明,这13个数量性状大都受环境因素影响较大,遗传变异潜力小到中等。相比而言,单株子棉产量、单株皮棉产量、单株铃数、单铃重4个性状的遗传变异潜力较大,遗传变异系数在10％以上;纤维整齐度、长度、比强度、仲长率和衣分5个性状遗传变异潜力较小,遗传变异系数在5％以下;其它性状遗传变异潜力介中,遗传变异系数为5％～10％。遗传力分析表明,铃重、子指、衣指、衣分的广义遗传力较高,均在70％以上,而纤维比强度、整齐度、伸长率的遗传力较低,均在60％以下,其它性状的遗传力在60％～70％之间。在此基础上,研究了这13个数量性状的遗传进度,表明在产量及其组分(单株结铃数、铃重)上选择效果较好,而5个纤维品质指标的选择效果较差。     

河北省杂交棉产量构成因素研究

为了更高效地进行杂交棉品种选育,利用2006~2015年近10 a的河北省棉花区域试验资料,采用相关分析和多元逐步回归分析的统计方法,对影响杂交棉产量的构成因素进行了分析。相关分析结果表明:4个产量构成因素中,皮棉产量与单铃重呈极显著的正相关,与衣分和单株铃数呈不显著的正相关,与子指呈不显著相关;多元线性回归、偏相关分析和通径分析结果表明,4个产量构成因素均对皮棉产量有一定意义,对皮棉产量的贡献度顺序为单铃重衣分单株铃数子指。因此,在杂交棉品种选育时,应尽力提高杂交棉的单铃重,同时重视协调与衣分和单株铃数的相互关系,从而大大提高棉花的皮棉产量。     

海陆回交群体主要农艺性状与纤维品质关系的探讨

为了通过农艺性状来预测棉花纤维品质，以新疆陆地棉系9和海岛棉新海16号及其回交自交后代BC₄F_2:4群体为研究材料，对165份材料的农艺性状和纤维品质性状进行鉴定，利用相关分析、主成分分析、回归分析和通径分析等方法，探讨群体主要农艺性状与纤维品质的关系。结果表明,海陆回交群体的表型非常丰富，12个性状的变异系数为0.11%～48.14%，其中，铃数的变异系数最大。相关分析表明，株高、有效果枝数、铃数和有效铃数与纤维长度和衣分呈显著正相关，与马克隆值呈显著负相关；始节高与纤维强度呈显著正相关；株高和有效果枝数与纤维整齐度呈显著正相关。主成分分析提取了4个主成分，累计贡献率达75.252%。其中，PC1为成铃数相关因子，PC2为纤维品质选择因子，PC3为低品质控制因子（株高和纤维品质），PC4为衣分与马克隆值选择的综合因子。逐步回归方程表明，始节数和有效果枝数对纤维品质的影响较小。通径分析表明,果枝数对纤维长度产生负向直接效应；铃数对纤维长度产生正向直接效应；铃数和始节高对棉花纤维强度产生正向直接效应；有效铃数对马克隆值产生负向直接效应，而衣分对其产生正向直接效应；纤维整齐度只受株高的正向直接效应；株高、铃数和有效铃数对纤维品质的间接影响占主导地位。因此，可通过对农艺性状的选择实现对纤维品质的间接选择，为新疆及周边地区高产优质棉花新品种的选育提供理论参考。     

棉花新品种冀1316主要性状稳定性分析

以棉花新品种冀1316为试材,2009~2010年在河北省棉花不同生态亚区（中熟亚区、中早熟亚区、早熟亚区）的6个试点进行了2 a多点试验,研究品种主要性状的稳定性。结果表明：冀1316抗病性强,产量高,稳产性好,纤维品质优良,枯萎病指数2.9,黄萎病指数15.6,平均皮棉产量1 778.9 kg/hm2,纤维长度31.0 mm,比强度30.3 cN/tex,马克隆值4.6,整齐度84.6%,伸长率6.4%;并且果枝数、株铃数、单铃重、衣分等主要产量性状,纤维长度、比强度、马克隆值等纤维品质性状,以及枯萎病指数和黄萎病指数均比较稳定。该品种适于在河北省各植棉亚区大面积推广。     

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.