27份中长绒陆地棉种质资源的遗传多样性分析

为研究南疆中长绒陆地棉农艺性状与产量纤维品质的关系，对27个中长绒陆地棉资源的13个性状进行遗传多样性分析、主成分分析、聚类分析。结果表明，27个资源的变异系数在3.77%～21.98%之间，遗传多样性指数在1.69～2.04之间，其中衣分最低，产量最高；主成分提取结果表明，前4个主成分累计贡献率达73.394%,贡献率由大到小依次是：农艺性状因子、品质因子、产量因子、衣分因子；在聚类分析中，5个类群表现出了中长绒陆地棉棉花种质资源的各种因素，筛选出可用作中长绒陆地棉棉花育种亲本的15份高产、优质资源材料。     

岱字棉来源的陆地棉种质资源的遗传多样性分析

岱字棉曾经作为中国陆地棉种质资源的重要亲本来源之一,促进了中国陆地棉种质资源的创新与发展,为了进一步挖掘具有优良性状的棉花种质资源及为高效利用优异种质提供一定的科学依据。本研究围绕岱字棉来源的147份陆地棉种质资源的纤维品质性状和主要农艺进行各类分析,包括相关性分析、变异分析、主成分分析和聚类分析。结果表明岱字棉来源的147份陆地棉种质资源具有较丰富的遗传多样性,变异分析表明主要农艺性状中变异系数最大的为单株铃数(25.099%)、最小的为株高(5.495%),主要纤维品质性状中变异系数最大的为伸长率(7.904%),最小的为整齐度指数(1.047%),遗传多样性指数以果枝数最高(2.345),第一果枝节位最低(1.940);相关性分析表明在果枝数、单株铃数、株高、第一果枝高度之间,衣分,伸长率,马克隆值之间和断裂比强度、上半部平均长度、整齐度指数之间存在极显著正相关,株高与上半部平均长度呈极显著正相关;伸长率与断裂比强度、上半部平均长度,马克隆值与上半部平均长度均呈极显著负相关;主成分分析表明前5个主成分的累计贡献率达到67.931%,第1主成分主要和棉花纤维品质相关,第2主成分主要与单株铃数、株高、果枝数等农艺性状相关,第3主成分表现出棉花农艺性状与纤维品质性状的相互影响,第4主成分与第5主成分均和棉花产量构成因素相关;聚类分析将147份来源岱字棉的陆地棉种质资源划分为5类,筛选出‘洞庭3号’(岱56-37)、‘安棉3号’、‘中7259’、‘沙帽长桃’(纱帽长桃)、‘赣棉11号’可以作为改良棉花产量构成的材料加以利用,没有马克隆值A级材料。     

基于主成分分析的山东省中熟棉花新品种（系）的综合评价

为了筛选出适宜山东省种植的棉花新品种（系）,本研究以中早熟常规组 21 个新品种（系）为研究对象,对其农艺性状、产量和品质等进行了变异系数、相关性、主成分分析。结果表明：21 份棉花材料 15 个性状变异系数为 0.62%~30.20%,单株结铃数变异系数最高（30.20%）;其中有 5 个性状变异系数均超过 10%（均为农艺性状）,而纤维品质指标均小于 10%。生育期与株高、单株结铃数、单铃重、衣分、籽棉产量、上半部平均长度、断裂比强度呈正相关,籽棉产量与单株结铃数、单铃重、衣分呈极显著正相关。主成分分析共提取了 6 个主成分,累计贡献率达 81.82%,可代表 15 个性状的大部分信息。通过每个主成分的得分及其对应的权重求和对参试材料进行了综合评价,鲁棉 1142、鲁棉 271、德棉 14 号综合评价较高,表现较好。     

浙江红麻资源表型性状的遗传多样性分析

为充分了解和有效利用已收集的红麻资源,以22份浙江红麻种质为材料,采用随机区组试验,2年重复,对其16个产量和品质性状进行系统调查和分析。结果表明,22份浙江红麻资源变异系数范围为3.49%~20.10%,以纤维强力变异系数最大。主成分分析表明,前3个主成分（分别为单株产量因子、群体产量因子和纤维品质因子）提供了原始性状80.753%的信息;欧氏距离为10时,可把22份浙江红麻资源分为3类,其中I类为高产型,Ⅱ类具有高纤维强力特征;隶属函数法分析显示,浙1-96、航优1号、ZHKX-01和浙4438等I类资源排名靠前,具备选育高产种质的潜力。     

国外微型月季品种资源主要表型分析及综合评价

为了提高微型月季种质资源的利用率,从12个数量性状和8个质量性状对国外引进的微型月季主栽种质资源,进行了表型性状遗传多样性研究。结果表明,微型月季表型性状的种间变异系数为花直径的变异系数(20.61%)最大,侧叶宽变异系数(1.68%)最小;种内变异系数为柄叶数变异系数(15.14%)最大,花瓣长变异系数(4.95%)最小;数量性状的Shannon-weaver多样性信息指数H'在0.852~2.777之间,平均值为1.960。基于20个表型性状数据,将种质资源分为花型、叶型、叶刺、花色等5个不同类型。数量性状的前7个主成分累计方差贡献率达到91.75%,反映的信息与聚类分析和相关分析结果基本一致。花色、花型等经济性状表型性状指标的影响较大,结合相关性分析和主成分分析,20个数量性状可简化为花型、叶型、花色、叶刺等5个主要性状。以上结果为微型月季的资源评价和品种选育提供了重要的物质基础和理论依据。     

基于表型的棉花种质资源遗传多样性分析及核心种质的抽提

种质资源是遗传育种研究的基础,分析种质资源的遗传多样性,可为亲本选配提供一定的理论依据。通过对500份棉花种质资源材料的11个表型性状,进行遗传多样性、相关性、主成分和聚类分析,结果表明,11个性状的平均变异系数为9. 69%,有6个性状的变异系数超过了10. 0%,其中结铃数的变异系数最大为20. 14%,纤维整齐度的变异系数最小为1. 81%;各性状的遗传多样性指数为1. 71～2. 06,结铃数的遗传多样性指数最高,生育期的遗传多样性指数最低;相关性分析表明,各性状间存在着不同的相互关联,纤维长度与纤维整齐度、断裂比强度、生育期呈极显著正相关,与马克隆值极显著负相关,断裂比强度与马克隆值、生育期呈极显著正相关,衣分与纤维长度、纤维整齐度、马克隆值呈极显著正相关,与子指呈极显著负相关,铃质量与衣分、纤维长度、纤维整齐度、生育期呈极显著正相关;主成分分析提取到了5个主成分,累积贡献率为73. 677%,第1主成分与纤维长度、断裂比强度、纤维整齐度有关,第2主成分主要和衣分有关,第3主成分主要与马克隆值有关,第4主成分主要与果枝数有关,第5主成分主要与铃质量有关;聚类分析将500份棉花种质材料在遗传距离1. 33处分成了4大类,第Ⅰ类群包含1份材料,属于株高高、铃质量大、衣分低、子指高的材料;第Ⅱ类群包含73份材料,属于结铃数少,衣分偏低,纤维品质较差的棉花材料,第Ⅲ类群包含122份棉花材料,属于铃质量、衣分、纤维长度、纤维强度最好的棉花材料,第Ⅳ类群包含304份棉花材料,属于铃数、铃质量、衣分、纤维长度、纤维强度适中的棉花材料;提取了50份棉花资源材料构建了核心种质库,核心种质库与原始群体相比各性状的变异系数、方差更高,表明核心种质具有更好的异质性,更大的变异。核心种质库用最少的资源数目保留了种质资源的遗传信息,不仅减少了种质保存的工作量,也更有利于育种亲本的选配。     

大麦农艺性状和子粒支链淀粉的多元分析与评价

为了解高支链淀粉大麦种质资源的表型特性,以16份高支链淀粉含量的大麦种质资源为材料,通过主成分分析和聚类分析研究了9个主要农艺性状的遗传多样性。结果表明,9个农艺性状中芒长的变异系数最大,为43.26%,单穗粒数次之,子粒粒宽的变异系数最小,为4.76%。主成分分析结果表明,前3个主成分累计贡献率为78.844%,可依次归类为子粒大小控制因子、穗粒数控制因子和株型控制因子。相关性分析结果显示,支链淀粉含量与株高呈极显著负相关。采用类平均法聚类将参试的16份大麦种质资源分为4个大类,第一、二类属于矮秆低产型;第三类的千粒重和芒均最长,可以作为以千粒重为选拔对象的亲本;第四类属于高秆型。为了改良糯大麦种质甘垦5号和C2-1的农艺性状可从第四类材料中选择优异亲本。结合主成分分析和聚类分析,能较好地对参试种质资源主要农艺性状做出综合评价,为高支链淀粉大麦遗传育种提供优良的种质资源,为合理选配亲本提供参考。     

不同生态区粳稻资源表型遗传多样性综合评价

为探究粳稻种质资源遗传多样性,提高粳稻育种组合选配的针对性和育种效率,通过变异系数、遗传多样性指数、聚类分析、相关分析、主成分分析、二维排序分析和逐步回归分析方法对不同生态区80份粳稻种质资源的8个表型性状的多样性水平进行了分析。结果表明：8个表型性状的变异系数为11.06%~36.97%,其中,千粒重的变异系数最小,每穗总粒数的变异系数最大;8个表型性状的遗传多样性指数为1.54~2.06,其中,单株有效穗数的遗传多样性指数最高,结实率的遗传多样性指数最低;在欧式距离9.0处,可将80份参试材料分为4类,各类表型性状差异明显;根据主成分分析和综合评价结果,80份粳稻种质资源中贵州的毕大香6号综合性状排名第1位,同时筛选到每穗实粒数、千粒重、株高、穗长和单株有效穗数性状可作为粳稻种质资源综合评价的关键指标;利用主成分二维排序分析筛选到矮秆、大穗、分蘖能力强及结实率高的4类优异种质资源,结合二维排序结果,大方晚糯是在二维排序重叠种质,可作为育种中间材料。同时基于主成分构建了粳稻种质资源的综合评价方程。     

24份陆地棉材料表型性状遗传多样性分析

本文对24份陆地棉资源材料的主要农艺性状和纤维品质性状进行变异分析、相关性分析和主成分分析,以为今后育种工作中亲本选配提供理论依据。试验结果表明,供试棉花材料具有丰富的遗传多样性,表型性状的变异系数从大到小依次为结铃数第一果枝长度株高第一果枝节位果枝数单铃重衣分马克隆值断裂比强度生育期上半部平均长度整齐度指数伸长率;相关分析表明马克隆值与伸长率呈极显著正相关,与上半部平均长度呈极显著负相关,断裂比强度与单铃重和衣分呈极显著正相关;主成分分析表明前5个主成分累计贡献率达到83.471%,第1主成分与马克隆值有关,第2主成分与第一果枝长度有关,第3主成分与单铃重有关,第4主成分与衣分有关,第5主成分与生育期有关;可作为改良棉花断裂比强度、产量构成以及马克隆值的材料加以利用,育种工作中可以结合性状之间的关系,培育新品种与新品系。     

199份高粱种质资源农艺性状综合分析

为提高西辽河地区高粱种质资源利用效率，以199份高粱种质资源为材料，运用主成分分析、聚类分析等方法对其16个农艺性状进行综合分析。结果表明，西辽河地区高粱种质资源农艺性状的变异范围在6.51%～53.75%之间，遗传多样性指数变幅介于0.678～2.046之间，株高(53.75%)和穗形(50.06%)的变异系数最大，茎粗(2.027)、穗柄长(2.020)、千粒重(2.046)3个数量性状的遗传多样性指数最大。通过主成分分析将16个农艺性状简化为9个主成分，累计遗传贡献率为86.702%。构建高粱种质资源评价方程，作为评价高粱种质农艺性状的综合指标。通过聚类分析将199份高粱种质划分为四大类群，分别对应早熟矮秆高粱、中早熟紧凑型高粱、中熟抗倒伏高秆高粱以及综合农艺性状优良的育种亲本，可在高粱新品种选育时根据育种需求有目的地选取育种亲本。     

光子陆地棉种质资源主要性状的遗传评价

以102份光子陆地棉材料为母本,分别与遗传标准系TM-1杂交,获得102个F₁群体。采用随机区组设计,设置3个重复,对光子陆地棉材料主要性状进行遗传评价。结果表明,调查的11个性状表型差异均较大,材料间产量性状(株高、果枝数、铃数、铃重、衣分和子指)差异大于纤维品质性状(纤维长度、纤维强度、马克隆值、整齐度和伸长率),特别是衣分、铃数等性状差异更明显; 除果枝数、马克隆值、伸长率以外,光子亲本群体其他性状的平均值都小于F₁群体。而亲本群体所有性状的变异系数均大于F₁,不同光子材料的杂种优势有很大差别,中亲优势和超亲优势也有很大的差别,有些种质某些性状的中亲、超亲优势为负值,其后代性状表现劣势; 纤维品质性状的中亲、超亲优势与毛子程度均呈负相关,而产量性状的中亲、超亲优势与毛子程度均呈正相关,说明可利用光子材料杂种优势改良纤维品质,而其后代产量性状的杂种优势利用受到限制; SSR分子标记遗传相似系数与各个性状的中亲、超亲优势的相关都不显著,说明在光子材料的育种中,杂种优势是不能通过亲本之间的遗传背景相似程度来预测的。     

Genetic Dissection of Allelic Loci Associated with Economic Traits of Upland Cottons in Xinjiang

[Objective] We completed anassociation analysis of economic traits for upland cotton using simple sequence repeat (SSR) markers. We then explored the allelic variation sites to analyze the genetic basis of economically important traits, studied the genetic mechanism of Xinjiang upland cotton, and aimed to accelerate efficient breeding of upland cotton. [Method] We carried out polymorphic scanning on 156 upland cotton varieties in Xinjiang by screening 73 pairs of SSR markers encompassing the whole cotton genome. We constructed boxplot maps using R statistical computing software and graphics language and used TASSEL software to correlate yield or fiber quality traits with significant allelic variation loci. [Results] We obtained 10 allelic variation loci related to yield traits using the correlation analysis of Xinjiang upland cotton varieties from six different environments. The interpretation rate of phenotypic variation ranged from 6.69% to 9.88% with an average of 8.43%. Twenty-three allelic variation loci associated with fiber quality traits and phenotypic variation interpretation rates ranged from 3.73% to 13.22% with an average of 7.52%. The 22 detected quantitative trait loci were reported in previous studies and 10 showed the same associated traits as previously reported. [Conclusion] The population genetic structure of Xinjiang upland cotton varieties is simple, the linkage disequilibrium level is low, and the phenotypic traits show a stable trend under six environments. Using association analysis, we discovered unique allelic variation genes related to yield and fiber quality and diverse allele loci.     

镉胁迫对三个棉花品种(系)产量、纤维品质和生理特性的影响

以抗草甘膦棉花种质系ZD-90和转Bt基因抗虫棉品种s GK3为材料,以陆地棉标准系TM-1为对照,研究了镉(Cd)胁迫下棉花生育期内的植株生长、产量、农艺性状、纤维品质和抗氧化酶系统活性。结果表明,低浓度Cd对棉花植株的生长发育有一定的促进作用;高浓度Cd对植株的生产发育有显著的抑制作用,植株生长量、子棉产量和皮棉产量显著降低。Cd胁迫对棉花单株铃数、铃重和单铃种子数的影响较大,而对衣分无显著影响。不同浓度Cd处理间的棉花纤维品质性状无显著差异。棉花植株体内的抗氧化化物酶(POD、SOD和CAT)活性在棉花生长发育的初期或低浓度胁迫条件下迅速升高,但随着Cd浓度的增大和胁迫时间的延长,酶活性受到抑制。植株体内累积的MDA含量则随着Cd处理浓度的增加和胁迫时间的延长呈逐渐升高趋势。3个品种比较,TM-1对Cd较敏感,ZD-90次之,s GK3受Cd胁迫的为害相对较轻,是一个较耐Cd的棉花品种。     

Association Analysis of Agronomic and Yield-Related Traits in an Upland Cotton (Gossypium hirsutum L.) Germplasm Population Based on SSR Markers

[Objective] Molecular markers associated with agronomic and yield-related traits could provide useful references for improving the efficiency of Gossypium hirsutum breeding. [Method] In 147 upland cotton materials, 237 Simple Sequence Repeat(SSR) markers were assayed for polymorphisms. The population structure was analyzed using Structure 2.2. An association analysis between SSR markers and the agronomic and yield-related traits was performed using the Tassel 2.1 General Linear Model program. [Result] The average coefficients of variation for the five indicators varied from 7.28% to 21.06%, with an average of 13.47%, which indicated that the test population had a rich phenotypic diversity. The 237 SSR markers included 690 alleles belonging to 281 loci, with an average of 2.455 0 alleles per SSR marker (ranging from 2 to 6), and the average polymorphism information content value was 0.216 5. The test group could be divided into seven subgroups using Structure software. A genome-wide association analysis was conducted on five agronomic and yield-related traits from 2013 to 2015. There were 45 SSR loci and 1 locus significantly (P＜0.01) associated with boll weight and lint percentage, which were detected in 3 or more environments, and they explained 19.30% and 11.58%, respectively, of the phenotypic variation in the different environments (P＜0.01). Nine loci were significantly (P＜0.01) associated with agronomic traits at two or more bowing times, and one, four and four markers were associated with fruit branch number, boll number and plant height, explaining 9.96%, 7.00% and 5.57%, respectively, of the phenotypic variation in different environments. Sites significantly associated with boll weight, fruit branch number and plant height were simultaneously detected near BNL2448. [Conclusion] Many loci associated with the yield and other important agronomic traits of upland cotton were repeatedly detected in different environments using an association analysis. The results provide useful reference information for cotton molecular marker-assisted selection-based breeding.     

1978—2007年中国陆地棉品种主要特性变化趋势

为了研究中国陆地棉品种的遗传性状在不同年代间的变化规律,利用黄河流域、长江流域和西北内陆三大棉区在1978—2007年审定推广的836份陆地棉品种数据库,对陆地棉品种的14个主要农艺经济性状的变化趋势进行分析。结果表明,三大棉区品种的单铃重、皮棉产量和比强度三个性状随着年代变迁,呈明显升高趋势,比强度尤为突出;长江和黄河流域棉区的种植密度随着年代变迁在逐渐降低,而西北内陆棉区的种植密度在增加;叶色、第一果枝节位、铃形、马克隆值和枯、黄萎病抗性在不同年份间波动较大;生育期、衣分、纤维长度在年代间变化平稳,株高20世纪90年代以后变化趋势也较平稳。研究得出1978年以来中国棉花审定推广品种的农艺性状稳定一致且表现良好,产量和纤维品质性状（尤其纤维比强度）有明显改良,在马克隆值和枯、黄萎病抗性方面还有待进一步提高。     

陆地棉配合力与杂种优势、遗传距离的相关性分析

 用10个陆地棉亲本进行不完全双列杂交,共配置了45个组合,计算亲本的一般配合力（GCA）、特殊配合力(SCA)、杂种优势,并结合SSR标记研究了陆地棉亲本配合力与杂种优势、遗传距离之间的相关关系。配合力分析发现,10个亲本的一般配合力和特殊配合力存在显著或极显著差异。分析亲本配合力、杂种优势和遗传距离的相关性发现,子棉产量、皮棉产量、衣分的一般配合力和杂种优势呈显著或极显著相关,纤维长度、比强度、麦克隆值、株高、果枝数、单株铃数、铃重、子棉产量、皮棉产量、衣分的特殊配合力和杂种优势均呈极显著正相关,而与遗传距离相关均不显著。单株铃数、铃重、子棉产量、皮棉产量、衣分的杂种优势与遗传距离均为正向显著或极显著相关。在育种实践中这些显著或极显著相关的性状可能具有较高的改良潜力。     

甘肃彩色棉花抗旱性农艺性状指标的筛选鉴定

以抗旱性不同的白棉、棕棉和绿棉品种(品系)为试验材料, 通过水分亏缺控制试验, 采用主成分分析和逐步回归分析方法, 调查其主要农艺性状指标与抗旱性的关系。结果表明, 干旱胁迫下, 各彩色棉花的籽棉产量、株高、叶片数、单株成铃数、有效果枝数、果节数、收获指数、茎粗、籽指和上半部分纤维长度均相应的降低; 抗旱指数与株高、果节数、单株成铃数、花铃期叶片数、有效果枝数、籽指、单铃重、收获指数、茎粗呈极显著正相关; 单株成铃数、单铃重和花铃期叶片数可作为不同色彩棉花简单、直观的抗旱性鉴定指标, 有效果枝数、株高、果节数、收获指数和籽指也可作为彩色棉花抗旱评价指标。     

陆地棉资源主要产量和纤维品质性状的遗传多样性分析研究

为了提高棉花种质资源的利用效率、增加骨干亲本的遗传多样性，对114份资源材料进行遗传多样性分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析。衣分、单铃重和马克隆值的变异系数较大，整齐度的变异系数最小；子指的遗传多样性指数最大，伸长率的遗传多样性指数最小；主成分分析的前3个因子累计贡献率达到83.91%；单铃重与衣分和子指均为极显著正相关，衣分与子指为极显著负相关，纤维品质性状之间均为正相关关系，子指与纤维品质主要表现为负相关，单铃重和衣分与纤维品质表现为显著的正相关；聚类分析将供试材料分为3个大群，第Ⅰ大群主要为彩色棉品种；第Ⅱ大群为纤维品质优异、产量性状一般的材料；第Ⅲ大群的产量和纤维品质综合表现较好。本研究明确了各类材料的典型特征，为材料的高效利用和亲本选择提供一定参考。     

新疆陆地棉铃柄长与棉花产量及纤维品质的关系

摘要:【目的】为了解新疆棉花铃柄长与主要农艺性状、产量性状以及纤维品质之间的关联关系,【方法】通过两年比较试验,跟踪调查了棉花主栽品种（系）的主要农艺性状、产量性状以及纤维品质,总结了两年的主要气候数据,并将这些与铃柄长做了比较分析,【结果与结论】结果表明：棉花各品种的铃柄长与棉花主要生长阶段6-8月的最高平均气温呈负相关的关系;与平均最低气温和平均日照时数呈正相关;与有效果枝、单株铃、果枝始节和始节高度成正相关,与株高、无效果枝成负相关;与衣分、果枝数和折合亩产均呈正相关的关系,与单铃重呈负相关;与纤维的上半部平均长度、马克隆值呈正相关,与整齐度指数大致呈正相关,50%参试棉花品种（系）的铃柄长与纤维断裂比强度呈正相关的关系,剩余50%呈负相关的关系。