陆地棉品种γ射线诱变后代的遗传变异规律

利用250 Gy的Co60γ射线对3个棉花品种的干种子进行辐射处理,对其M4,M5农艺经济性状的遗传变异进行分析。结果表明:3个品种的辐射诱变后代M4,M5群体表型性状变异系数和遗传多样性指数均存在明显差异。阐明了辐射对不同棉花品种的诱变效果存在变异均匀度和丰富度的差异。相关分析表明,所有表型性状,以及衣分、单铃重、株高、2．5％跨长、比强度和麦克隆值等性状的M4与M5群体之间的简单相关系数都达到极显著水平。证明了诱变后代材料表型性状的变异可以遗传,M4和M5群体表型性状的遗传变异趋于稳定。3个品种诱变后代M5材料间的表型性状遗传距离变幅分别为1．83-34．68,1．26-34．55,2．22-17．05;并筛选出一系列变异明显的诱变材料。     

早熟抗虫棉品种资源主要农艺性状鉴定与评价

为研究当前主推早熟棉品种(系)的遗传多样性与亲缘关系,为选育优质棉花品种提供亲本来源。在石家庄市农林科学研究院试验田和辛集市马兰农场棉花天然病圃内,对来自我国不同研究单位的103份主要早熟抗虫棉花品种(系),进行8个农艺性状指标,5项品质性状等指标进行统计分析。结果表明:大多数品种(系)生育期较早,株高适中,节位较低,体现了早熟棉的典型特性。霜前籽棉、霜前皮棉、籽棉总产和皮棉总产变异系数分别为30.15%,32.35%,24.28%,29.11%,遗传变异较大,农艺性状相关性分析表明果枝数与单株铃数呈极显著正相关,株高与烂铃数呈极显著负相关,果枝节位与果枝数、单株铃数和烂铃数都呈极显著负相关,果枝铃数与铃重呈负相关。纤维长度在中长绒范围,比强度较高,马克隆值偏粗。多类型的遗传变异为进一步培育新品种和选择变异提供了丰富的物质基础。     

黄河流域棉花品种主目标性状的分布特点及其相关性研究

以黄河流域棉花品种区域试验参试品种为资料,对构成棉花产量和纤维品质的主目标性状的分布特点及其相关关系进行研究。分布特点显示,皮棉产量主要集中在900~1 300 kg/hm2,2.5%跨长集中在27~30 mm,比强度集中在18~22 cN/tex,麦克隆值集中在3.7~4.9;从不同年代及不同单位育成品种来看,20世纪70年代至21世纪初皮棉产量明显提高,2.5%跨长和比强度有所改善,但麦克隆值呈逐渐变粗趋势,河北、河南及江苏省育成品种该趋势更加明显。偏相关分析表明,皮棉产量与单株铃数、单铃重及衣分呈极显著正相关,与2.5%跨长、比强度及麦克隆值呈显著或不显著的负相关。典型相关分析进一步表明,皮棉产量和纤维品质两组性状之间存在真实的相关关系,单株铃数与2.5%跨长、衣分与麦克隆值的相关性是导致产量和品质两组性状相关的主要原因。     

棉花海陆杂交纤维品质性状遗传参数分析

为了研究棉花海陆杂交纤维品质性状的遗传规律,本试验采用5个陆地棉品种（系）作母本与5个海岛棉品种（系）杂交,配制25个杂交组合,随机区组试验设计,重复2次。主要检测杂交种F1代纤维品质性状,以小区平均数进行相应的方差分析及遗传参数估计。结果表明：陆地棉亲本间变异除马克隆值外,其他纤维品质性状均差异显著或极显著,而海岛棉亲本间除伸长率外,其他性状均存在显著或极显著差异;各纤维品质性状双亲互作效应均不显著。另外,遗传参数结果表明：绒长、比强度和马克隆值的遗传变异系数与表型变异系数变化趋势基本吻合,且均大于环境变异系数。整齐度和伸长率的遗传变异系数均小于环境变异系数,说明整齐度和伸长率的变异中环境因素的作用不容忽视。绒长、比强度和马克隆值的广义遗传率较高,在采用海陆杂交改良棉花纤维品质性状时,适宜在早代选择优异株系。     

EMS诱发大豆不同品种M2代与M3代农艺性状变异比较

为了明确甲基磺酸乙酯(EMS)对大豆品种诱变的后代变异情况,利用0.5% EMS溶液处理4个大豆品种种子,对M2、M3代主要农艺性状的遗传变异进行分析比较。结果表明：各世代农艺性状均发生一定程度的变异,与M2代相比,M3代株高、分枝数、单株粒数、单株粒重及百粒重的平均变异系数变小,而主茎节数的平均变异系数变大,单株荚数的变异系数大致相当,然而这种趋势在各品种间却不尽相同;各世代都诱变出早熟或晚熟的变异株,各品种总熟期变异率由高到低M2代为‘黑河43’(0.71%)>‘北豆5’(0.63%)>‘合丰50’(0.57%)>‘合丰55’(0.53%),M3代为‘北豆5’(0.64%)>‘黑河43’(0.5%)>‘合丰55’(0.25%)>‘合丰50’(0.22%),说明熟期的变异至M3已下降。     

海岛棉不同果枝品种间杂交产量性状的遗传及F1和F2群体优势分析

采用MINQUE（1）统计方法及AD模型对9个海岛棉品种（系）及其20个F1组合9个产量性状的两年资料进行了遗传分析。结果表明，海岛棉长果枝与零式果枝品种间杂交，各产量性状均存在极显著的加性效应方差比例；衣分、铃重、霜后铃数、总铃数和皮棉产量存在极显著的显性效应；均存在显性与环境的互作。品种3836具有霜前铃数和霜前     

陆地棉辐射遗传变异选择效果研究

主要对陆地棉钴60-γ射线辐射M3,M4后代遗传变异及其选择效果进行了研究.M3,M4株系间具有明显的遗传变异,但不同基因型、不同性状间差异明显,产量遗传变异明显大于纤维品质.通过对辐射遗传变异进行选择,可培育综合性状优良的棉花新品种.     

干旱胁迫对彩色棉花农艺、品质性状及水分利用效率的影响

为了探索干旱胁迫对彩色棉花主要性状的影响及其水分利用机理,选用7个不同色彩的棉花品种(系),在常规灌溉、胁迫灌溉和生育期不灌溉3种环境条件下,调查其农艺性状、品质性状、水分利用效率(WUE)及产量。结果表明,干旱胁迫下不同色彩棉花品种的单株成铃数、单铃重、株高、花铃期叶片数、有效果枝数、收获指数、果节数、籽指、茎粗和果茎节间长度减少,衣分增加;灌水量减少一半,参试棉花品种的产量均降低,不灌溉处理的籽棉产量与常规灌溉间差异显著(P<0.05);籽棉产量的降低幅度品种间存在较大差异(P<0.05),棕色棉的减产幅度高于绿色棉。常规灌溉处理下,白色棉花水分利用效率高于棕色棉花和绿色棉花,而后二者差异不显著;干旱胁迫下,棕色棉花的水分利用效率高于绿色棉花。与水分利用效率相关的主要农艺性状、品质指标是：叶片数、单株成铃数、有效果枝数、果节数、株高、收获指数、单铃重、主茎节间长度、茎粗、籽指、衣分。     

转BetA/als基因棉花材料的农艺性状考察

 以鲁棉研19转BetA/als基因的7个株系为材料,考察了这些株系的农艺性状。结果表明：外源基因BetA/als的导入对棉花各农艺性状有不同程度的影响,各性状变异系数增加。株系7-15、14-1的单株棉铃数、单个棉铃体积、果柄长、果枝夹角、衣分、子指、棉纤维2.5%跨长、比强度等性状与鲁棉研19相比差异不显著,铃重、子棉产量和皮棉产量提高,麦克隆值降低。株系7-15、14-1基本保持了原有品系优良农艺性状,在育种上可以将其作为BetA/als 基因的供体材料。     

高品质棉与抗虫棉杂交株型性状的遗传及与产量性状的关系

采用增广NCⅡ设计,以5个高品质陆地棉品种（系）为母本,5个转基因抗虫棉品种（系）为父本组配的25个杂交组合为材料,研究主要株型性状的遗传效应、杂种优势及与产量性状的相关性。结果表明,株高、始果枝高、果枝数和果节数的平均中亲优势较小,但不同组合间差异较大,均符合加性遗传模型。遗传相关分析表明,株高与株铃数、单株皮棉重呈极显著正相关;果枝数与株铃数呈极显著正相关,与铃重呈极显著负相关;果节数与株铃数、衣分和单株皮棉重呈显著正相关。株型性状与产量性状间的关联性主要是由果节数与株铃数、铃重的相关引起。研究结果为高品质抗虫棉理想株型性状的选育与调控具有一定的指导意义。     

春播谷子品种(系)生态适应性鉴定及主成分分析

比较18份春播谷子品种(系)的农艺性状及其生育期,分析春播谷子品种农艺性状的遗传变异及其相关性。结果表明,茎秆重、穗拉重及单穗重的变异系数较大,千粒重和出谷率的变异系数较小;穗长和穗柄长、单穗重、穗拉重及产量间相关性不显著(P>0.05);单穗重和穗粒重间相关系数达极显著水平(P<0.01)。对7个表型性状主成分分析结果显示,前4个主成分的累计贡献率达92.10%,单穗重和穗粒重可作为评价谷子品种的首选性状,其次为株高和穗柄长,最后是千粒重因子。     

陆地棉高品质系数量性状的遗传变异与选择指数

 研究了20个高品质陆地棉品系12个数量性状的遗传变异、广义遗传力、遗传相关及产量的选择指数。结果表明,单株产量和株铃数具有较大的遗传变异,纤维品质性状的遗传变异较小,说明继续改良高品质系的产量性状潜力较大。纤维品质性状的广义遗传力介于79.07%~89.47%之间,产量及产量组分性状中以衣分和铃重最高,广义遗传力分别为89.1%和81.85%,单株皮棉重最低,为55.05%。单株皮棉重与株铃数、株铃数与果枝数成极显著遗传正相关。利用与单株皮棉重遗传相关较强的多个性状构建的选择指数,比单纯选择单株皮棉重的效果好,其中以单株皮棉重、株铃数、果枝数和果节数结合选择的效果最佳。     

陆地棉产量及农艺性状的SSR标记关联分析

【目的】挖掘与陆地棉产量和重要农艺性状密切关联的分子标记,为棉花分子标记辅助育种提供依据。【方法】本研究以147份陆地棉材料为供试群体,分别调查了7个环境下该群体的铃重和衣分数据,3个环境下的单株果枝数、单株铃数和株高数据。利用237对SSR标记对上述材料进行基因型检测,采用Tassel 2.1中的一般线性模型程序对上述5个性状进行关联分析。【结果】铃重、衣分、单株果枝数、单株铃数和株高的平均变异系数的变幅为7.28%～21.06%,平均值为13.47%。这表明供试群体具有较为丰富的表型多样性。237个标记在147份陆地棉中共检测到281个多态性位点,各位点上等位基因数的范围为2～6个,涉及690个等位基因,平均每个位点2.455 0个;多态性信息含量平均值为0.216 5;Structure2.2群体结构分析将147份供试材料划分为7个亚群;在3个及以上环境检测到的与铃重和衣分显著关联的标记位点分别有45个和1个,解释表型变异率在不同环境中最高分别达19.30%和11.58%(P0.01);在2个及以上环境检测到与单株果枝数、单株铃数和株高显著关联的标记位点分别有1、4和4个,表型变异解释率在不同环境中分别最高达9.96%、7.00%和5.75%,在BNL2448附近同时检测到与铃重、单株果枝数和株高显著关联的位点。【结论】通过关联分析挖掘了多个可重复检测到的与陆地棉产量及重要农艺性状关联的分子标记位点,此研究结果可为棉花高产育种分子辅助选择提供有益参考。     

123份棉花育种材料的综合评价分析

对123份棉花育种材料进行综合评价,旨在全面了解棉花主要性状间存在的关系。对产量、抗病性及纤维品质等性状进行相关性分析,并进行了纤维品质性状聚类分析。结果表明：（1）枯萎病、黄萎病病情指数、单株皮棉产量、子棉产量和单株铃数的变异系数较大,品质性状变异系数相对较小。（2）与子棉产量有极显著正相关的性状有6个,其中单株皮棉产量和铃重相关系数较高;上半部平均长度与整齐度指数相关系数为0.69**,与伸长率相关系数为0.78**;伸长率与断裂比强度相关系数为-0.62**,与整齐度指数相关系数为-0.63**。马克隆值与铃重相关系数最大为0.51**。（3）据品质性状聚类,123份材料被分为三类。研究为育种材料的杂交组配和培育高产优质抗病的棉花新品种提供理论和参考依据。     

优异纤维品质陆地棉与转基因抗虫棉的配合力及遗传效应分析

 利用10个优异纤维品质陆地棉品种和6个转Bt基因抗虫棉品种配组的10×6 NCII交配设计,对其产量、品质及抗虫性的配合力及遗传效应进行了分析。结果表明：Bt基因能在F₁得到显性遗传。以A₈的产量性状一般配合力最高,A₄的纤维品质性状一般配合力最高;A₇×B₅、A₆×B₁等组合的各性状特殊配合力较好;亲本的一般配合力与组合间特殊配合力不存在显著相关性。遗传效应分析表明,基因加性效应对铃重、衣分、2.5%跨长、比强度、伸长率等性状起主导作用;双亲的互作效应对F1产量性状起重要作用;2.5%跨长、铃重、比强度的狭义遗传力较高,产量性状的狭义遗传力最低。     

密度对棉花株间小气候、农艺性状及产量的影响

为掌握棉花群体结构中的小气候环境状况,确定棉花不同密度对产量的影响,设计6个不同密度测定农艺性状,选择棉花郁闭度最大的开花盛期,测定不同棉花密度群体田间小气候要素。结果表明,密度不同棉花的农业性状发生很大变化,群体间光、温、湿度等气候因子有较大的改变。随着密度的增加,棉花株高、茎粗、叶片数、果枝数、蕾数、铃数、铃重与株间梯度温度差呈显著负相关,而与透光率呈正相关;最佳密度群体株间梯度温度差应0.3~0.4℃;棉株间地面透光率应在5.5%以上。密度22.5万株/hm²产量表现最佳,其次是27.0万株/hm²,再其次是18.0万株/hm²。在当前栽培管理水平下,北疆早熟棉花品种的种植密度以20万~25万株/hm²为宜。     

南疆陆地棉种质资源表型性状遗传多样性分析

通过田间调查、室内考种及纤维品质检测,对南疆90份陆地棉种质资源16个表型性状进行鉴定及评价分析,为南疆陆地棉亲本选配和新品种选育提供参考。结果表明:16个表型性状中叶枝数(36.24%)、中部果枝长度(22.63%)、单株铃数(17.64%)变异系数较大,节位数(6.07%)、上半部均长(4.63%)、伸长率(2.59%)变异系数较小;各性状的遗传多样性指数平均值为2.01;相关分析结果表明,陆地棉品质性状与产量性状表现为负相关;主成分分析结果表明,前5个主成分累计贡献率达到71.69%,培育陆地棉优良品种应选择纤维品质优良、结铃数多、株型紧凑、单铃重适中、衣分较高的品种;聚类分析将90份种质分为4个类群,各类群性状差异较大,可为棉花新品种培育提供不同特性的种质材料。     

陆地棉早熟资源的遗传变异性研究

１９９２年从本所棉花资源圃中随机抽取１２个早熟或中早熟品种（系），进行了１６个数量性状的遗传变异分析，结果表明：早熟资源的遗传变异度普遍较低，ＧＣＶ小于１０％的性状占７５％；衣分和铃期的广义遗传力最高，早代选择效果较好；单株皮棉产量、霜前收获量及单株铃数均具有较大的预期遗传进度，说明这三个性状的选择效果最显著。     

N^＋注入对不同生态类型小麦品种苗期生物学性状的影响

2006年采用盆栽试验方法,开展了N 注入对不同生态类型小麦品种苗期生物学性状的影响研究。结果表明:不同剂量对不同类型品种苗期生物学性状的影响不同:3个类型的品种均随着剂量的增高第1叶长变短和株高降低,不同剂量对第1叶长和株高的影响存在5%和1%的差异;主茎叶龄和单株次生根数是随着剂量的增高而增加,且各剂量对叶龄的影响存在5%和1%的差异。不同剂量率对不同类型品种苗期生物学性状的影响不同:第1叶长,旱地型品种不存在差异,扩浇地型品种存在5%差异,水地型品种存在5%和1%的差异;株高和主茎叶龄,旱地型和扩浇地型中均存在5%和1%的差异,而水地型品种株高存在5%的差异,主茎叶龄不存在差异;单株次生根数,旱地型品种存在5%和1%的差异,而扩浇地型和水地型均不存在差异。不同品种的苗期生物学性状的变异系数为单株次生根数>第1叶长>株高>主茎叶龄,不同剂量率对苗期各生物学性状的变异系数为第1叶长>单株次生根数>主茎叶龄>株高。     

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。