航天诱变对棉花品种性状影响及品种改良研究

通过对卫星搭载棉种的生长发育、农艺性状、纤维品质和特异单株的选择研究，结果表明：航天诱变对Ｆ１棉种的生长发育、农艺性状、纤维品质有显著影响；对改良棉花品种的早熟性、衣分、纤维强力作用最大；对品种改良和新种质材料的创造有一定作用。     

北疆棉区棉花品种演替与主要性状演变趋势研究

选择了新疆特早熟棉区自建国以来不同时期12个有代表性的推广品种(系)及审定品种,分成5个时期进行主要农艺性状及品质性状演变趋势的研究.结果表明,随着品种的更换,棉花品种的增产潜力增大,新育成品种产量的遗传增益每年每公顷9.3 kg.产量的增加主要由于棉花品种衣分、衣指和结铃性的提高,棉花品种纤维长度以每时间段0.2 mm的速度递增,纤维强度、整齐度和伸长率并没有多大提高,而且近期育成品种还明显下降.     

特早熟陆地棉的遗传效应及杂种优势分析

用5个特早熟陆地棉(Gossypium hirsutum L.)品种进行完全双列杂交,分析了其农艺经济性状的配合力、遗传效应及其杂种优势。五个亲本品种的产量、早熟和纤维品质等主要性状的一般配合力和特殊配合力效应均达到(极)显著水平。产量性状以显性效应为主,早熟性状以加性效应为主,显性效应也相当显著,纤维品质以加性效应为主。同时环境因素对各性状均有极显著的影响效应。杂种优势分析表明,F1代的产量性状以皮棉产量的优势最强,平均为30.71%;子棉产量的优势次之,平均为25.02%;单株结铃数、单铃重、衣分的平均优势分别为16.47%、4.30%和4.10%。生育期和霜前花率等早熟性状F1代的优势比较明显,均表现早熟。纤维品质性状优势不太明显。     

航天诱变百棉1号SP_2代的生物学效应

以棉花新品种百棉1号为试验材料,将百棉1号对照及SP2代诱变材料的主要纤维品质指标进行聚类分析,同时测定主要生理指标。结果表明,将百棉1号对照及SP2代诱变材料划为3类,其中第Ⅱ类(A082456)绒长(31.58mm)、马克隆值(4.58)、比强度(29.42cN/tex)均比对照好,纤维品质综合表现最优;第Ⅱ类的生理指标可溶性糖含量、脯氨酸含量最高,抗寒性抗旱性增强;第Ⅱ类农艺性状的第一果枝节位最低,单株成铃数最多,结铃早,较对照早熟。表明经航天诱变后,第Ⅱ类(A082456)可以作为品质优良材料加以利用。     

棉花航天诱变农艺性状的变异分析

利用“实践八号”卫星搭载不同类型棉花(Gossypium spp)品种(系),系统地研究航天处理后代主要农艺性状的变异.结果表明,航天诱变对棉花各品种农艺性状的变异主要表现在SP1代,且农艺性状的变异大多表现出双向性.在形态变异方面,海岛棉远多于陆地棉;在农艺性状的变异方面,SP1代夏棉比春棉变异多,SP2代夏棉的变异减少而春棉的变异增加;就单个农艺性状而言,航天诱变后代变异度最大的是铃数,变异度最小的是播种至开花的天数.     

转基因抗虫棉Bt基因导入对受体材料农艺性状的影响

对同一受体材料导入同一Bt基因所产生的5个不同变异抗虫棉进行研究．观察其形态性状、产量性状、抗病性、纤维品质等几个方面，和受体棉花做比较，阐明了Bt基因导入对棉花农艺性状的影响。抗病性、结铃性、单株理论产量提高；叶型变小；叶色、铃重、衣分、株高变异方向不定；品质得到改善。在相同的遗传背景下，Bt基因插入位点不同，对棉花农艺性状表现所产生的效应不同，变异广泛。为创造新的品种提供了可能。     

杂交棉若干农艺性状与产量品质相关性研究

选用6个棉花新品种（系）,对其生育期、若干农艺性状、产量性状及纤维品质进行研究,并对若干农艺性状与产量品质进行了相关性分析。结果表明：对产量影响较大的性状有株铃数、总铃数与铃重,与产量相关均极显著;株高、节位与整齐度呈正相关;衣分与马克隆值呈较显著性正相关;株高、铃重与比强度呈较显著性正相关;铃重与跨长呈较显著性正相关。     

北疆棉花品种主要经济性状演替规律研究

选择北疆特早熟棉区自上世纪50年代以来不同时期5个有代表性的推广品种(系)进行主要经济性状演变趋势的研究。结果表明:随着棉花品种的更换,在其产量构成的主要因素中,结铃数、衣分、衣指逐步提高,近期品种衣分比以往品种增加7.5%~19.9%;在衣指提高的过程中,子指却在随品种更替明显下降;单铃重表现出与单株结铃数相反的趋势,铃重逐渐减轻,从早期品种的5.9 g下降到近期品种的5.3 g。纤维品质构成因素中,纤维长度增加,近期育成品种纤维长度比以往品种增加0.5~1.8 mm;随着品种的更替,纤维强度、整齐度也有上升趋势;马克隆值普遍偏大,伸长率明显下降,近期育成棉花品种中伸长率较中期下降11.6%。     

特早熟抗病棉花新品种辽棉28号的选育

1 选育过程 辽棉28号是辽宁省经济作物研究所以特早熟高产兼抗枯黄萎病品系辽1284为母本,以锦州农业科学院育成的早熟高产、优质品系锦1784的提高系为父本,于2001年配制杂交组合,通过南繁北育,早期低世代对生育期、优良纤维品质、产量为目标进行选择,后期高世代在抗病性、结铃性及衣分等方面进行多年综合选育而成.通过多年选择,使早熟性、抗病性、丰产性、纤维品质等性状得到了综合改良.2007年将该品系定名为辽7083,具备早熟、抗病、优质、高衣分等优良特性,达到了综合性状同步改良的目的.2008～2009年参加品系比较试验.2010 ～ 2011年参加辽宁省棉花品种区域试验,2011年参加辽宁省棉花品种生产试验.2012年通过辽宁省农作物品种审定委员会审定命名.     

西北内陆早熟陆地棉品种的综合评价及育种演化

【目的】综合评价近30年西北内陆棉区审定的早熟陆地棉品种,阐述该区域育成品种主要性状的育种演变规律,为西北内陆棉花新品种选育和主栽品种推荐提供参考依据。【方法】2020年和2021年分别在甘肃敦煌和新疆石河子对110个1988—2021年西北内陆棉区审定的早熟陆地棉品种与早熟、产量、纤维品质和株型相关的12个主要性状的表型进行鉴定;利用聚类分析、相关性分析和主成分分析等方法,对品种表型特征进行综合评分,筛选优良品种,并对其主要性状进行育种演化分析。【结果】110个早熟陆地棉参试品种的12个主要性状表型值分布范围较大,变异系数由大到小依次为：果枝长度>单株结铃数>吐絮率>单铃重>马克隆值>纤维强度>衣分>纤维长度>开花时间>果枝夹角>伸长率>整齐度。通过聚类分析将110个早熟陆地棉品种分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ4个类群,它们分别为优良纤维品质、早熟、松散株型和高产的品种类群。相关性分析表明,早熟性与产量和纤维品质相关性状均呈负相关,产量构成性状与纤维品质性状呈正相关,且多数性状之间达显著或极显著水平。利用主成分分析将12个主要性状...     

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.     

抗虫杂交棉农艺性状相关性分析

采用多种相关分析方法 ,研究了 66个抗虫杂交棉F1 代产量、产量构成因素以及纤维品质等主要农艺性状的相关性。结果表明 :抗虫杂交棉产量构成因素中 ,衣分和单株结铃数对籽棉、皮棉产量的作用最大 ,而单铃重对产量的影响较小。产量与纤维比强度和麦克隆值均呈正相关 ,抗虫杂交棉仍然存在纤维长度、强度与细度不协调的问题。进一步分析了产量和纤维品质性状与生育性状的相关性 ,并提出相应的抗虫杂交棉选育和栽培技术     

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.     

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。     

新疆早熟棉农艺性状的遗传相关性和通径分析

通过对45个新疆早熟棉品系的7个农艺性状的相关性和通径分析.结果表明:衣分是决定霜前花皮棉产量最主要的因素,它与霜前花皮棉产量的相关系数和通径系数分别为0.507 4和0.645 3.籽指与霜前花皮棉产量的相关系数和通径系数分别为-0.261 8和-0.155 9,仅随其后.在选育新疆早熟棉花品种中,根据各农艺性状对霜前花皮棉产量影响大小并参考各农艺性状之间相互作用,可选育出霜前花皮棉产量高的早熟棉花新品种.     

减量灌溉对转ScALDH21基因棉花农艺性状、产量和品质的影响

为研究不同时期减量灌溉对转抗旱基因棉花生长发育的影响，以稳定遗传的转ScALDH21棉花株系T14-96为材料，受体新农棉1号为阴性对照，探究转基因材料与受体棉花在全生育期正常灌溉（CK）、苗蕾期减量灌溉30%（M3）、花铃期减量灌溉30%（H3）以及苗蕾期和花铃期连续减量灌溉30%（W3）下农艺、产量和纤维品质性状的差异。结果表明，与对照正常灌溉相比，转ScALDH21棉花和受体在减量灌溉后株高、第一果枝高度、果枝数和单株结铃数均下降；M3和H3处理下，新农棉1号和T14-96的子棉产量分别提高了1.6%、1.4%和5.1%、4.1%；而W3处理下，除衣分和皮棉产量外，其余指标均下降。株高、第一果枝高度、果枝数、单铃重、子指、子棉产量和皮棉产量是区分转基因与受体植株农艺和产量性状差异的主要指标。转ScALDH21基因棉花在不同生育期灌溉量减少30%，其耐旱能力、生长优势及产量的显著高于受体，但对纤维品质无显著影响，且苗蕾期适当水分胁迫，可达到较好的节水增产效果，为选育棉花抗旱新品种和优化灌溉方式提供了理论参考。     

基于关联分析的新陆早棉花品种农艺和纤维品质性状优异等位基因挖掘

【目的】寻找与新陆早棉花品种农艺和纤维品质性状相关联的分子标记,鉴别与这些性状相关的优异等位变异及携带优异等位变异基因的典型载体材料,为新陆早棉花品种分子设计育种奠定基础。【方法】利用筛选出分布于26条染色体且多态性高的75对SSR标记对51份新陆早棉花品种进行多态性扫描;采用R语言编程软件对多环境的表型性状绘制boxplot图;在对供试材料进行群体结构和连锁不平衡分析的基础上,利用TASSEL软件中MLM（mixed linear model）方法进行分子标记与15个性状的关联分析;依据计算的表型效应值,鉴别和统计优异等位变异的位点及典型材料。【结果】通过群体遗传结构分析将51份新陆早棉花品种划分为4个亚群结构。针对15个表现型性状的BLUP（best linear unbiased prediction）结果进行统计和分析,鉴别出极显著和显著相关的性状。分析结果显示,在4种环境条件下,棉花5个性状（果枝始节高、果枝始节数、衣分、纤维上半部长度和短纤维率）变化趋势稳定,10个性状（株高、果枝数、叶枝数、有效铃数、单铃籽棉重、单铃皮棉重、马克隆值、比强度、纤维整齐度和纤维伸长率）较稳定。通过关联分析,获得与农艺性状相关的等位变异位点117个（P＜0.05）,其中对9个农艺性状贡献率（R²）最大的等位变异位点分别为：BNL3650b（株高,R²=11.78;果枝始节高,R²=20.80;果枝始节数,R²=11.54）、NAU3995c（果枝数,R²=14.86）、BNL119b（叶枝数,R²=9.7）、NAU3995d（有效铃数,R²=14.98）、BNL3255a （单铃籽棉重,R²=11.11）、NAU1071a（单铃皮棉重,R²=10.15）和BNL663a（衣分,R²=12.42）。与纤维品质相关的等位变异位点55个（P＜0.05）,其中分别对6个纤维品质性状贡献率最大的等位变异位点为：NAU1103b（纤维上半部长度,R²=6.4）、NAU1071a（纤维比强度,R²=7.57）、BNL3140b（马克隆值,R²=12.06）、BNL3650b(纤维整齐度,R²=13.47)、BNL1421a（短纤维率,R²=13.04）和BNL2960b（纤维伸长率,R²=11.67）。共检测到39个与农艺（29个）和纤维品质（10个）性状相关的位点（P＜0.01）,对表型变异解释率范围为6.45%-20.8%,平均值为11.14%,同时检测到与2个以上性状相关联的位点47个。携带优异等位变异基因的典型材料共计17份。通过与已经报道的棉花农艺和纤维品质性状相关的QTL（quantitative trait loci）比较,检测的27个QTL在前人研究中已经报道,其中BNL3650（纤维整齐度）、BNL3033（马克隆值）、NAU3254（纤维伸长率）、GH132（衣分）、TMB1618（比强度）、BNL1421（比强度和纤维整齐度）和BNL119（纤维伸长率）7个QTL具有相同的关联性状。【结论】51份原种新陆早棉花品种的群体遗传结构简单,连锁不平衡水平低,表型性状在2种环境条件下变化趋势较稳定。基于SSR的关联分析,发掘了一些与农艺和纤维品质相关的优异等位变异基因及典型材料。     

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。     

高温胁迫对不同棉花品种光合作用及产量性状的影响

【目的】 研究高温胁迫下不同棉花品种之间光合性状、产量性状及品质性状的差异,分析高温胁迫对棉花光合特性的影响,筛选耐高温品种,为耐高温品种选育提供理论支持。【方法】 测试20份陆地棉资源材料在高温胁迫后,叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、光合水分利用率等5项生理指标,以及单株结铃、单铃重、衣分、籽棉产量、皮棉产量、纤维长度、比强度、马克隆值、整齐度、伸长率10个性状,研究其差异性及相关性。【结果】 20份材料在高温胁迫后光合特性和产量性状存在极显著差异,纤维品质存在差异但不显著,棉花品种间耐热性的表现不同,单株结铃和单铃重这两个产量性状和净光合速率、蒸腾速率、水分利用率呈正相关。【结论】 在高温胁迫环境下,中棉所35号、湘棉11号、鄂棉10号的光合能力相对较强,产量性状相对较高,具有较强的耐高温特性,筛选出材料可以作为耐高温育种的种质资源。     

无膜滴灌栽培条件下不同棉花品种、密度和播期对其生长的影响

【目的】研究无膜滴灌栽培条件下不同棉花品种、密度和播期对其生长的影响,为新疆南疆棉花无膜滴灌栽培技术提供数据支持和理论依据,筛选出适宜的品种、密度和播期。【方法】分别在库尔勒、阿拉尔、图木舒克进行试验,采用无膜滴灌栽培方式和裂-裂区试验设计,研究品种、密度、播期3个因素对棉花生育期、产量构成、农艺性状、干物质积累、纤维品质的影响。【结果】品种和播期对棉花生长影响较大,生育期较短的早熟棉花品种子棉产量较高;播期推迟造成生育期延长,并使子棉产量、单株铃数、衣分、霜前花率逐渐下降,对农艺性状和纤维品质造成一定影响;密度增加造成单株铃数、株高、单株果枝数、单株果节量逐渐下降,对子棉产量、纤维品质未造成显著影响。【结论】棉花品种中619熟性较早,产量较高,可作为新疆南疆无膜滴灌栽培的适宜品种;适宜的播期为4月15~25日;密度22.5×10⁴株/hm²的子棉产量在3个密度中最高,为适宜的种植密度。