新疆自育海岛棉品种间杂交产量性状的杂种优势分析

[目的]新疆自育海岛棉品种间F_1产量性状的杂种优势,为育种提供理论依据.[方法]采用MINQUE(1)统计方法,利用AD模型对6个海岛棉品种及其15个 F_1组合4个产量性状进行遗传分析.[结果]海岛棉自育品种间杂交,除铃重不具有加性效应外,铃数、衣分和单株皮棉产量均存在极显著的加性效应;铃数、铃重、衣分存在极显著的显性效应,而单株皮棉产量不存在显性效应.[结论]F_1和F_2铃数和衣分的平均遗传表现为极显著的正向超亲优势,铃重和单株皮棉产量无正向群体平均优势.     

中熟×早熟陆地棉F1代产量及形态性状间的遗传相关分析

采用MINQUE(1)统计方法,采用加-显性(AD)遗传模型,对陆地棉中熟×早熟的8个亲本及其16个F1组合的4个产量性状和5个形态性状的遗传和成对性状间的相关进行了分析.结果表明,各性状遗传组分方差相差很大,单株皮棉产量、单株铃数、顶部茎粗的加性方差明显大于显性方差且达到了极显著水平,铃重、衣分、株高的显性方差达到极显著水平且较大;单株皮棉产量、单株铃数、铃重、衣分、株高、主茎节数、果枝数、子叶节茎粗、顶部茎粗的表现型方差均达极显著水平.说明陆地棉中熟与早熟陆地棉品种杂交的F1产量性状主要以显性效应为主.相关分析表明,各性状间存在着不同程度的相关,单株铃数、铃重、衣分分别与单株皮棉产量间存在正向极显著的显性相关,说明单株皮棉产量表现有优势的组合,单株铃数、铃重、衣分可能表现杂种优势.单株皮棉产量、单株铃数、铃重、衣分分别与株高、子叶节茎粗、顶部茎粗间正向或负向的加性相关均达到极显著水平,说明对杂种后代株高、子叶节茎粗、顶部茎粗的选择,可提高单株皮棉产量,单株铃数、铃重、衣分也相应较高.     

中熟×早熟陆地棉F1代产量及形态性状间的遗传相关分析

采用MINQUE（1）统计方法。采用加-显性（AD）遗传模型,对陆地棉中熟×早熟的8个亲本及其16个F,组合的4个产量性状和5个形态性状的遗传和成对性状间的相关进行了分析。结果表明,各性状遗传组分方差相差很大,单株皮棉产量、单株铃数、顶部茎粗的加性方差明显大于显性方差且达到了极显著水平,铃重、衣分、株高的显性方差达到极显著水平且较大;单株皮棉产量、单株铃数、铃重、衣分、株高、主茎节数、果枝数、子叶节茎粗、顶部茎粗的表现型方差均达极显著水平。说明陆地棉中熟与早熟陆地棉品种杂交的F1产量性状主要以显性效应为主。相关分析表明,各性状间存在着不同程度的相关,单株铃数、铃重、衣分分别与单株皮棉产量间存在正向极显著的显性相关,说明单株皮棉产量表现有优势的组合,单株铃数、铃重、衣分可能表现杂种优势。单株皮棉产量、单株铃数、铃重、衣分分别与株高、子叶节茎粗、顶部茎粗间正向或负向的加性相关均达到极显著水平,说明对杂种后代株高、子叶节茎粗、顶部茎粗的选择,可提高单株皮棉产量,单株铃数、铃重、衣分也相应较高。     

中熟×早熟陆地棉F_1产量及形态性状的遗传分析

[目的]为选配和利用高产、稳产陆地棉杂交种和品种提供理论依据。[方法]采用MINQUE(1)统计方法,利用AD模型对陆地棉8个亲本和16个F1组合的4个产量性状和3个形态性状进行了遗传分析。[结果]各性状的普通广义遗传率均达极显著水平,特别是铃重、衣分、顶部茎粗的普通广义遗传率达50%以上,单株皮棉产量、单株铃数、株高、子叶节茎粗普通广义遗传率较低,单株皮棉产量和单株铃数的普通狭义遗传力分别为24%和25%,铃重、衣分等性状的普通狭义遗传力较低或为0。亲本的加性效应分析表明,在中35的杂种后代中易选出高产的遗传材料。各组合显性效应分析表明,部分组合的各性状可能表现正向杂种优势。[结论]陆地棉产量性状的遗传受加性效应和显性效应共同控制。     

中熟×早熟陆地棉F_1产量及形态性状的遗传分析

[目的]为选配和利用高产、稳产陆地棉杂交种和品种提供理论依据。[方法]采用MINQUE（1）统计方法,利用AD模型对陆地棉8个亲本和16个F1组合的4个产量性状和3个形态性状进行了遗传分析。[结果]各性状的普通广义遗传率均达极显著水平,特别是铃重、衣分、顶部茎粗的普通广义遗传率达50%以上,单株皮棉产量、单株铃数、株高、子叶节茎粗普通广义遗传率较低,单株皮棉产量和单株铃数的普通狭义遗传力分别为24%和25%,铃重、衣分等性状的普通狭义遗传力较低或为0。亲本的加性效应分析表明,在中35的杂种后代中易选出高产的遗传材料。各组合显性效应分析表明,部分组合的各性状可能表现正向杂种优势。[结论]陆地棉产量性状的遗传受加性效应和显性效应共同控制。     

陆地棉产量组分对主要纤维品质性状的贡献分析

【目的】阐明陆地棉产量组分对纤维品质性状的贡献，指导纤维品质性状的间接选择。【方法】采用加性-显性-母性及其与环境互作的遗传模型，对5个陆地棉亲本及其F1代20个组合产量组分和3个主要纤维品质性状的2年资料，利用估算条件方差分量和预测条件遗传效应值的统计方法进行了贡献分析。【结果】3个产量组分对3个品质性状均有极显著的加性贡献（贡献率在12%～76%）；铃重对马克隆值有较高的显性贡献(CRD=58%)；铃数和衣分对纤维长度的母性遗传方差贡献率最高（CRM=100%），而铃重对纤维长度的母性效应却有抑制作用（CRM=-60%）。衣分对纤维长度的显性与环境互作遗传方差的贡献率、铃重和衣分对马克隆值的母性与环境互作遗传方差的贡献率较大（贡献率分别为CRDE=47%、CRME=56%和CRME=33%），衣分对纤维长度的母性与环境互作遗传方差却有较大的抑制作用（贡献率为CRME= -83%）；铃数对纤维强度、铃重对马克隆值分别有较大的显性与环境互作抑制作用（贡献率分别为CRDE= -40%和CRDE= -87%）。对纤维品质性状加性、母性效应贡献最大的产量组分性状因不同亲本而异；亲本3的铃重、亲本5的铃数对其纤维长度的加性效应有最大的加性贡献，亲本3的铃数、亲本5的铃重对其纤维强度加性效应有最大的加性贡献，亲本3、5的铃数对其马克隆值有负向最大的加性贡献；多数杂交组合马克隆值的显性效应主要受铃重影响。【结论】陆地棉3个产量组分分别对3个品质性状各遗传组分的贡献率大小存在较大差异，并且不同组合及其亲本3个产量组分对3个品质性状不同遗传组分贡献的效应值因亲本和组合而异。     

不同播期陆地棉产量性状的遗传影响

采用加性-显性-母性及其与环境互作的遗传模型,对5个陆地棉亲本及其F1代20个组合不同播期的单株皮棉产量及其3个产量构成因素进行了分析。结果表明,衣分的加性方差比例最高(43%),铃重、铃数和皮棉产量具有显著的显性效应,铃重和衣分存在显著的母性效应;衣分存在极显著的加性×环境互作效应,4个产量性状还存在极显著的母性与播期的互作效应;中棉所35(CR I35)可作为在铃数和皮棉产量杂种优势利用中的很好亲本。在以中棉所35做母本的后代中,在早播的情况下可以选择出衣分、铃重和皮棉产量高的品种。     

陆地棉产量性状的双列分析

以陆地棉(Gossypium hirsutum L.)6个品种进行完全双列杂交,分析了产量性状的杂种优势及其遗传效应,F1单株皮棉产量的杂种优势最强,平均为33.13％;单株结铃数、单铃重、衣分和纤维长度的平均杂种优势分别为17`38％、10.60％、2.90％和6.50％;单株果节数的平均杂种优势为0.96％。所有6个性状的一般配合力和特殊配合力都极显著;杂交组合的正反交差异均不显著。亲本品种的产量性状表现与其一般配合力的表现呈正相关,亲本一般配合力与杂交组合的表现也存在一致的趋势。因此,可根据亲本的表现型预测其一般配合力表现和F1的表现。 除了单铃重外,所有往状的加性遗传方差都大于显性方差。单株皮棉产量的狭义遗传力为28.24％;除单铃重外,其它产量性状的狭义遗传力都高于皮棉产量的狭义遗传力。在6个品种中,单株皮棉产量和衣分的显性基因作用方向比较复杂,其它性状的显性基因作用方向一致。单株果节数的显性基因起减少果节数的作用,单株结铃数、单铃重和纤维长度的显性基因起增值作用。     

大豆相关农艺性状对产量的遗传贡献率分析

大豆相关农艺性状对产量的遗传贡献率研究结果表明,各农艺性状对产量的表现型方差有不同程度的贡献。荚数对产量的加性贡献率较高,为52.89%,且在4个亲本中对产量的加性效应具有最大贡献,可考虑作为亲本产量加性效应的间接选择指标;对产量加性效应贡献最大的农艺性状因不同亲本而异,表明各亲本具有其独特的遗传和发育特性。荚数对产量的显性遗传方差贡献率较高,为22.45%,且在14个组合中对产量的显性效应具有最大贡献,可作为间接选择组合产量显性效应的指标。     

基于部分NCII设计的陆地棉F1表现预测

【目的】探寻预测陆地棉F₁表现的方法,降低育种成本,提高育种效率。【方法】采用60个陆地棉亲本,通过部分NCII交配设计,形成一个由亲本和180个F₁杂交组合组成的部分NCII群体,用亲本加性效应（additive effect,A）、一般配合力（general combining ability,GCA）和表型中亲值（mid-parent value,MP）等3种预测方法对F₁的产量和纤维品质性状进行预测。【结果】陆地棉皮棉产量杂种优势明显。皮棉产量正向中亲优势的组合占97.78%,中亲优势平均达19.63%;正向超亲优势的组合占79.44%,超亲优势平均达8.47%。3种预测方法对F₁表现具有不同的预测效果,其中,以亲本加性效应对F₁的表现预测效果最优,其对皮棉产量、铃数、铃重、衣分、纤维长度、纤维强度和马克隆值等7个目标性状预测精度（pearson相关系数）达到0.738—0.928。性状的加性方差分量和亲本杂交次数对预测效果有影响。加性方差分量越大,所有方法的预测精度都越高;随着每个亲本杂交次数的增加,加性效应预测和GCA预测的精度提高,但表型中亲值预测的效果基本无变化。【结论】陆地棉F₁的表现可以通过利用包含亲本的部分NCII设计群体和亲本的加性效应进行有效预测,采用“大群体、少杂交”的策略可以在保持预测效果的同时降低预测的工作量。     

Genetic Dissection of Net Effects Between Yield and Its Components in Sea Island Cotton (Gossypium barbadense L.)

The number of bolls,individual boll weight,and lint percentage are three important yield components of lint yield of cotton.In the present study,nine parents,twenty F1,and twenty F2 crosses of intraspecific hybrids of sea island cotton (Gossypium barbadense L.) were grown at Tarim University,Alar,Xinjiang,China,in 2000 and 2001.Lint yield and its three component traits were measured and analyzed by an extended conditional mixed linear model approach.Lint percentage made the largest contribution to additive,additive x environment,and dominance x environment variations for lint yield.The contribution ratios of number of bolls,individual boll weight,and combined contribution of these two traits to additive x environment and dominance x environment variations for lint yield were not statistically significant.Lint yield of different parents could be affected differently by lint percentage.Lint yield of some parents was closely correlated with lint percentage,whereas for other parents,the behavior of individual boll weight and number of bolls played much more important roles on lint yield than that of lint percentage.It was shown by the conditional and conventional predicted additive x environment interaction effects of parents that the environment condition could influence different parents with varied effects.     

棉花杂种一代与二代的优势比较及性状相关分析

利用具有棉属野生种和半野生种族系血统的种质系与陆地棉品种杂交的5个组合F_1和6个组合F_2为材料,分析了F_1和F_2的皮棉产量,产量构成因素和纤维品质的竞争优势,F_1和F_2性状表型值的相关和F_2的优势降低率。结果表明:F_1和F_2的皮棉产量竞争优势分别为12.4%和5.2%。在产量构成因素中,增加单株结铃数对产量影响最大,衣分次之,有些组合中增加铃重有重要作用。F_1和F_2的纤维品质差异不明显。因组合不同,F_1和F_2的增产潜力差异较大,少数组合F_2仍具有一定利用价值;F_1和F_2性状表型值具有不同程度的正相关,其中以衣分、衣指、绒长和僵瓣率的相关性较高,达显著或极显著水平;F_2的产量和构成产量因素的衰退比纤维品质明显。     

抗虫棉品种间杂交组合F_1和F_2的产量比较

为探讨杂交棉二代的生产利用价值,于2002~2003年在临清对6个抗虫棉杂交组合的F1 和F2代产量进行了比较研究。结果表明,参试6个组合的F1 代皮棉产量皆表现出显著的优势,其中H3和H4比对照鲁棉研15显著增产,说明利用现有常规抗虫棉品种(系)可以选配出产量超过鲁棉研15的组合。6个组合的F2 代也表现出一定的产量优势,其中H3和H4比对照鲁棉研21显著增产,说明有些抗虫杂交棉的F2 代仍有生产利用价值。     

陆地棉杂交种二代竞争优势研究

选用陆地棉人工杂交制种 F_1代产量具有竞争优势的杂交组合,对其 F_1、F_2代的增产因素、纤维品质、苗期(二叶期)干、鲜重进行分析,结果表明:(1)F_1代产量具有竞争优势的主要因素是铃数的增加,比对照增加20%～40%,并在 F_2代中仍起主要作用,比对照增加10%～40%,铃重、衣分在二代中竞争优势较小。(2)比强、绒长、麦克隆值 F_1、F_2代和对照无明显差异,而整齐度大部分组合 F_2代有所下降,但对纺纱影响不大。(3)F_1代种子活力指数明显高于 F_2代和对照,而苗期干、鲜重 F_1、F_2代无显著差别,但均明显高于对照,表现出较强的苗期生长竞争优势。据此,棉花杂种 F_2代具有一定的杂种优势,并有利用价值。     

Genetic Effect on Yield and Fiber Quality Traits of 16 Chromosome Substitution Lines in Upland Cotton

Evaluation of the genetic effect on yield and fiber quality can provide useful information on cotton breeding. Sixteen CSB lines and TM-1 introduced from USDA/ARS were used as male and top-crossed with three elite cultivars and the 51 F1 hybrids, 16 CSB lines, TM-1, and 3 elite cultivars were planted at the Cotton Research Institute of CAAS, Anyang, Henan Province and Xiajin, Shandong Province, China. The yield traits and fiber quality data were obtained and additive and dominance effect on each trait were measured by AD model. Boll weight takes the largest additive proration, whereas boll number takes the least additive proration. The largest and the least dominant proration for lint yield and boll weight were measured, respectively. Fiber length has the additive and dominance effect, and dominance effect was slightly more than additive effect. Larger additive and no dominance effect on uniformity, micronaire, and fiber strength were measured. Significantly, positive additive effect on boll weight of CSB06 and CSB12Sh was observed. CSB14Sh and CSB01 have significantly positive additive effect on 4 and 3 traits of fiber quality, respectively. CSB01 has the greatest dominant effect on lint yield among CSB lines. The dominant effect on fiber length of CSB lines showed positive. It is beneficial to use CSB06 and CSB12Sh as parents to improve boll size, to use CSB14Sh and CSB01 as parents to improve fiber quality. As for hybrid cotton breeding, it is reasonable using CSB01 to improve lint yield traits, and using CSB01, CSB11Sh, and CSB06 to improve fiber length.     

陆地棉主要经济性状的遗传相关分析

本研究采用加性-显性与环境互作的遗传模型，分析陆地棉8个杂交亲本和F1代28个组合的12个主要经济性状的两年试验资料，估算各项遗传方差分量和成对性状间各项遗传效应的相关。结果表明，产量性状间的相关受加性、显性和加性与环境互作相关共同影响。皮棉产量与纤维品质间的相关主要是加性效应相关。皮棉产量与纤维长度、麦克隆值呈正相关，与纤维强度、伸长率、整齐度呈负相关。纤维强度与纤维长度、整齐度、麦克隆值呈加性正相关。单铃重与衣分呈负相关。衣分与产量呈正相关，与纤维品质呈负相关。