特早熟陆地棉熟性产量品质的遗传相关分析

应用5个特早熟陆地棉品种进行完全双列杂交,对亲本、F1、F2三个世代研究表明:子棉产量、皮棉产量、单株结铃数以显性效应为主,加性次之;单铃重以加性效应为主,显性次之;衣分以显性效应为主,无加性效应,有微弱的上位性效应。生育期、霜前花率、铃期等早熟性状以加性效应为主,显性次之。纤维上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值、伸长率、纺纱均匀指数、反射率等品质性状以加性效应为主,显性和上位性效应较小或者不存在。环境因素对产量、熟性及品质等性状均有极显著的影响效应。遗传和表型相关分析得出,子棉、皮棉产量与单株结铃数、衣分、霜前花率间均呈(极)显著正相关,与单铃重、生育期均呈(极)显著负相关。纤维上半部平均长度、断裂比强度、纺纱均匀指数三个性状间均呈极显著正相关,与马克隆值、霜前花率间均呈极显著负相关,与其他早熟性状和子、皮棉产量间均呈(极)显著正相关。马克隆值与产量、早熟性状间的相关性正好与以上三性状相反,均达(极)显著水平。     

不同生态环境下陆地棉转基因抗虫杂交棉遗传效应及杂种优势分析

 【目的】探讨不同生态环境下陆地棉转基因抗虫杂交棉遗传效应及杂种优势，为抗虫杂交棉选育和应用提供指导。【方法】采用MINQUE统计方法、ADE遗传模型对10陆地棉亲本材料及其24个F1转基因抗虫棉杂交组合（6×4）的产量和品质性状的3个生态区试验资料进行分析。【结果】单铃重、衣分、皮棉产量和伸长率、2.5%跨长、比强度、麦克隆值主要受遗传主效因控制,子棉产量、亩铃数和整齐度受环境效应影响非常明显；在遗传主效应中，除铃重外，其余4个产量性状中显性效应值大于加性效应值,5个品质性状加性效应值均大于显性效应值；通过群体平均优势（Hpm）和群体超亲优势（Hpb）与环境互作效应分析，皮棉产量、衣分稳定性较好，子棉产量和铃数稳定性较差；产量性状与环境互作效应值较大，而品质性状与环境互作效应值较小。【结论】产量性状表现出一定的杂种优势，而品质性状的杂种优势表现不明显；棉花品质性状在一个环境可选育，而产量性状必需结合生态环境选育,才能达到育种目标。     

陆地棉产量与纤维品质性状的遗传相关分析

[目的]通过陆地棉的产量与纤维品质性状的遗传相关分析,为选择育种与杂种优势利用提供理论支持.[方法]采用4×4完全双列杂交分析法,对四个陆地棉品种(系)的产量因素和纤维品质性状遗传效应及遗传相关进行分析,并将遗传相关分解为加性相关和显性相关.[结果]在产量因素中,铃重与衣分的遗传分别以加性效应和显性效应为主,加性效应对衣分与铃重贡献高于显性效应,衣分受环境变异的影响最小,而单铃重、籽棉产量、有效铃则反之;在纤维品质性状中,纤维长度、比强度和马克隆值的遗传以加性效应为主,显性效应不明显,其中纤维长度与比强度的加性效应达到极显著,纤维性状均受环境影响变异较大;棉花产量因素与品质性状之间的相关普遍表现为遗传相关大于表型相关,各性状之间的表型相关、遗传相关及加性相关类似,而显性相关则不同.不仅在陆地棉产量因素和纤维品质性状内部各自存在加性或显性相关性,而且在产量因素与纤维品质性状之间存在加显性相关性,不同性状之间的正负效应不同.[结论]棉花产量因素与纤维品质遗传相关,特别是加性相关可以指导选择育种,而在杂种优势的利用中可以重点考虑显性相关.     

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。     

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。     

棕色棉色彩的遗传分析及与主要性状的相关性分析

对棕色棉与白色陆地棉杂交和回交,用白度仪测定P1(母本)、P2(父本)、F1、F2、B母、B父纤维色泽的白度值。通过对其纤维色泽的遗传分析,结果表明,棕色陆地棉的纤维色泽基因受不完全显性的主效基因控制,还受加性微效基因调节,符合盖钧镒提出的质量-数量性状遗传模型。棕色纤维白度值与衣分、单株皮棉产量等产量性状正相关;与纤维长度、整齐度、比强度、马克隆值等品质性状正相关,只与伸长率关系不大。     

海岛棉零式果枝与长果枝品种间杂交F1和F2代产量和纤维品质性状的杂种优势分析

 采用MINQUE（1）统计方法、加性-显性（AD）及其与环境互作的遗传模型对9个海岛棉亲本及其20个F1组合（5×4）2个皮棉产量性状和5个纤维品质性状的3年资料进行了分析。结果表明,零式果枝与长果枝品种间杂交的F1和F2代5个纤维性状和霜前皮棉产量均具有负向群体超高亲优势。F1和F2纤维强度具有正向群体平均优势,细度具有负向群体平均优势,但优势都较低;皮棉总产量的群体平均优势F1达到42.1%,F2达21.0%。一般来说,F1和F2代纤维品质性状的优势较弱,但存在着F1品质性状具有优势,F2优势衰退很慢的组合;F1和F2均存在着霜前皮棉产量和皮棉总产量具有超高亲优势的组合。对海岛棉霜前皮棉产量与纤维长度及与纤维细度的遗传改良可以同步进行;而对海岛棉霜前皮棉产量与纤维强度的同步改良及对皮棉总产量与纤维长度、纤维强度和麦克隆值的同步改良很困难。表型相关分析表明,海岛棉霜前皮棉产量与纤维长度、纤维强度及与纤维细度可以同时利用杂种优势,同时利用海岛棉的皮棉总产与纤维长度及纤维细度的杂种优势较困难。     

棉花永久F_2群体纤维品质性状的遗传分析

利用不同环境下种植的棉花(Gossypium hirsutum L.)永久F_2群体,获得2年三环境的永久F_2群体资料。估算纤维品质性状各项遗传方差比值和进行品质性状杂种优势预测。结果表明,永久F_2群体的纤维品质5个性状的遗传方式基本一致,都受加性、显性以及加性和环境互作的影响,纤维长度和伸长率以加性和显性效应为主,整齐度以显性效应为主,马克隆值以加性以及加性和环境互作效应为主,均达到极显著水平。纤维比强度的遗传受加性、显性以及互作效应的作用较小,作用不显著。永久F_2群体的杂种优势预测估算结果表明,永久F_2群体的纤维品质性状杂种优势非常小,中亲优势小于3%,并且伸长率性状呈负向杂种优势。试验结果可为合理利用永久F_2群体材料提供理论依据。     

新疆棉花三系杂交种产量及品质性状的遗传分析

[目的]对三系杂交棉杂交种F1代产量及品质性状进行遗传分析,揭示亲本材料重要农艺性状遗传效应.[方法]以10个雄性胞质不育系与6个恢复系采用不完全双列杂交设计,配制60个杂交组合,对F1代的2个产量性状和4个纤维品质性状进行杂种优势分析.按照QGAStation软件中的ADM和AD模型,采用MINQUE法分析,调整无偏预测法(AUP)预测各遗传效应值.[结果]产量、马克隆值、纤维长度、比强度和伸长率主要受到加性效应、显性效应和母体效应影响,效应值均达到了极显著水平,衣分主要受显性效应的影响;不同亲本主要性状的加性遗传效应、母体效应存在较大差异.相关性分析表明,各性状间的基因型和表现型遗传相关分量均达到了极显著水平,其中产量与纤维品质多为负相关;纤维品质性状中的纤维长度与比强度、马克隆值与纤维伸长率两对性状之间为正相关,其它品质性状之间均为负相关.[结论]揭示了10个雄性胞质不育系与6个恢复系产量和品质性状的遗传效应,产量和纤维品质品质主要受到加性效应,显性效应和母体效应的共同影响,而衣分仅受显性效应影响,结果为开展新疆三系杂交棉育种选择优势组合提供了一定的理论依据.     

陆地棉产量、纤维品质相关性状主效QTL和上位性互作分析

 【目的】为了能够较为全面地了解陆地棉产量和纤维品质相关性状的遗传基础,利用包含471个标记、总长3 070.2 cM、覆盖棉花基因组65.88%左右的遗传图谱对其进行主效QTL定位和上位性互作分析。【方法】以DH962×冀棉5号的F2:3家系为分析群体,用WinQTLCartV2.5进行复合区间作图定位主效QTL,利用EPISTACY软件对共显性标记进行两位点的上位性互作分析。【结果】共检测到9个与产量相关性状的主效QTL,和5个与纤维品质相关性状的主效QTL,整齐度和比强度在显著LOD阈值下没有检测到相关QTL。共检测到75对互作位点,大多数互作属于非QTL位点与非QTL位点之间的互作,互作类型以加性显性互作和显性加性互作为主。所涉及的性状中,影响衣分和纤维长度的互作位点最多,单株铃数和衣指的最少。在LG1上检测到1个同时控制单株籽棉重、单株皮棉重和籽指主效QTL。在两位点的互作对中也发现了同时影响单株籽棉重、单株皮棉重和马克隆值的互作位点1对,同时影响衣分和纤维长度的互作位点4对。【结论】除了主效QTL外,上位性是陆地棉产量和纤维品质性状的重要遗传基础。主效QTL的效应小和上位性互作将会使得棉花分子标记辅助育种更加困难和复杂。表型相关的性状是由相同的QTL/互作位点所控制,这有助于多个性状的同时选择。     

纺高支纱陆地棉主要经济性状间相关性分析

利用单相关、偏相关和通径分析等多种相关分析方法,研究了纺高支纱陆地棉主要产量、品质性状间的相关关系。结果表明:各性状对皮棉产量的单相关系数由大到小依次为株铃数、衣分、铃重、衣指、马克隆值、绒长、比强度、籽指;偏相关系数由大到小依次为株铃数、铃重、比强度、衣分、衣指、籽指、绒长、马克隆值;直接通径系数由大到小依次为株铃数、衣分、铃重、衣指、籽指、比强度、马克隆值、绒长。比强度与单株皮棉产量的单相关系数、偏相关系数和直接通径系数分别为-0.206,0.481,0.129。绒长与单株皮棉产量成不显著负相关,与比强度、马克隆值成正相关。马克隆值与比强度成不显著负相关。以上结果说明高产纺高支纱陆地棉首先应具有结铃性强、成铃多的基本性状,同时要兼顾衣分;选择高强纤维不会影响高产基因型的获得;纺高支纱陆地棉存在纤维品质不配套的问题,应进一步改良。文章还对纺高支纱陆地棉的选育提出了可资借鉴的建议。     

纺高支纱陆地棉主要经济性状随相关性分析

利用单相关、偏相关和通径分析等多种相关分析方法，研究了纺高支纱陆地棉主要产量、品质性状问的相关关系。结果表明：各性状对皮棉产量的单相关系数由大到小依次为株铃数、衣分、铃重、衣指、马克隆值、绒长、比强度、籽指；偏相关系数由大到小依次为株铃数、铃重、比强度、衣分、衣指、籽指、绒长、马克隆值；直接通径系数由大到小依次为株铃数、衣分、铃重、衣指、籽指、比强度、马克隆值、绒长。比强度与单株皮棉产量的单相关系数、偏相关系数和直接通径系数分别为-0．206，0．481，0．129。绒长与单株皮棉产量成不显著负相关，与比强度、马克隆值成正相关。马克隆值与比强度成不显著负相关。以上结果说明高产纺高支纱陆地棉首先应具有结铃性强、成铃多的基本性状，同时要兼顾衣分；选择高强纤维不会影响高产基因型的获得；纺高支纱陆地棉存在纤维品质不配套的问题，应进一步改良。文章还对纺高支纱陆地棉的选育提出了可资借鉴的建议。     

陆地棉永久IF_2群体的品质性状杂种优势及相关关系研究

通过对两年3个环境下陆地棉永久IF2群体的品质性状的杂种优势表现及其性状之间的相关性进行分析,研究永久IF2群体品质性状关系,为生产上合理运用永久群体提供科学依据。结果表明,永久IF2群体的品质性状纤维长度、整齐度、纤维强度在不同环境下都具有正向中亲杂种优势,但是优势不大,而马克隆值、伸长率在不同环境下的中亲优势有正向也有负向。单株籽棉产量与纤维长度、马克隆值、整齐度极显著正相关,与伸长率呈极显著负相关,永久群体纤维强度与整齐度具有明显的正向竞争优势。     

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。     

新疆棉花胞质不育系主要农艺性状的配合力分析

为进一步利用棉花杂种优势,促进三系杂交棉的选育,以哈克尼西棉、三裂棉（D8）和海岛棉（05 53A）3种不同来源细胞质雄性不育系为母本,以新疆早熟陆地棉新陆早33号、新陆早36号、系9为回交亲本,连续回交4代,获得9个新不育系（A1~A9）;用3个恢复系（R1~R3）与之进行杂交,获得27个杂交组合,并对8个主要性状的一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA）进行分析。结果表明,不育系衣分、籽棉产量、纤维长、整齐度、马克隆值、伸长率和比强GCA的差异均达到显著水平;恢复系纤维长、伸长率、比强和籽棉产量GCA差异均达到极显著水平;杂交组合铃质量、衣分、马克隆值、伸长率、比强和籽棉产量SCA的差异均达到显著水平;纤维长和整齐度主要受加性效应的影响,铃质量主要受非加性效应的影响,马克隆值、伸长率、比强和籽棉产量同时受加性和非加性效应的影响。从GCA来看,产量性状中铃质量和籽棉产量的GCA效应值是正值的比例较高（均为58.33%）; 3个恢复系中,R3的7个性状的GCA效应值均为正值;9个不育系中,A1、A4的GCA效应值综合较高,A6籽棉产量的GCA效应值最高,A9纤维长的GCA效应值最高。从SCA来看,产量性状中铃质量和衣分的SCA效应值是正值的比例较高（均为55.56%）;杂交组合A2×R1、A6×R2、A5×R3、A7×R3、A8×R3产量性状的SCA效应值综合较高;A5×R1、A3×R2品质性状的SCA效应值综合较高;A9×R1、A7×R2、A4×R3产量和品质性状的SCA效应值综合较高。     

海岛棉杂交一代主要农艺性状及经济性状的杂种优势分析

选用自育的高代品系及南疆本地培育品种作亲本,对海岛棉杂交一代主要产量性状及品质性状的杂种优势及其相关关系进行分析。结果表明,大多数组合的产量性状具有正向的中亲优势,衣分和单株铃数的超亲优势及竞争优势也大多为正向优势;各组合纤维长度、强度的杂种优势基本为正向。纤维长度和纤维强度的各杂种优势间均为正向显著或极显著相关,其他性状间的杂种优势相关关系各为不同的相关表现。     

棉花F_2杂种优势及F_1正反交差异研究

按照品系产量比较试验标准,对两类亲本10个组合进行正反交试验,研究棉花F2的杂种优势以及正反交F1的产量和纤维品质指标差异。结果表明:姊妹系F1产量杂种优势存在显著差异;F1杂种优势越高,F2优势降低的幅度越大,其中皮棉的减产幅度小于籽棉;F2较F1衣分增加和子指降低的趋势明显,其中衣分比子指有更大的稳定性,比强度和麦克隆值的变化大于绒长、整齐度、伸长率的变化。正反交F1的衣分和子指都表现了母性效应,以早熟、高衣分亲本做母本时皮棉产量有3%左右的优势;正反交对F1麦克隆值和伸长率的影响大于对比强度、绒长和整齐度的影响。