海岛棉种质资源表型性状的遗传多样性分析及综合评价

【目的】研究海岛棉种质表型性状的遗传多样性关系及筛选优异性状的海岛棉种质,为海岛棉优异性状深入研究提供理论基础。【方法】以175份海岛棉12个表型性状进行遗传多样性分析;主成分分析、权重和利用隶属函数产生综合评价值D进行海岛棉种质资源综合评价。【结果】表型性状变异范围在6.40%—28.10%,海岛棉类型较丰富;海岛棉资源遗传多样性指数为1.97—2.05,各性状间遗传多样性指数差异较小,国内外海岛棉资源遗传多样性无显著性差异（P＞0.05）,在国内,新疆与疆外海岛棉资源遗传多样性存在显著差异（P＜0.05）。主成分分析将12个表型性状转换为3个综合因子,贡献率分别为49.34%、18.03%和10.63%,累计贡献率为78.00%,第一主成分荷载较大为株高、始节数、始节高、有效果枝数、铃数、有效铃数、单株籽棉重和单株皮棉重,代表生长及有效产量因子;第二主成分荷载较大为衣分、单铃籽棉重和单铃皮棉重,代表单铃产量因子;第三主成分荷载较大为蕾铃脱落数,代表蕾铃脱落因子;海岛棉资源统计分析发现国内外极端种质差异不大,表现中等的海岛棉资源材料国内较多,在国内,疆外极端种质所占比例较高,新疆与疆外中间型种质差异较小;通过聚类分析将175份海岛棉资源分为4个类群,Ⅰ类群是矮秆、低产的较差种质;Ⅱ类群是高衣分、单株皮棉重较高的潜在增产种质;Ⅲ类群是综合性状较好的优异种质;Ⅳ类群低重心、衣分较高的极端特殊种质,综合评价筛选到综合性状较优的2个品种：XH30和270;利用逐步回归筛选到海岛棉种质评价的5个关键性指标（株高、始节高、果枝数、单铃皮棉重和单株籽棉重）。【结论】参试海岛棉种质资源类型较丰富但遗传多样性较差;株高、果枝数、衣分和单株皮棉重在各基因型中呈正态分布,其余性状呈偏态分布;参试种质分为4个类群;株高、始节高、果枝数、单铃皮棉重和单株籽棉重5个指标可作为海岛棉种质评价的关键性指标。     

棉花杂交后代表型性状遗传分析

【目的】亲本相同的陆地棉与海岛棉正、反杂交,分析杂交后代群体农艺性状的遗传变异并筛选优异单株,为田间早期选育遗传稳定的农艺性状提供参考。【方法】以陆地棉TM-1和海岛棉新海16号的杂交种F₂分离群体为材料,对株高、始节高、始节数、果枝数、有效果枝数、铃数、有效铃数、单铃重、衣分进行变异系数、相关性分析、主成分分析比较。【结果】海陆群体中铃数(0.51%)和有效铃数(0.47%)变异系数最高。在陆海群体中铃数(0.50%)和有效铃数(0.50%)变异系数最高。正交群体和反交群体中各个农艺性状之间都有显著或极显著的相关性。在主成分分析中特征值较高的第一主成分中,海陆群体里值最高的是果枝数(0.878)和有效果枝数(0.895),在陆海群体中值最高的是果枝数(0.82)和有效果枝数(0.819)。【结论】在海陆杂交后代的群体中正交和反交群体之间农艺性状没有明显的差异。后代群体中铃数和有效铃数变异范围广,各个性状之间相关性显著。果枝数与有效果枝数贡献率较高,将果枝数、铃数、有效铃数、有效果枝数作为早期育种单株筛选的主要性状,筛选出40个性状优良的单株。     

海岛棉种质资源机采农艺性状相关性分析

【目的】分析海岛棉种质资源机采农艺性状,为机采海岛棉亲本选配和品种培育储备候选材料。【方法】选取125份零式果枝海岛棉种质资源为研究对象,对机采海岛棉农艺性状进行变异系数、遗传多样性、相关性、主成分和聚类分析。【结果】125份海岛棉种质资源间差异大,种质资源多样性丰富。12个性状变异系数在3.54%～23.85%,遗传多样性指数在1.96～2.10,株高与始果枝高度、始果枝节位、铃重呈极显著正相关,始果枝高度与始果枝节位、铃重呈极显著正相关,中部果枝长度与中部果枝夹角、下部果枝长度、下部果枝夹角,呈极显著正相关;12个机采海岛棉农艺性状转化为6个主成分累计贡献率达到了78.59%,分别为始果枝高度因子、果枝因子、茎粗因子、衣分因子、铃数因子和铃重因子;125份海岛棉种质资源分为五个类群,其中第Ⅴ类群机采性状表现良好,代表品种为新海43号、新海55号、石河子V7-4、K426、新78、16DJC01、新库K2442、新库198-1。【结论】125份海岛棉种质资源多样性丰富,第Ⅴ类群机采性好,获得了21份机采性好的海岛棉育种材料,可以作为创制机采棉的基础材料。     

海岛棉不同果枝类型杂交F2代产量品质性状分布规律

【目的】 比较零式果枝和长果枝海岛棉杂交F₂代不同果枝类型棉株的产量及品质性状,并进行相关分析,为海岛棉株型育种提供参考。【方法】 海岛棉9122N(零式果枝)×H7124(长果枝)杂交,F₂代3种不同果枝类型棉株(零式果枝、长果枝、混合型果枝)分别收获300个单株的棉铃,采用R语言对杂交F₂代不同果枝类型产量、品质性状进行比较及各性状间的相关分析。【结果】 杂交F₂代3种不同果枝类型棉株的产量及品质性状存在显著或极显著差异,产量性状:混合型果枝表现最好,长果枝次之,零式果枝最差;品质性状:长果枝表现最佳,混合果枝混合型果枝次之,零式果枝表现最差。3种果枝类型各性状间相关系数不同,但部分性状表现有相同趋势。在产量性状中,3种果枝类型相关性趋势一致,籽棉重与铃数、单铃重间呈极显著正相关,与铃数相关系数均为0.85以上,且高于与铃重的相关系数,铃数与铃重间呈负相关关系,衣分与其他产量性状相关性不显著,单株铃数对籽棉产量高低起着重要作用;品质性状中,零式果枝中纤维品质5个指标之间呈显著或极显著的正相关,而另2种果枝中,除马克隆值以外,长度、整齐度、强度和伸长率间呈显著或极显著的正相关;零式果枝中单铃重与5个品质指标间呈显著或极显著正相关,而长果枝和混合型果枝中衣分与纤维长度、比强度、伸长率等品质指标均呈负相关。【结论】 杂交F₂代不同果枝类型品质性状与产量性状间相互影响,表现并不相同,混合果枝类型产量和品质性状整体表现最好。     

新疆棉花生产品种机采农艺性状分析

【目的】通过对新疆棉花主推品种的机采农艺性状研究,筛选出适宜机械化采收的品种类型。【方法】对100个新疆棉花生产品种的12个农艺性状进行变异、相关性、主成分和聚类分析。【结果】12个农艺性状中变异大于10%有7个性状,分别为叶枝(64.0%)、吐絮铃数(25.8%)、上部果枝第1果节长度(20.2%)、吐絮率(17.1%)、中部果枝第1果节长度(16.8%)、单株结铃数(16.0%)和果枝始节高度(11.5%)。生育期与株高呈显著正相关,与单株结铃数、吐絮铃数呈极显著负相关。株高与果枝数、果枝始节高度和单株结铃数呈极显著正相关。果枝(中部夹角,下同)夹角与中部果枝第1果节长度呈极显著正相关,与吐絮铃数呈显著负相关。果枝始节与果枝始节高度呈极显著正相关,与吐絮率呈极显著负相关。叶枝与上部果枝第1果节长度呈极显著正相关。5个主成分累计贡献率达到81.15%,主要和生育期、株高、果枝夹角、果枝始节高度、果枝始节有关。将100个棉花品种在遗传距离为44.0时划分为7类,初步筛选出第二类群中的11个品种更符合机采品种性状要求。【结论】筛选出11个更适宜机采的棉花品种。     

海岛棉熟性及其高关联农艺性状与生态因子的关系

【目的】海岛棉的熟性在不同区域差异较大,是品种选择优先考虑的因素。研究世界海岛棉熟性特征及其关联性状与生态因子的关系,为海岛棉熟性育种、针对性引种提供参考。【方法】2013~2016年,对218份世界海岛棉资源材料采用同一生态区连续集中种植的方法进行鉴定,研究其熟性和相关性状表现。【结果】综合考察各材料的主要农艺性状,其中亚洲地区的资源变异系数显著高于其他地区,果枝类型、始果节位、果枝数、单株铃数变异系数达到20%以上;熟性特征,材料间全生育期及各生育阶段差异显著,其中以蕾期变异数最大。比较熟性特征与主要农艺性状的关系,全生育期、蕾期、花铃期均与果枝类型、第一果枝节位呈高度正相关,零式、Ⅰ式果枝类型生育期较短,Ⅱ式、Ⅲ式果枝类型生育期较长。以熟性特征进行比较和分类,埃及材料＞美国材料＞中亚国家材料,中国新疆塔里木盆地材料和塔吉克斯坦、土库曼斯坦接近。不同地区来源的材料熟性与其育种地纬度、海拔呈极显著负相关,与无霜期、生育期内积温呈高度的正相关。根据熟性聚类可将海岛棉分为三个类群,与地理分布趋势一致。【结论】海岛棉熟性与果枝类型、始果枝节位高度正相关,与纬度、海拔显著负相关,中国新疆海岛棉和中亚零式果枝材料接近,从中亚国家引进熟性接近的品种更易获得成功。     

海岛棉两类果枝型品种铃部性状的遗传差异研究

对两种果枝型海岛棉品种间铃部性状的遗传差异研究结果表明:(1)长果枝品种单铃皮棉重及单铃籽数显著和极显著地高于零式果枝品种,纤维品质性状在品种类型间差异不显著;(2)零式果枝品种单铃皮棉重和长果枝品种单铃籽棉重以及两类品种的迈克隆值的遗传变异系数和遗传力均较高,而零式果枝品种单铃籽数,伸长度和长果枝品种长度整齐度的遗传变异系数和遗传力均较低;(3)单铃产量性状间以及纤维品质性状间的遗传相关在品种类型间趋势基本一致,而两类性状间的相关在品种类型间却有一定的差异;(4)零式果枝品种的衣分,单铃皮棉重和单铃籽数以及长果枝品种的单铃籽棉重、单铃皮棉重、长度、整齐度和迈克隆值的遗传相关贡献率均较大,而两类品种的伸长度以及长果枝品种衣分的遗传相关贡献率均较小。     

彩色陆地棉与海岛棉种间杂交后代主要性状遗传效应分析

对彩色陆地棉H44与海岛棉新海1号的杂交后代,采用回交类型分析法,分析形态性状、产量性状和品质性状的遗传规律。结果表明:株高、果枝数、果节数、第一果枝第一果节长度和单株结铃数的平均显性度和相对优势率都较大,杂种优势明显。铃重、衣分、绒长的广义遗传率(h2B)较高,狭义遗传率(h2N)也较高,这些性状适宜在杂种早期世代进行选择;而单株结铃数、单株皮棉理论产量、整齐度的广义遗传率较高,狭义遗传率则较低,这些性状适宜在杂种晚期世代进行选择。铃重、衣分、绒长的最少基因对数K值较大,这给彩色陆地棉与海岛棉杂交后代的利用带来较大的困难;而单株结铃数的最少基因对数K值小,后代则比较容易出现重组类型。     

棉花黄萎病发病程度对海岛棉产量和纤维品质的影响

【目的】研究棉花黄萎病对海岛棉产量和纤维品质的影响,为防治海岛棉黄萎病提供理论依据。【方法】以海岛棉新海42号为研究对象,对病圃样本中所有该品种棉株按病级分类,进行单株收花、计产及考种。【结果】黄萎病发病程度对海岛棉产量影响表现为,随着发病病级的升高,单株铃数、单铃重、衣分均显著降低;对海岛棉纤维品质的影响表现为0级,上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值、纤维整齐度、成熟度、纤维伸长率、短绒率与Ⅳ级病株的相关指标相比,差异显著。【结论】海岛棉(新海42号)发病程度对单株的产量影响较大,且对单株的纤维品质各项指标均有不同程度影响。     

新疆零式果枝海岛棉掉絮原因分析

【目的】 新疆零式果枝海岛棉棉铃以3室为主,株型紧凑,含絮力差的品种吐絮后掉絮现象普遍存在,造成棉花采收困难。研究吐絮后掉絮现象成因,为海岛棉育种及生产提供科学依据。【方法】 以掉絮品种新335和含絮品种新海35号(CK)为材料,分析主要关联因素铃壳、棉瓣在脱水期形态变化入手,采用田间定点、室内性状测定及电镜扫描等方法,研究铃壳卷曲与棉瓣脱落之间的关系。【结果】 海岛棉棉铃从开裂-掉絮分成7个阶段,吐絮后5 d是掉絮的高发期,吐絮10 d,新335的含絮力(0.2N)低于新海35号(0.6N)。铃壳结构方面,在吐絮3和5 d。掉絮品种新335的铃壳卷曲率分别高于新海35号29.6%和29.3%,前者≥160°的铃壳夹角占14.4%,而后者仅占1.1%,差异极显著(P<0.01);在单瓣籽棉大小方面,新335的瓣长、宽、厚等均低于新海35号;在纤维结构上,吐絮10 d,新335纤维间索结、单根纤维的转曲等比新海35号少。在脱水速率方面,掉絮品种新335前3 d铃壳脱水速率较新海35号高3.0、5.0、8.0个百分点,差异极显著,7 d后高出后者2.8个百分点。纤维脱水速率也呈现出相似趋势。【结论】 掉絮与品种的铃壳结构、棉瓣大小及纤维堆叠三个因素有重要联系,吐絮期棉铃的快速脱水导致铃壳卷曲、夹角过大,加剧棉瓣支撑位的不足,以及棉瓣小、纤维间的抱合力差等因素,是新疆零式果枝海岛棉掉絮的主要原因。解决吐絮期掉絮应从适度松散果枝类型、提高铃重及衣分入手进行品种培育。     

海岛棉、陆地棉及杂交后代枯萎病抗性与产量因素的相关关系分析

通过海岛棉品种、陆地棉品种、海陆杂交棉10Q株系、陆陆杂交棉44株系对枯萎病的抗性鉴定,分析枯萎病抗性对海岛棉品种、陆地棉品种、海陆杂交10Q株系棉花、陆陆杂交44株系棉花纤维长度、单铃纤维重等产量指标的影响,旨在阐明海岛棉枯萎病病情指数对产量性状的影响,在育种中选择高抗性品种以及合理布局抗病品种。结果表明,陆地棉与海岛棉枯萎病抗性的鉴定结果中,辽棉18号与新陆早13号高抗;10Q株系与44株系相比,10Q株系对枯萎病抗性高;在海岛棉品种中,相对病情指数与产量指标单铃纤维重为显著负相关关系(P0.05);海陆杂交群体10Q株系中,相对病指与产量指标衣分、单铃籽棉重呈极显著负相关关系(P0.01);与产量指标单铃纤维重呈显著负相关关系(P0.05);陆陆杂交群体44株系中,相对病情指数与产量指标单铃籽棉重呈极显著负相关关系(P0.01),与单铃纤维重呈显著负相关关系(P0.05)。     

海岛棉枯萎病对产量性状的贡献分析

[目的]阐明海岛棉枯萎病病情指数对产量性状的影响,为选育抗枯萎病高产海岛棉品种提供依据.[方法]采用加性-显性模型,对7个海岛棉品种(系)及其F1代17个组合病情指数和4个产量性状的资料,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,分析苗期和花铃期枯萎病病指对4个产量性状的遗传影响.[结果]苗期病指对铃重有极显著的加性贡献(CRA=5;);花铃期病指对单株铃数有显著的加性贡献(CRA=100;);苗期病指和花铃期病指对铃数、铃重和皮棉产量均有极显著的显性贡献(贡献率为36;～53;).病情指数对产量性状的加性效应贡献因亲本而不同;亲本V3 、V4 、V5单株铃数的加性效应达到了10;的显著水平,但两个时期病指对7个亲本单株铃数的加性贡献均为0.00,说明病指对单株铃数无显著影响;两期病指对亲本V2、V4 、V6 、V7的铃重具有正向极显著的加性贡献,对亲本V1、V3、V5的铃重具有负向极显著的加性贡献.两个时期的病指对多数组合的单株铃数、铃重、单株皮棉产量有正向极显著的显性贡献.[结论]海岛棉苗期和花铃期枯萎病病指对3个产量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两个时期的病指对产量性状不同遗传组分贡献的效应值因亲本和组合而异.     

新疆早中熟棉花品种果枝数、果节数与成铃结构

【目的】分析182个南疆棉花品种(系)果枝数、果枝分布、果节数及果枝果节与成铃的关系,研究南疆早中熟棉花品种果枝数、果节数选择指数,为棉花高产育种提供理论依据。【方法】采用品种对比试验方法,收集比较新疆不同遗传背景的182个品种(系),测试不同品种(系)果枝数、果枝分布、果节数、成铃数等性状,分析南疆棉区气候条件下果枝、果节构成及果枝果节与成铃关系。【结果】182个南疆棉花品种的果枝数为4.6~10台, 果节数为7.6~21个,结铃数为5.4~12.2个,内围铃∶外围铃=3∶1;不同品种的果节数和单株结铃,随着果枝数的增加而增加,差异显著;果枝数与果节数、结铃数、内围铃数、上部铃数呈极显著正相关,果节数与结铃数、内围铃、外围铃、下部铃及中部铃具有极显著正相关性。【结论】在南疆气候条件下,应选择果枝数为8~10台果枝、果节量为18~20个的棉花品种,更有利于充分利用南疆有限的热量、积温条件,形成更高的产量。     

河北省审定转基因早熟常规棉的主要性状分析

为了了解河北省育成转基因早熟常规棉的主要性状,为今后早熟棉品种改良提供指导,以河北省早熟组区域试验平均结果为依据,对2006~2014年河北省审定的13个转基因早熟常规棉品种(夏播棉除外)的主要性状进行了分析。结果表明:2006~2014年河北省审定转基因早熟常规棉的产量水平有所提高;生育期明显缩短,单株果枝数和株高变化不大;单株成铃数有所提高,铃重和衣分略有下降;纤维比强度有所提高,长度略有缩短,马克隆值有所降低;抗枯萎病性能较好,其中,有2个品种枯萎病抗性级别为高抗,其他品种均为抗;抗黄萎病性能较差,其中,有1个品种黄萎病抗性级别为抗,其他品种均为耐。因此,在今后的转基因早熟棉育种工作中,应注意抗黄萎病育种新材料和新品系的选择。     

江苏省抗枯萎病棉花品种产量及有关性状的演变

１９９２￣１９９３年在江苏沿海地区农科所，对江苏省７０￣９０年代育成的抗枯萎病棉花品种进行产量及有关性状的比较试验。结果表明：９０年代品种比７０年代品种产量提高近两成。８０年代品种铃重的增加，９０年代单株铃数和衣分率的提高是棉产上升的主导因素。不同时期育成的品种纤维品质变化不显著。在棉铃空间分布上，９０年代品种纵向上部铃及横向第一、二果节内围铃比例均比７０年代品种增加。棉株光合强度、生物产量及收获     

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.     

海岛棉种质资源抗旱性评价

【目的】综合评价海岛棉的抗旱性,挖掘抗旱性强的种质资源。【方法】以203份海岛棉资源为材料,在大田对棉花花铃期进行干旱胁迫,研究与抗旱性相关的农艺性状,以抗旱系数和主成分分析及聚类分析相结合,对海岛棉品种的抗旱水平进行综合性评价。【结果】在两个点上,203份材料在农艺性状上存在一定的差异。203份材料农艺性状指标的综合抗旱系数和抗旱性量度值(D 值) 的评价结果基本一致。D值聚类分析203份海岛棉资源材料分为5大类。【结论】通过主成分分析、综合抗旱系数评价分析,单株产量、单铃重和株高3个抗旱性评价指标,能直观、简单和可靠的评价棉花花铃期种质资源的抗旱性。     

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。     

抗性获得性遗传在长绒棉综合性状改良应用的研究

提出了适合长绒棉生育特点的抗性获得性遗传定向选择技术,并在长绒棉品种抗病性改良实践中,取得良好效果.研究发现,遗传背景简单的品种比遗传背景复杂的品种抗病性改良难度大,紧凑早熟零式分枝类型品种的铃重易于改良,较松散晚熟有限无限混生果枝类型品种的单株结铃易于改良.针对品种特性确定重点丰产性状选择,可显著提高长绒棉丰产性改良效率.     

288份陆地棉种质资源主要性状遗传多样性分析

【目的】 研究新疆本地棉花种质基因库,筛选适于作优异亲本的种质资源。【方法】 以288份种质资源为材料,对4个农艺性状和5个品质性状进行变异、相关性、主成分及聚类分析。【结果】 变异系数分别为单铃重(9.14%)、衣分(8.34%)、单株铃数(14.03%)、果枝数(6.26%)、上半部平均长度(4.50%),整齐度指数(1.56%)、马克隆值(6.43%)、伸长率(1.99%)、断裂比强度(7.26%);单铃重与上半部平均长度、整齐度指数、伸长率及断裂比强度呈极显著正相关,衣分与单株铃数、上半部平均长度呈显著正相关,与整齐度指数、马克隆值呈极显著正相关,上半部平均长度与伸长率、整齐度指数及断裂比强度呈极显著正相关,与马克隆值呈极显著负相关;前3个成分特征值累计贡献率达到61.68,第1主成分主要跟单株铃数有关,第2主成分主要与纤维品质有关,第3主成分主要跟衣分有关;聚类分析将288份陆地棉种质资源在遗传距离为11.5时划分为4类,第Ⅰ类群包含88份材料,马克隆值最好的材料。第Ⅱ类群包含75份,类群材料衣分平均数为43.2,4个类群衣分平均里是最高的;第3类群包含124份材料,材料农艺性状和品质性状都相对较好;第Ⅳ类群材料稀絮H10属于特异种质资源,被单独分为一类。【结论】 288份种质资源变异系数幅度较大(1.56~14.03)。单株铃数变异系数最大为14.03,样本间差异较大;其它性状变异系数均小于10,材料纤维品质性状间差异不大。