陆地棉高强纤维品系和Bt基因抗虫棉的配合力与杂种优势研究

 采用NCⅡ设计 ,以 5个高强纤维品系为母本 ,12个Bt基因抗虫棉品系为父本配制杂交组合 ,分析了高强纤维品系与Bt基因抗虫棉品系杂交组合性状的配合力效应和杂种优势表现。结果表明 ,籽、皮棉产量、单株铃数和铃重具极显著的特殊配合力 (显性 )方差 ,衣分的一般配合力 (加性 )和特殊配合力方差均极显著 ,纤维品质2 .5 %跨长、比强度和麦克隆值具极显著的一般配合力方差。产量构成因素的优势单株铃数 >铃重 >衣分 ;纤维品质性状的群体平均优势 2 .5 %跨长 >麦克隆值 >比强度 ,竞争优势比强度 >2 .5 %跨长 >麦克隆值。利用高强纤维品系与Bt基因抗虫棉品系配制的杂交组合 ,F1代皮棉产量较现有推广品种增产 17.0 %以上 ,纤维比强度提高 ,长度增加 7.0 %以上 ,细度提高 4 .0 %以上。     

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.     

彩色棉产量及品质性状的配合力分析

采用NCⅡ设计,以5个彩色棉(陆地棉)品种(系)为母本,6个优质纤维品系(远缘杂交后代)为父本配制杂交组合,分析了彩色棉品系与优质纤维品系杂交组合性状的配合力效应。结果表明,单株铃数、铃重和皮棉产量具极显著的特殊配合力方差,衣分的一般配合力和特殊配合力方差均极显著,纤维品质性状2.5%跨长、比强度和麦克隆值具极显著的一般配合力方差。利用彩色棉品系与优质纤维品系配制杂交组合,其F1代皮棉产量较现有推广品种增产潜力较大,纤维长度及比强度均可显著提高,可以有效改善彩色棉的产量和纤维品质性状。     

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。     

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.     

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。     

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。     

海岛棉产量性状的配合力分析

用5个海岛棉品系以Griffi ng III配合杂交组合,对亲本和杂交F1代的产量性状进行配合力分析,结果表明:432(2)、410(4)号亲本在大多产量性状上具有较高的一般配合力效应值,因此它们可以作为改良产量性状的骨干亲本。组合1×5在单株铃数、单铃重、衣分单株皮棉、单株籽棉上特殊配合力(SCA)相对效应值最好。此外3×5在大多数产量性状上的特殊配合力(SCA)效应值较高,因此组合1×5、3×5可以作为高产的组合。单株铃数、单铃重、衣分、单株籽棉受基因的显性效应控制;单株铃数、单铃重这2个性状受环境条件影响较大,而衣分、单株皮棉、单株籽棉的环境方差较少,说明衣分性状主要受遗传因素控制,受环境条件影响较小,具有相对的遗传稳定性。     

陆地棉F2产量性状杂种优势的遗传分析及其预测

根据加性-显性遗传模型,采用 MINQUE(1)分析了10个陆地棉亲本、20个组合的F_1和 F_2的产量性状的资料。结果表明,F_2皮棉产量、前期收花率、单铃重和衣分的群体超亲优势的平均值分别为:19%、13%、3%和—6%;单株铃数不显著。加性效应和显性效应对产量性状的遗传都有极显著的作用,其中皮棉产量有较强的显性效应,衣分有较强的加性效应。性状的显性方差同加性方差的比值越大,F_2的优势也越大;此外,还分析了 F_2部分高产组合的遗传表现。用两种方法预测 F_2杂种优势的相关分析表明,用 F_1和亲本预测 F_2的遗传表现的结果可信。     

陆地棉品系主要性状配合力分析

[目的]对陆地棉新品系主要性状进行详细了解和在新品种选育中指导亲本组配。[方法]按Griffing双列杂交方法Ⅳ对9个陆地棉新品系进行杂交,对获得的36个杂交组合单株皮棉产量、单株铃数、铃重、衣分、籽指、霜前花率、株高、果枝始节和果枝数9个性状进行了测定,根据测定结果对品系的配合力进行了分析。[结果]除籽指外,其余各性状在杂交组合之间均存在着极显著差异;除株高的一般配合力外,组合间各性状的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)差异显著。S801和S808是综合性状优良的陆地棉亲本,组合S801×S805和S802×S806有一定的生产利用价值。[结论]该研究可为杂交育种正确评价亲本和组合提供科学依据。     

陆地棉主要性状杂种优势与配合力研究

以12个陆地棉品种(系)为亲本,采用6×6不完全双列杂交(NCⅡ),对所得的F1代13个性状的杂种优势和配合力进行分析。结果表明,株高、始节位、铃数、伸长率的平均中亲优势和超亲优势值均为负值,生育期、始节高、果枝数、绒长、整齐度、比强度的平均中亲优势值为正值、平均超亲优势值为负值,铃质量、衣分、子棉产量都存在正向中亲优势和超亲优势。新陆早42号、26-5、44-5多个性状一般配合力效应值综合较高;新陆早33号×GK26、新陆早33号×sGK321、新陆早33号×新垦09、新陆早36号×GK26多个性状特殊配合力效应值综合较高。     

Combining Ability and Heterosis Between High Strength Lines and Transgenic Bt (Bacillus thuringiensis) Bollworm-Resistant Lines in Upland Cotton (Gossypium hirsutum L.)

To analyse the combining ability and heterosis between high-strength lines and transgenic Btbollworm-resistant lines in upland cotton, 5 high-strength lines were crossed as female lines with 12 transgenicBt bollworm-resistant lines according to NCII design. It was demonstrated that the compositions of variance invarious traits were quite different. For seed cotton yield, lint yield, boll numbers per plant and boll weight,the dominant (special combining ability) effects were the major effects, accounting for 87.38, 84.40, 80.04and 64.46 % of the total phenotypic variances, respectively, while for fibre strength and micronaire value, theadditive (general combining ability) effects had the major effects, with a ratio of additive variance to pheno-typic variance of 78.85 and 43.80 %. As for lint percent and 2. 5 % span length, the dominant and additivevariances had similar effects, in phenotypic variances (54.94 and 40. 11% for lint percent, 45.76and42.49% for 2.5% span length, respectively). The mid-parent heterosis (Hpm), surpassing parent heterosis(Hpb) and competitive heterosis (Hck) for seed cotton yield and lint yield were both extremely significant.For fibre properties, the Hck and Hpm of 2.5 % fibre span length were extremely significant, the Hck of fibrestrength was significant, and the favorable negative Hck of micronaire was also extremely significant. The in-crements of hybrid over common variety were 17 % for lint yield and fibre strength, 7 % for fibre span length,and 4% for fineness.     

陆地棉隐性核不育系与海岛棉种间杂种优势及配合力分析

以 4个陆地棉隐性核不育系和 2个海岛棉品种为试材 ,按 NC 设计 ,对陆地棉隐性核不育系在陆海杂种优势中的利用进行了研究。结果表明 ,多数组合皮棉产量具有中亲优势 ,最大达到 1 7.1 %。单株铃数、子指具有明显的中亲优势 ,而衣分、铃重的中亲优势为较大的负值。与陆地棉对照相比 ,全部组合均明显减产。配合力分析表明 ,铃重、衣分、子指、衣指、纤维伸长率和马克隆值主要受基因加性效应控制 ,而皮棉产量、单株铃数、单株果枝数、2 .5%跨距长度和比强度同时受基因加性和非加性效应作用 ,双 56和抗 A1是两个较好的不育系     

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。     

陆地棉亲本配合力及杂种优势分析

采用双列杂交方法,研究了６个陆地棉（ＧｏｓｓｙｐｉｕｍｈｉｒｓｕｔｕｍＬ．）亲本材料有关产量性状的配合力、亲子关系和Ｆ１的杂种优势。结果表明：所有产量性状的一般配合力和特殊配合力方差均达到了极显著水平;相同性状不同亲本之间以及相同亲本不同性状之间的一般配合力不同;同一性状不同组合之间,以及同一组合不同性状之间的特殊配合力各异;Ｆ１与双亲一般配合力及总配合力呈极显著的正相关;产量性状均有不同程度的杂种优势,以籽棉产量、皮棉产量的杂种优势最高;５５５的一般配合力高且本身表现优良,是一个很好的高产亲本,可在棉花杂交育种及杂种优势中加以利用。     

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。     

杂种棉“苏杂16”的杂种优势及F2自交衰退

以陆地棉品种间杂交种“苏杂16”为材料，连续两年测定其F1，F2的14个性状的杂种优势的自交衰退率，结果表明：（1）苏杂16F1皮棉产量及其构成因素（衣分除外）的中亲优势与竞争优势极显著水平，其中铃重优势大于结铃数优势，铃重构成因素中单铃种子数和结籽效率的杂种优势极显著，纤维品质性状中，比强谨亲优势显著，竞争优势极显著。（2）苏杂16F2皮棉产量及构成因素（衣分除外）的杂种优势虽存在衰退现象，但中亲优势与竞争优势仍达显著或极显著水平，其中铃数优势大于铃重优势，铃重构成因素中以子指的优势为主。（3）苏杂16F1，F2的衣分均具微小中亲优势，而竞争优势显著低于对照组“泗棉3号”，纤维整剂度均本及对照接近，麦克隆值的竞争优势无意显著，F1，F2的株高杂种优势分别达极显著和显著水平，（4）F1杂种优势大的性状，其F2自交衰退率一般也较大，（5）只要亲本选配得当，F2是可以利用的。     

早熟陆地棉主要性状配合力及杂种优势分析

【目的】筛选新疆自育的优良亲本及强优势杂交组合,为棉花新品种选育奠定基础。【方法】选用不同来源的早熟陆地棉亲本17个,按照6×11的NCⅡ设计组配不完全双列杂交,得到66个杂交组合,通过随机区组3次重复试验,分析F₁产量和纤维品质的杂种优势和配合力。【结果】17个亲本的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)存在显著或极显著差异。产量和品质性状广义遗传力和狭义遗传力大多比较低,株高广义遗传力可达74.28%,狭义遗传力达51.5%,其次为衣分和马克隆值。供试组合中以籽棉产量竞争优势、中亲优势和超亲优势最高,平均值分别为5.49%、11.77%和8.97%;与产量密切相关的果枝数、衣分、衣指等性状在中亲优势和超亲优势中都呈明显的正向优势;在竞争优势中,以果枝数、籽棉产量、衣分、百粒重、衣指和马克隆值为正向优势。产量性状GCA高的亲本是B3(23-90),B4(42-34),A4(H1-4),A6(惠远1403),A9(新农早112);品质性状GCA高的亲本是B1(125-1),B3(23-90),A5(H7-143),A8(天云1133)。【结论】通过F₁代对株高、衣分和马克隆值等性状的亲本进行选择效果较好;籽棉产量的杂种优势最高;A1×B5(10-101×72-47),A3×B1(48-33×125-1),A4×B1(H1-4×125-1),A8×B1(天云1133×125-1)等组合具有较大利用潜力。