陆地棉产量和株型性状的基因效应分析

<正> 在棉花的高产育种中,变产量因素的直接选择为间接选择,通过株型的改良来提高皮棉产量,是今后棉花育种值得重视的一个问题。以往对产量和株型性状的研究,多采用方差分析和双列杂交法,而利用世代平均数方法来研究其遗传规律,尤其是株型性状,报道尚少。为此,本文利用世代平均数方法对棉花产量和株型性状的遗传模型作一初探,以期为提高这些性状的选择效率,培育高产品种提供依据。一、材料和方法本试验选用连续自交六代以上的八个陆地棉品种,针对株型和产量性状上的差异配制了以下四个组合: Ⅰ:宁棉12×鲁棉1号;Ⅱ:半半棉×长德182;Ⅲ泗棉2号×无棉毒素47;Ⅳ:徐州514×激光1号。以上四个组合通过自     

长江流域早熟棉新品系主要产量、品质及农艺性状的分析

为筛选出适应长江流域种植的早熟棉新材料,以及为后期进行区试试验、品种审定、推广和相应配套栽培技术等提供理论支持,试验以自主选育的57份棉花新品系材料为研究对象,应用统计软件SAS V8等对其12个农艺性状和品质性状进行变异、相关性、主成分和聚类分析。结果表明,57份材料间的性状变异系数在1.00%～36.73%,变幅较大,其中单株结铃数变异系数最大,为36.73%;相关分析表明:生育期与株型性状、产量性状和部分品质性状存在显著或极显著相关性,株高与产量性状呈显著正相关,与品质性状的相关性不显著,产量性状中单株结铃数、衣分和铃重均与单位面积产量呈极显著正相关;此外,衣分还与长度整齐度指数呈显著负相关,与马克隆值呈极显著正相关;主成分分析表明:前3个主成分累计贡献率达63.12%,包含了12个性状的绝大部分信息;采用Ward法将57份棉花新品系材料分为4类,第I类群属于高产材料,第II类群属于高产优质材料,育种中可加以重点应用。通过综合评价筛选出早熟高产优质棉材料5份,可重点培育成长江流域棉花示范推广品种;早熟高产棉材料7份、早熟优质棉材料11份,可作为优势亲本进行进一步改良。     

中国短季棉遗传改良研究进展及发展方向

短季棉品种遗传改良是实现麦棉两熟棉区粮棉双丰收的有效途径。从早熟种质资源金字棉的引进,早熟短季棉品种中棉所10号的育成,抗枯萎病品种中棉所16、辽棉10号的选育,生化辅助育种技术育成早熟不衰品种中棉所24、27和36,转单价Bt基因抗虫棉中棉所30、中棉所42和鲁棉研19,转双价Bt＋CpTI基因抗虫棉中棉所50、中棉所58的培育,到航天诱变特早熟品种中棉所64,综述了中国短季棉品种选育的主要研究进展;提出了短季棉育种应加强抗黄萎病材料创制、克服产量和早熟性负相关和解决特早熟品种早衰等遗传改良重点;指出借助分子育种与常规育种技术相结合,培育麦后直播特早短季棉和杂交短季棉是今后短季棉遗传育种的方向。     

早熟 抗逆 优质棉花杂交种冀8158的选育

针对冀东滨海盐碱区的生态条件,以早熟、抗逆、优质等综合性状优良的转基因棉花新品种培育为目标,结合生态育种、分子育种和杂交聚合育种手段,选育出了高产、抗逆棉花新杂交种冀8158。该品种纤维品质优良,上半部绒长30.0 mm,断裂比强度31.4 cN/tex,马克隆值5.2,综合指标达到Ⅱ型品种标准;抗旱耐盐性强,产量优势明显,霜前皮棉较对照鲁棉研21号增产7.74%,居参试品种第1位。采用SSR分子标记技术进行亲本原原种纯度检验筛选,大幅提高了杂交种子纯度。     

河北省棉花品种冀棉25的育种利用效果分析

针对棉花生产中棉铃虫连年暴发为害,以及枯萎病和黄萎病常年大发生的严重问题,河北省各育种单位选用具有海岛棉、陆地棉和野生棉丰富遗传基础的抗病、高产棉花品种冀棉25为母本,以转基因抗虫棉为父本杂交,进行抗虫性的转育与品种改良,通过连续多年定向选择培育出抗虫棉新品种16个,其中纤维品质Ⅰ型品种1个、Ⅱ型品种3个。对这些育成品种的产量性状、抗病性和纤维品质性状进行分类汇总,分析了冀棉25的育种利用效果,并得到一些启示:亲本遗传基础丰富,选育优良品种多;逐步改良实现性状突破,结合同步选择实现主要性状的协同提高。     

高产 稳产 优质 广适 多抗棉花新品种冀1316选育分析

利用"陆地棉×中棉×瑟伯氏棉"HAT三元远缘杂种后代深厚遗传背景,通过低代混选法,提高棉花远缘杂交后代的遗传改良效果;采用优系内姊妹交,充分利用数量性状基因的加性效应,促进产量、抗性、品质等数量性状微效多基因聚合;现代分子标记技术与传统高效育种技术相结合,缩短育种进程;培育出转基因抗虫棉花新品种冀1316。该品种遗传基础丰富,具有陆地棉、中棉和野生瑟伯氏棉血统,集高产、稳产、优质、广适、多抗、适于简化管理等优良性状于一体。冀中南棉花品种区域试验,冀1316的23个试验点全部增产,且增幅达到极显著水平,皮棉产量、霜前皮棉产量分别较对照DP99B增产20.5%和23.8%,均居同期参试品种第1名;高抗棉铃虫,抗盲蝽象;抗旱,耐盐碱;纤维上半部平均长度30.2 mm,马克隆值5.0,断裂比强度30.4 c N/tex,为纤维优质Ⅱ型品种;尤其是在稳产性、抗逆、抗盲蝽象、适于机械化轻简化管理方面优势明显,能够满足河北省及其周边棉区生产需求和目前棉花生产对棉花品种机械化轻简化管理的需要。     

抗虫基因导入对棉花形态产量性状的影响

从棉花形态性状和产量形成特征2个方面比较系统地研究了抗虫基因导入对棉花农艺性状的影响,研究结果表明：转基因抗虫棉的单株结铃数、成铃率高于其受体品种;单株果枝数、单株果节数、铃重、衣分低于受体品种。抗虫基因导入引起的结铃性增强效应与铃重、衣分减弱效应相平衡,使得转基因抗虫棉的皮棉产量与受体品种基本持平。     

新乡市盐渍地不同基因型抗虫棉品种鉴选

为筛选出适合河南省新乡市盐渍地种植的转基因抗虫棉高产品种,进行了不同盐分含量沙培试验和大田试验,比较了各棉花品种的耐盐指标及产量构成.结果表明:供试品种中sGK958、鲁棉研24号、sGKz27综合性状较好,适宜当地盐渍地种植.     

新疆主要早熟陆地棉农艺性状相关分析与评价研究

研究利用2007年度由农四师农科所承试的新疆早熟陆地棉预备试验品系为材料,用NTSYS聚类分析了参试材料遗传差异,用SPSS分析了主要农艺性状及产量性状相关关系.研究结果表明,参加单位主要集中于石河子周边地区;参试材料遗传距离较近,并有6组材料异常相似,这说明参试材料遗传差异较小;生育期与籽棉总产、皮棉总产以及霜前花皮棉均成极显著负相关,这说明早熟品种仍是伊犁棉区的首选;单铃重、籽指同生育期成显著和极显著正相关,与产量性状成负相关,表明单铃重、籽指通过影响生育期而影响到棉花产量;衣分与生育期成显著负相关同棉花产量性状成极显著正相关,这说明高衣分有利于棉花早熟和高产;种植密度与产量性状成显著正相关,表明在伊犁棉区种植密度是伊犁棉花获得高产的关键性管理因子.     

基于黄褐棉导入系的棉花衣分QTL定位研究

[目的]利用黄褐棉导入系(Introgression Lines,ILs),在构建分子遗传图谱的基础上,检测与衣分相关的数量性状位点(Quantitative Trait Locus,QTLs),以期发现黄褐棉中用于改良陆地棉的衣分QTL,服务于棉花产量的分子育种。[方法]以陆地棉PD94042为受体亲本,黄褐棉(Gossypium mustelinum)为供体亲本,两者杂交后代与陆地棉亲本回交,进而建立高世代回交群体并选择构建CSILs,通过种植黄褐棉CSILs,提取DNA展开微卫星标记(SSR)实验,构建遗传连锁图谱;并将所得基因型数据和表型数据相结合,用Win QTL Cart2.5软件开展导入系群体的衣分QTL定位。[结果]利用基于黄褐棉导入系的遗传图谱检测衣分QTL,成功检测到21个衣分相关QTLs,解释表型变异范围为19.3%～42%。其中,主效QTL qLP-3在2个环境中均被检测到,其增效基因均来自于黄褐棉,因此可能对标记辅助选择有重要意义。[结论]利用黄褐棉导入系群体成功鉴定出21个衣分相关的QTLs,该结果为棉花衣分分子标记辅助育种工作提供了借鉴及依据,也为后续进一步开展QTL精细定位奠定了基础。     

长绒陆地棉与常规品种杂交F_1代主要性状的相关性研究

对长绒陆地棉品系与黄淮棉区推广常规品种杂交F1代的绒长、马克隆值、比强度、株高、铃重、铃数、子指、衣分、皮棉产量共9个性状进行遗传相关和表型相关分析。结果表明：单株铃数是影响高品质棉花产量的最主要因素,子指则与皮棉产量呈负相关,单铃重对产量影响较小;中长绒材料在纤维长度、纤维强度和纤维细度同时达到育种目标要求是可能的。     

陆地棉抗虫品种不同年份间农艺性状的比较

笔者对3个陆地棉抗虫品种在两年间的农艺性状和纤维品质性状进行了研究。结果表明,3个抗虫棉品种的产量性状年份间表现基本一致,而纤维品质性状差异较大。新棉33B在3个抗虫棉品种中产量性状表现最好。品种与年份的互作极为显著,2002年新棉33B在籽棉产量和皮棉产量上显著高于对照品种中棉所12号,而在2003年则与对照品种产量相当。JS166在单株籽棉产量和单株皮棉产量、单株铃数、单铃重等性状上两年间表现均较好,2003年还有较低的蕾铃脱落率。99035两年间在产量性状上与对照相比略有提高,但差异并不明显。所有3个抗虫棉品种2002年的纤维品质指标与对照相当,而2003年纤维长度和纤维整齐度明显高于对照。     

冀南地区不同密度对棉花生长发育及产量品质的影响

以鲁棉研28为试材,在冀南地区研究了不同种植密度对棉花生长发育及产量品质的影响。结果表明：随密度增加,棉花株高、单株铃数、单铃重呈下降趋势,伏前桃比例增加而伏桃比例降低,单位面积铃数、皮棉产量先增加后降低;8.7万株/hm2时皮棉产量达到最大值,但在5.1万株/hm2到10.5万株/hm2之间皮棉产量差异不显著;密度对衣分和纤维品质影响不大;多雨年份,不同密度棉花株高、单铃重、衣分和皮棉产量均高于干旱年份,低密度成铃率高而高密度成铃率低。     

棉花产量性状的相关及通径分析

以棉花染色体片段代换系(CSSLs)为材料,对棉花农艺性状及产量性状进行相关与通径分析。结果表明:产量与单株铃数、单铃重、株高、果枝数的相关系数分别为0.937、0.327、0.275、0.265,均达极显著正相关,这表明增加铃数、果枝数,提高铃重、株高是获得较高产量的基础。通径分析表明单株铃数对皮棉产量有最高的直接效应(通径系数为0.8960),其次为铃重(通径系数为0.3729)。因而,棉花高产育种中应注重植株中等偏高、果枝始节低、果枝数多、铃多铃大性状的选择。     

1978-2007年三大棉区陆地棉品种特性比较分析

依据《中国棉花品种志(1978-2007)》及品种审定公告,建立了1978-2007年间长江流域、黄河流域和西北内陆三大棉区审定推广的839份陆地棉品种的生育期、株高、第一果枝节位、铃重、衣分、皮棉产量、纤维长度、比强度、马克隆值等14个主要农艺经济性状的数据库。通过统计分析,结果表明纤维长度、衣分、生育期、马克隆值、铃重在不同棉区不同品种间差异小,稳定性好,枯、黄萎病抗性、叶色和种植密度在各棉区品种间变化差异均很大。西北内陆棉区的枯、黄萎病抗性最好,长江流域棉区的枯、黄萎病抗性最差,种植密度表现为西北内陆棉区>黄河流域棉区>长江流域棉区,比强度表现为西北内陆棉区>长江流域棉区>黄河流域棉区,且相同棉区不同品种间变化差异较大;皮棉产量表现为西北内陆棉区>长江流域棉区>黄河流域棉区。综合以上结果说明西北内陆棉区特别是新疆棉区有利于发展优质棉,长江流域棉区应加强抗病品种的培育。     

新疆早熟棉花主要农艺性状相关性及多项式趋势分析

以新疆早熟陆地棉预备试验品系为材料,对其主要农艺性状进行了相关性和多项式趋势分析,结果表明:生育期、单铃质量及籽指与霜前皮棉产量成负相关,影响力顺序为生育期>籽指>单铃质量;果枝始节位、株高、单株铃数及衣分与霜前皮棉产量成正相关,影响力大小为衣分>株高>单株铃数>果枝始节位。并提出新疆早熟棉区棉花育种的主要农艺性状目标为:生育期127～132 d、果枝始节位4.4～5.3、株高(7月15日打顶后自然株高)62～74 cm、单株铃数6.5～9个、单铃质量5.2～5.9 g、籽指10.1～11.3、衣分42%左右。     

低酚棉的丰产育种目标及方法

本文综述了低酚棉育种的国内外研究动态及其进展,着重讨论了有关低酚棉产量及产量构成因素的育种问題。资料表明,随着遗传背景的不断改良,低酚棉与高酚棉的产量差异正在逐渐缩小,许多品种都已赶上甚至超过推广品种。本文提出了在主攻低酚棉产量时,应着重注意提高衣分,并注意单株铃数、铃重、烂铃率和单株结铃性的改良。提高衣分,应在确保较大籽指的基础上,通过提高衣指来实现提高衣分育种目标。另外,本文还对低酚棉的几种育种方法进行了讨论。     

转iaaM高衣分棉花种质IF1-1杂种优势分析及育种应用

转iaa M(色氨酸单加氧酶基因)高衣分棉花种质已经培育出来,但应用于育种研究较少。我们利用转iaa M高衣分棉花种质IF1-1做父本、16个陆地棉品种(系)做母本,分别配制杂交组合,检测了亲本及其F1和F2群体的iaa M遗传;田间调查了材料的抗病性及农艺性状,室内考查了产量构成因子,同时进行了产量统计分析;通过系统选育结合分子辅助选择对杂交后代进行定向培育,获得了新的高衣分种质,实现了该种质的育种应用。结果表明:(1)FBP7-iaa M是1对显性基因;(2)与高衣分亲本IF1-1相比,F1和F2代衣分不具备超中与超亲优势,但与16个母本品种(系)相比,却能明显提高现有品种(系)的衣分率;(3)F1代产量尤其是皮棉产量具备较明显的超亲优势,皮棉产量优势值为13.4%,这就意味着可以选择生产上产量较高的品种与IF1-1配制杂交组合,选择高优势杂交种直接利用;(4)F1和F2代抗病性明显好于IF1-1,但与母本相比较差,所以,在杂交后代的选择中应注意观察枯萎病和黄萎病的发病情况,选择抗病性好的后代;(5)子棉产量的提高主要是通过铃重和单株铃数的增加来实现,皮棉产量的增加则是通过子棉产量与衣分的共同提高来完成;(6)杂交后代具备选择出高衣分新品系的潜力。本研究实现了将国家科技重大专项获得的第2代转基因棉花种质应用于棉花育种,对提升我国生物育种水平具有重大意义。     

陆地棉主要产量性状相关及遗传参数分析

对29个陆地棉(Gossypium hirsutum L.)常规品种的主要产量性状进行了简单相关、偏相关、遗传相关及遗传参数分析.结果表明,株铃数、单铃重、表分是影响皮棉产量的三要素,其中株铃数最为重要.陆地棉产量性状受环境变异系数影响较大,皮棉产量易受栽培条件等因素的影响.在选择育种中一定要协调好株铃数、单铃重与表分三者之间的关系,同时也应重视栽培管理.     

Bt基因抗虫棉几个主要经济性状遗传参数估算及分析

通过遗传参数的估计和相关分析,讨论了BT基因抗虫棉常规种品种间几个主要经济性状的差异和相关关系,计算了其遗传力和相关遗传力,结果表明:单株皮棉产量的提高主要通过衣分和单株结铃数的提高来实现;各性状遗传力值的顺序为单株皮棉产量>衣分>株高>单株结铃数>铃重>果枝数,株高与单株结铃数、衣分之间的相关遗传力较大;单铃重与纤维伸长率、单株结铃数与纤维整齐度呈显著正相关。通径分析表明:衣分、单株结铃数与皮棉产量的直接通径都较大。提高单株结铃数可实现高产与优质相结合的育种目标。