24份陆地棉材料表型性状遗传多样性分析

本文对24份陆地棉资源材料的主要农艺性状和纤维品质性状进行变异分析、相关性分析和主成分分析,以为今后育种工作中亲本选配提供理论依据。试验结果表明,供试棉花材料具有丰富的遗传多样性,表型性状的变异系数从大到小依次为结铃数第一果枝长度株高第一果枝节位果枝数单铃重衣分马克隆值断裂比强度生育期上半部平均长度整齐度指数伸长率;相关分析表明马克隆值与伸长率呈极显著正相关,与上半部平均长度呈极显著负相关,断裂比强度与单铃重和衣分呈极显著正相关;主成分分析表明前5个主成分累计贡献率达到83.471%,第1主成分与马克隆值有关,第2主成分与第一果枝长度有关,第3主成分与单铃重有关,第4主成分与衣分有关,第5主成分与生育期有关;可作为改良棉花断裂比强度、产量构成以及马克隆值的材料加以利用,育种工作中可以结合性状之间的关系,培育新品种与新品系。     

机采棉杂交后代主要株型性状与产量和品质的关系

【目的】从株型、产量及品质众多复杂因素中找出影响机械化生产较大的因素并进行遗传改良,选育适宜机械化生产的高产优质品种,提高棉花育种的效率。【方法】以陆地棉Z571与中棉所49杂交的F2:3群体为研究对象,应用统计软件SAS V8等分析其农艺性状的变异、方差和相关性。【结果】F2:3群体株系材料间农艺性状发生了显著分离,且后代中出现了许多超亲个体,在田间进行选择时要注意农艺性状之间复杂的关系;株高、单株果枝数与单位面积籽棉产量呈极显著正相关;单株果枝数与纤维上半部平均长度、断裂比强度呈极显著负相关,与马克隆值呈现正相关;单株营养枝数与纤维上半部平均长度、断裂比强度呈极显著正相关,与马克隆值呈现显著负相关;产量构成因素中的单位面积铃数与纤维上半部平均长度、断裂比强度呈极显著正相关,与马克隆值呈极显著负相关,铃重和品质性状的相关性与单位面积铃数相反。【结论】株型性状与产量和品质之间均存在显著或极显著的遗传相关;高产高品质的株型特征为单株营养枝数较多;选育高产优质的棉花新品种时要选择铃数较多、铃重较小的材料。     

陆地棉常规品种(系)与杂交组合性状相关性的比较分析

选择24份常规棉品种(系)和7个杂交组合为试验材料,以单位面积皮棉产量为指标进行聚类分析,发现杂交组合分属于高、中产类型,而低产类型皆为常规品种(系),且高产类型的株铃数、果枝数、单铃重、株高和衣分均显著高于低产类型。采用简单相关、偏相关及通径分析分别对常规棉及杂交组合的12个重要经济性状进行相关性分析,发现对常规棉皮棉产量影响最大的产量因子是株铃数,其次是衣分、单铃重,而对杂交组合影响最大的则是衣分;子指与常规棉和杂交棉的皮棉产量均呈极显著负相关。常规棉的皮棉产量与纤维上半部平均长度和断裂比强度呈极显著负相关,与马克隆值呈极显著正相关,说明常规棉的产量与纤维品质的矛盾难以协调;但杂交组合的皮棉产量与断裂比强度呈显著正相关,与纤维上半部平均长度和马克隆值的相关性弱且未达到显著水平,表明通过杂种优势利用能够协调皮棉产量与纤维品质的矛盾。     

杂交棉中棉所70后代分离群体产量品质的表型变异分析

中熟转基因抗虫杂交棉中棉所70具有高产优质特点,由高产且综合性状优良的抗虫棉SGK 156与品质优异的渐渗系材料901-001为亲本配制。本文对该杂交种F1及其自交后代F2、F2:3、F2:4和F2:5共4个分离世代材料的皮棉产量和品质性状进行了详细调查和相关性分析。结果表明,杂种F1纤维品质表现突出,上半部平均长度平均为33.00 mm,断裂比强度为33.3 c N·tex-1。在分离群体中,各性状均存在大量的超亲变异,衣分与纤维长度及强度为极显著负相关,与马克隆值为极显著正相关,说明棉花产量与品质间的同步改良仍存在困难。此外,从F2:5株系中挑选出11个优异品系,其中4个材料的皮棉产量超对照,上半部平均长度均高于31.80 mm,断裂比强度在31.0 c N·tex-1以上,铃重均大于6.26 g,衣分最高为38.64%,这表明通过高代自交是可以筛选出具有优异产量及品质性状的品系。本研究为棉花数量性状遗传、基因功能分析、基因聚合育种改良等研究储备了大量的基础材料。     

海岛棉主要纤维品质性状的分离及相关性分析

以海岛棉新海3号×吉扎82的190个F2：3家系为材料,对海岛棉主要纤维品质性状在后代群体中的分离规律及性状间的相关性进行了研究。结果表明,海岛棉主要纤维品质性状均是由微效多基因控制,符合正态分布,表现为数量性状遗传方式。相关分析表明,纤维上半部平均长度与断裂比强度、整齐度呈极显著正相关,与短绒指数呈极显著负相关,马克隆值与断裂比强度和整齐度呈显著正相关。     

海岛棉数量性状的相关与通径分析

本文通过对海岛棉新海系列的棉花品种（系）进行相关和通径分析．相关分析表明：单株皮棉产量与单株铃数、株高、比强度呈极显著正相关;生育期与长度呈显著正相关;单株铃数与株高、果枝数呈显著正相关;果枝节位与强度、衣分呈极显著负相关;其它各性状均呈一定程度的正或负弱相关。偏相关分析表明：单株皮棉产量与单株铃数、单铃重、衣分呈极显著正相关：衣分与单株铃数、单铃重呈极显著正相关;长度、细度、强度与各品质性状呈一定程度的不显著正或负相关。通径分析表明：单株铃数对单株皮棉产量的贡献率最大．其次是单铃重和衣分的贡献率较大．其它各性状对单株皮棉产量产生的正向或负向效应都不大．但是株高、果枝数、比强度通过单株铃数产生的间接效应的正向作用较大。研究各性状的相关关系可以指导我们对育种目标性状的选择,提高育种效率。     

基于主成分分析的山东省中熟棉花新品种（系）的综合评价

为了筛选出适宜山东省种植的棉花新品种（系）,本研究以中早熟常规组 21 个新品种（系）为研究对象,对其农艺性状、产量和品质等进行了变异系数、相关性、主成分分析。结果表明：21 份棉花材料 15 个性状变异系数为 0.62%~30.20%,单株结铃数变异系数最高（30.20%）;其中有 5 个性状变异系数均超过 10%（均为农艺性状）,而纤维品质指标均小于 10%。生育期与株高、单株结铃数、单铃重、衣分、籽棉产量、上半部平均长度、断裂比强度呈正相关,籽棉产量与单株结铃数、单铃重、衣分呈极显著正相关。主成分分析共提取了 6 个主成分,累计贡献率达 81.82%,可代表 15 个性状的大部分信息。通过每个主成分的得分及其对应的权重求和对参试材料进行了综合评价,鲁棉 1142、鲁棉 271、德棉 14 号综合评价较高,表现较好。     

新疆陆地棉铃柄长与棉花产量及纤维品质的关系

摘要:【目的】为了解新疆棉花铃柄长与主要农艺性状、产量性状以及纤维品质之间的关联关系,【方法】通过两年比较试验,跟踪调查了棉花主栽品种（系）的主要农艺性状、产量性状以及纤维品质,总结了两年的主要气候数据,并将这些与铃柄长做了比较分析,【结果与结论】结果表明：棉花各品种的铃柄长与棉花主要生长阶段6-8月的最高平均气温呈负相关的关系;与平均最低气温和平均日照时数呈正相关;与有效果枝、单株铃、果枝始节和始节高度成正相关,与株高、无效果枝成负相关;与衣分、果枝数和折合亩产均呈正相关的关系,与单铃重呈负相关;与纤维的上半部平均长度、马克隆值呈正相关,与整齐度指数大致呈正相关,50%参试棉花品种（系）的铃柄长与纤维断裂比强度呈正相关的关系,剩余50%呈负相关的关系。     

低酚棉产量、纤维品质性状的遗传分析

本文以32个低酚棉品种（系）为材料,对10个产量、纤维品质性状进行的遗传分析结果表明：低酚棉多数产量构成因素与皮棉产量为正相关,提高衣指、降低籽指虽可提高衣分和单株结铃数,但不利于增加单铃重;高产、优质的矛盾主要表现在纤维长度、比强度与衣分和单株结铃数有较强的负相关。在较大群体的基础上,通过早代的正向选     

EPSPS外源基因对陆地棉农艺性状和纤维品质的影响

以G6-1至G6-19等19个转基因抗草甘膦除草剂棉花种质为材料,以其非转基因背景亲本中棉所49为对照,研究EPSPS外源基因导入对陆地棉农艺性状和纤维品质的影响,结果表明外源基因的导入对棉花纤维上半部平均长度、马克隆值、断裂伸长率和断裂比强度等品质性状有显著影响;对于棉花衣分和铃重等农艺性状亦有显著的影响,衣分变异范围为30.5%~42.7%,T1和T2相关性分析表明衣分的变异为可遗传性变异,铃重最高为6.5 g,最低为4.6 g,两者相差40%。因此,转基因棉花育种研究不仅要注重目标性状的转育,还要注重非目标性状的筛选。     

超早熟短季棉育种材料错期播种主要性状差异分析

错期播种15个稳定的超早熟短季棉育种材料,营造相同品系"异开花期"和"异吐絮期",调查生育期、株铃数、单铃质量、衣分、籽棉产量和皮棉产量及上半部平均长度、整齐度指数、马克隆值、伸长率、断裂比指数5项纤维品质指标,分析错期播种对超早熟短季棉生育性状、产量性状、纤维品质性状的影响,验证15个超早熟育种材料的丰产性、稳定性和适应性。结果表明,不同播期的相同品系各项主要性状指标比较晚春播播种产量较高,夏播播种棉花纤维品质较好;不同品系主要性状指标差异明显,其中丰产性、稳定性较好的7个品系有可能用于短季棉晚春播或夏播生产。     

基于部分NCII交配设计的陆地棉产量和纤维品质性状遗传分析

以60份陆地棉品种（系）和由部分双因素交叉式遗传（North Carolina II,NCII）交配设计配制的180个F₁组合为材料,分析产量和纤维品质性状的遗传效应和相关性。结果表明,皮棉产量、衣分、铃数和铃重的加性效应方差分量分别为0.25、0.62、0.20和0.14,显性效应方差分量分别为0.17、0.13、0.07和0.21;纤维上半部平均长度、断裂比强度和马克隆值的加性效应方差分量分别为0.48、0.60和0.48,显性效应方差分量分别为0.05、0.02和0.06。各性状（除马克隆值外）的显性×环境互作效应均高于加性×环境互作。产量性状中,衣分与纤维上半部平均长度、断裂比强度和马克隆值的相关性较强,相关系数分别为-0.35、-0.40和0.48。除铃重之外,陆地棉的产量性状呈现出以加性效应为主的遗传特点;纤维上半部平均长度、断裂比强度和马克隆值的遗传以加性效应为主。部分NCII交配设计可用于同时对大量亲本进行评价。     

陆地棉遗传距离与纤维品质性状中亲优势及F1、F2表现的相关性研究

通过29个陆地棉品种(系)表型性状及SSR标记遗传距离聚类分析,依据遗传距离大小在不同类群中选择了8个遗传背景差异不同的陆地棉亲本,进行不完全双列杂交,共配制了28个组合,开展了陆地棉纤维品质性状F1、F2表现及其中亲优势与遗传距离之间的相关、回归分析研究.结果发现杂种F1、F2纤维上半部平均长度、整齐度指数、断裂比强度及其中亲优势均与表型及SSR标记遗传距离正相关,其中杂种F1纤维上半部平均长度与2种遗传距离均达到了显著水平,断裂比强度与SSR标记遗传距离达显著水平;伸长率的杂种F1、F2表现及其中亲优势均与表型及SSR标记遗传距离负相关,其中杂种F1伸长率与SSR标记遗传距离显著负相关.回归分析发现与遗传距离达到显著或极显著相关的纤维品质性状,均与对应遗传距离具有显著或极显著拟合的曲线模型.这些显著或极显著的纤维品质性状,可在育种实践中为利用杂种优势改良棉纤维品质提供参考信息.     

北方粳稻回交群体后代的米质研究

对5个供体导入轮回亲本C01培育的BC2F2群体的米质及粒型进行了分析。结果表明,供体亲本与BC2F2群体的糙米品质及粒型关系不大。BC2F2群体之间除裂纹米和米粒长度之外,没有明显差异。BC2F2群体米质各性状的相关分析结果表明:糙米率和精米率呈极显著正相关且糙米直链淀粉含量和脂肪酸含量呈极显著正相关。完全粒重比与碎粒重比及完全粒数比与碎粒数比分别呈极显著负相关;裂纹米粒重比和粒数比与米粒厚度均呈极显著正相关,而与白度呈显著负相关;碎粒粒重比和完全粒重比与完全粒数比均呈极显著负相关;碎粒粒重比和碎粒粒数比与米粒长度均呈极显著负相关;碎粒粒数比与裂纹米粒重比和裂纹米粒数比呈显著或极显著正相关。在以不同轮回亲本配制的BC2F2群体中,稻米的品质及粒型各性状的变异程度不同,在育种实践中,要根据育种目标在不同的世代做有针对性的选择。     

黄河流域棉花品种主目标性状的分布特点及其相关性研究

以黄河流域棉花品种区域试验参试品种为资料,对构成棉花产量和纤维品质的主目标性状的分布特点及其相关关系进行研究。分布特点显示,皮棉产量主要集中在900~1 300 kg/hm2,2.5%跨长集中在27~30 mm,比强度集中在18~22 cN/tex,麦克隆值集中在3.7~4.9;从不同年代及不同单位育成品种来看,20世纪70年代至21世纪初皮棉产量明显提高,2.5%跨长和比强度有所改善,但麦克隆值呈逐渐变粗趋势,河北、河南及江苏省育成品种该趋势更加明显。偏相关分析表明,皮棉产量与单株铃数、单铃重及衣分呈极显著正相关,与2.5%跨长、比强度及麦克隆值呈显著或不显著的负相关。典型相关分析进一步表明,皮棉产量和纤维品质两组性状之间存在真实的相关关系,单株铃数与2.5%跨长、衣分与麦克隆值的相关性是导致产量和品质两组性状相关的主要原因。     

多环境下陆地棉染色体片段代换系及F_1皮棉产量与纤维品质的表型分析

以1套陆地棉染色体片段代换系为亲本材料,采用株系间随机成对杂交组配F1,在5个环境下鉴定片段代换系亲本及F1的皮棉产量与纤维品质性状表现。结果表明,与轮回亲本(中棉所36)相比,F1在铃重与皮棉产量性状上具有一定的对照优势,亲本与F1的纤维长度与比强度均表现出明显的对照优势,且环境间表现一致。F1铃重、衣分与皮棉产量在各个环境下的中亲优势均值全部为正,且相对较大。除个别环境外,纤维长度、马克隆值与比强度的中亲优势均值也全部为正,但数值相对较小。片段代换系及F1的遗传变异丰富,部分亲本与F1在多个环境下的综合表现优异,其皮棉产量与纤维品质得到同步提高,群体材料的遗传改良与杂种优势利用具有广阔前景。     

温光气象因子影响棉铃产量和纤维品质性状的相关效应研究

 通过播期设置营造着果点棉铃差异性或相近性温光条件下完成棉铃发育过程,研究温度及光照两个气象因子对棉铃产量及纤维品质性状的影响。结果表明,不同温光条件各着果点棉铃的产量与品质性状差异达到极显著和显著水平,变异单铃纤维重>单铃子棉重>单铃生物量>衣分,比强度>伸长率>麦克隆值>纤维长度>整齐度;各着果点上不同开花期单铃纤维重极显著差异趋势一致,其它性状差异趋势不尽一致。依据温光气象因子与产量和品质性状的正相关,建立逐步回归分析动态模型分析铃期更具重要的影响因子,相对单铃总生物量6.0～7.0 g和单铃子棉重4.8～5.4 g的≥15℃有效积温范围为408.90～764.77℃和471.12～729.74℃,相对单铃纤维重1.8～2.3 g、麦克隆值3.5～4.9、纤维长度27～31 mm的平均日最低温度范围为15.46～26.33℃、13.1～23.6℃、15.9～26.6℃,相对纤维比强度值24.0～26.0 cN·tex^-1的日均温为21.2～23.7℃,相对衣分40%～42%的有效太阳辐射总量范围为871.45～899.57 MJ·m^-2 。据此可分别推理出江淮生态棉区目标性状棉铃的临界开花日。     

岱字棉来源的陆地棉种质资源的遗传多样性分析

岱字棉曾经作为中国陆地棉种质资源的重要亲本来源之一,促进了中国陆地棉种质资源的创新与发展,为了进一步挖掘具有优良性状的棉花种质资源及为高效利用优异种质提供一定的科学依据。本研究围绕岱字棉来源的147份陆地棉种质资源的纤维品质性状和主要农艺进行各类分析,包括相关性分析、变异分析、主成分分析和聚类分析。结果表明岱字棉来源的147份陆地棉种质资源具有较丰富的遗传多样性,变异分析表明主要农艺性状中变异系数最大的为单株铃数(25.099%)、最小的为株高(5.495%),主要纤维品质性状中变异系数最大的为伸长率(7.904%),最小的为整齐度指数(1.047%),遗传多样性指数以果枝数最高(2.345),第一果枝节位最低(1.940);相关性分析表明在果枝数、单株铃数、株高、第一果枝高度之间,衣分,伸长率,马克隆值之间和断裂比强度、上半部平均长度、整齐度指数之间存在极显著正相关,株高与上半部平均长度呈极显著正相关;伸长率与断裂比强度、上半部平均长度,马克隆值与上半部平均长度均呈极显著负相关;主成分分析表明前5个主成分的累计贡献率达到67.931%,第1主成分主要和棉花纤维品质相关,第2主成分主要与单株铃数、株高、果枝数等农艺性状相关,第3主成分表现出棉花农艺性状与纤维品质性状的相互影响,第4主成分与第5主成分均和棉花产量构成因素相关;聚类分析将147份来源岱字棉的陆地棉种质资源划分为5类,筛选出‘洞庭3号’(岱56-37)、‘安棉3号’、‘中7259’、‘沙帽长桃’(纱帽长桃)、‘赣棉11号’可以作为改良棉花产量构成的材料加以利用,没有马克隆值A级材料。     

干旱胁迫下陆地棉光合叶绿素荧光参数与产量品质间的关联性分析

本研究在控制水肥条件下,以不同抗旱性的14份陆地棉为材料,通过测定现蕾期叶片的SPAD值、光合叶绿素荧光参数、吐絮期产量、分析光合叶绿素荧光参数与产量品质间的相关性,筛选出与抗旱性密切相关的指标.结果 表明,陆地棉18k0205的蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、光合速率(Pn)、光系统Ⅱ有效量子产量ΦPSⅡ和田间产量均高于其他陆地棉材料,而18K0319的纤维长度和断裂比强度均高于其他材料,这两个材料可作为优异抗旱种质资源进行育种实践.14份材料的光合叶绿素荧光参数与产量品质间的相关性分析表明,净光合速率(Pn)与衣分呈显著负相关,水分利用效率(WUE)与纤维长度呈显著正相关,与马克隆值呈显著负相关.光系统Ⅱ的有效量子产量ΦPSⅡ与衣分呈显著负相关.灰色关联度分析表明,产量与Fv/Fm、SPAD、单铃重紧密关联,关联系数0.85以上;纤维长度与WUE、Fv/Fm、Fm、SPAD紧密关联,关联系数0.90以上;衣分与SPAD、单铃重、Fv/Fm紧密关联,关联系数0.88以上;纤维断裂比强度与SPAD、qP、ΦPSⅡ紧密关联,关联系数0.89以上;马克隆值与FV/Fm、ΦPSⅡ、Gi紧密关联,关联系数0.87以上.研究结果表明陆地棉产量及纤维品质性状与Fv/Fm、SPAD、单铃重、ΦPSⅡ等重要性状紧密关联,上述研究结果为棉花抗旱种质资源筛选和鉴定提供一定的参考依据.     

基于表型的棉花种质资源遗传多样性分析及核心种质的抽提

种质资源是遗传育种研究的基础,分析种质资源的遗传多样性,可为亲本选配提供一定的理论依据。通过对500份棉花种质资源材料的11个表型性状,进行遗传多样性、相关性、主成分和聚类分析,结果表明,11个性状的平均变异系数为9. 69%,有6个性状的变异系数超过了10. 0%,其中结铃数的变异系数最大为20. 14%,纤维整齐度的变异系数最小为1. 81%;各性状的遗传多样性指数为1. 71～2. 06,结铃数的遗传多样性指数最高,生育期的遗传多样性指数最低;相关性分析表明,各性状间存在着不同的相互关联,纤维长度与纤维整齐度、断裂比强度、生育期呈极显著正相关,与马克隆值极显著负相关,断裂比强度与马克隆值、生育期呈极显著正相关,衣分与纤维长度、纤维整齐度、马克隆值呈极显著正相关,与子指呈极显著负相关,铃质量与衣分、纤维长度、纤维整齐度、生育期呈极显著正相关;主成分分析提取到了5个主成分,累积贡献率为73. 677%,第1主成分与纤维长度、断裂比强度、纤维整齐度有关,第2主成分主要和衣分有关,第3主成分主要与马克隆值有关,第4主成分主要与果枝数有关,第5主成分主要与铃质量有关;聚类分析将500份棉花种质材料在遗传距离1. 33处分成了4大类,第Ⅰ类群包含1份材料,属于株高高、铃质量大、衣分低、子指高的材料;第Ⅱ类群包含73份材料,属于结铃数少,衣分偏低,纤维品质较差的棉花材料,第Ⅲ类群包含122份棉花材料,属于铃质量、衣分、纤维长度、纤维强度最好的棉花材料,第Ⅳ类群包含304份棉花材料,属于铃数、铃质量、衣分、纤维长度、纤维强度适中的棉花材料;提取了50份棉花资源材料构建了核心种质库,核心种质库与原始群体相比各性状的变异系数、方差更高,表明核心种质具有更好的异质性,更大的变异。核心种质库用最少的资源数目保留了种质资源的遗传信息,不仅减少了种质保存的工作量,也更有利于育种亲本的选配。