陆地棉产量性状与品质性状的加性和显性相关分析

由于基因之间的连锁关系或“一因多效”等原因，作物的性状之间都存在着不同程度的相关性。但一般所观察到的相关性是表现型相关，包含有环境的影响，不能真实反映出性状间相关的遗传效应。以往的研究只能进行简单相关分析或把表型相关分解为遗传相关和环境相关，尚未将陆地棉数量性状之间的遗传相关进一步分解为加性相关和显性相关。由于基因间的加性相关部分在选择过程中可以累     

陆地棉产量纤维品质性状的杂优利用研究

以6个陆地棉品种(系)为亲本,采用GriffingⅡ完全双列杂交法,对陆地棉8个重要产量及纤维品质性状的杂种优势及配合力进行分析,结果表明:①皮棉产量、铃数、铃重、衣分、纤维长度、强力及断长在多数杂种F₁中均具有一定程度的正向杂种优势;而纤维细度则主要表现负向优势;②杂种F₁的性状表现受一般配合力和特殊配合力共同作用,两种配合力之间无显着性相关,独立遗传;③中亲优势的高低主要依赖于组合的特殊配合力。一般配合力是形成超标杂种的基础,而特殊配合力是产生竞争优势的关键;④由亲本性状表现可间接预测其一般配合力,特殊配合力与亲本表现无显着性相关。     

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.     

陆地棉主要经济性状的遗传相关分析

本研究采用加性-显性与环境互作的遗传模型，分析陆地棉8个杂交亲本和F1代28个组合的12个主要经济性状的两年试验资料，估算各项遗传方差分量和成对性状间各项遗传效应的相关。结果表明，产量性状间的相关受加性、显性和加性与环境互作相关共同影响。皮棉产量与纤维品质间的相关主要是加性效应相关。皮棉产量与纤维长度、麦克隆值呈正相关，与纤维强度、伸长率、整齐度呈负相关。纤维强度与纤维长度、整齐度、麦克隆值呈加性正相关。单铃重与衣分呈负相关。衣分与产量呈正相关，与纤维品质呈负相关。     

陆地棉纤维品质与主要农艺性状的相关性分析

为了解陆地棉纤维品质与主要农艺性状之间的关系,对中571和中棉所49杂交F_5群体材料的5个农艺性状和3个品质性状进行了相关性分析。结果表明,各性状间存在一定的相关性,在通径分析中,对纤维上半部平均长度的直接贡献大小为衣分单铃质量株高果枝数果枝节位,对纤维断裂比强度的直接贡献大小为衣分单铃质量果枝数株高果枝节位,对马克隆值的直接贡献大小为衣分单铃质量果枝数果枝节位株高。回归分析结果表明,株高、果枝数、单铃质量和衣分决定了纤维上半部平均长度0.197 5的变异,株高、果枝数、单铃质量和衣分决定了纤维断裂比强度0.221 4的变异,果枝节位、果枝数、单铃质量和衣分决定了马克隆值0.471 8的变异。主成分3对棉花纤维上半部平均长度、纤维断裂比强度、马克隆值的累积贡献率分别为68.590 3%、70.343 7%和70.421 7%。对于材料自身的特性而言,通过杂交来互补各品种特性是一种有效方法,可以在棉花品种选育中实现产量与品质的平衡。     

42个早熟陆地棉产量与品质性状的多样性分析

棉花是重要的经济作物之一.为科学研究和创制棉花种质资源,进一步培育出棉花新品种,统计了2018、2019年42个新疆早熟陆地棉品种的4个产量性状和5个纤维品质性状数据,采用主成分分析、聚类分析和相关性分析的方法进行多元化综合评价.结果表明,比强度、衣指和籽指的变异系数大;整齐度和伸长率的变异系数小.当欧式距离值为6.7...     

陆地棉主要产量与品质性状的相关分析

高产优质是棉花育种的主要目标之一。由于基因的一因多效或连锁遗传,棉花的产量和纤维品质性状间多存在着高度的负相关。对此,棉花育种者曾进行了长期的探索。近年,选育出的一批棉花新品种,一定程度上兼顾了产量与品质的关系。为探讨新的育种策略,我们于１９９６～１９９７年,采用相关和通径分析的方法,对近年生产上主要应用的１３个陆地棉品种（系）的产量性状和品质性状进行了研究。１　材料与方法试验在本院试验农场进行,试验地肥力中等偏上。供试品种为中棉１２号、１７号、１９号,冀棉１４号、８号,新棉１８号、１７号,徐州…     

陆地棉棉籽营养品质性状与主要农艺性状、纤维品质性状的相关分析

对101份国内外陆地棉种质资源的棉籽营养品质性状、主要农艺性状、纤维品质进行相关性分析.结果表明:蛋白质和油分含量在陆地棉资源中存在较大的遗传变异,但蛋白质和油分总量变异较小,且两者呈高度负相关关系,因此对油分与蛋白质含量进行同步改良的难度较大.油分含量与整齐度呈高度显著负相关关系,与纤维长度、比强度显著负相关,与马克隆值、伸长率呈较弱的负相关;蛋白含量与纤维长度、整齐度呈极显著正相关,与马克隆值、伸长率、比强度呈现较弱的正相关.     

1992年不良环境条件对陆地棉产量及纤维品质性状的影响

<正> 干旱、水涝、弱光、病虫害等不良环境条件,直接影响棉株生长发育,并在其农艺经济性状上表现出来。如果能够掌握各个农艺经济性状在不良环境下的变化情况,则在育种和生产上进行性状评估和选择是有较大意义的。1992年,棉花生长前期干旱,中期棉铃虫大发生,后期又多阴雨,这种不良环境条件有利于研究棉花农艺经济性状的变异和稳定性。为此,我们根据大量棉花品种的农艺经济性状分别在1991年和1992年的品种次数分布情况,来探讨不良环境对陆地棉产量和纤维品质性状的影响。     

16个陆地棉染色体置换系产量与纤维品质性状遗传效应的初步分析

【目的】评估16个陆地棉染色体置换系的遗传效应。【方法】采用部分双列杂交试验,以16个陆地棉染色体置换系和TM-1为父本,中棉所41、中棉所43、SG506为母本配制51个F1杂交组合,2006年在河南安阳和山东夏津两地种植,获得产量、纤维品质性状数据。利用AD模型软件分析各性状的加性和显性效应。【结果】产量性状比较,铃重加性方差比率最大,铃数最小;显性方差比率籽棉产量最大,铃重最小。纤维长度主要表现出加性效应和显性效应,显性效应稍大于加性效应,整齐度、麦克隆值、比强度的加性方差比例较大,未检测到显性效应。CSB06和CSB12Sh对铃重的正向加性效应显著,CSB14Sh、CSB01对纤维品质的4个或3个性状加性效应显著,CSB01对产量性状的显性效应最大.纤维长度的显性均表现为正值。【结论】CSB06和CSB12Sh可作为改良铃重的亲本利用,CSB14Sh、CSB01可作为改良纤维品质性状的亲本利用。在杂种优势利用时,CSB01可作为改良产量性状的亲本,CSB01、CSB11Sh和CSB06可作为改良纤维长度的亲本。     

棉花产量构成因素性状的全基因组关联分析

【目的】 对铃重、衣分、单株铃数和籽指等棉花产量构成因素性状进行全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）,发掘与其关联的标记位点、优异等位变异及候选基因,为棉花产量的分子育种提供理论依据。【方法】 以408份陆地棉品种（系）资源为材料,利用Cotton SNP 80K芯片,对6个环境的铃重、衣分、单株铃数和籽指4个产量构成因素性状进行基于混合线性模型（mixed linear model,MLM）的全基因组关联分析,检测与产量构成因素性状显著关联的位点、优异等位变异;进一步依据转录组数据的基因表达量,在显著关联的位点侧翼序列1 Mb区间挖掘可能的候选基因。【结果】 4个产量构成因素性状在不同环境下均表现出广泛的表型变异,其中,单株铃数变异系数最大为16.67%—22.66%,各性状的遗传率为48.4%—92.2%;除铃重与衣分间相关性不显著外,其他性状间均呈显著或极显著相关性;基于6个环境各性状表型数据的最佳线性无偏预测值（best linear unbiased prediction,BLUP）,GWAS共检测到分布于基因组的7个区间内23个与目标性状关联的SNP位点,其中,与铃重关联的位点5个,与衣分关联的位点1个,与单株铃数关联的位点9个,与籽指关联的位点8个,有3个位点（TM21094、TM21102和TM57382）同时与多个目标性状关联;鉴定到7个最优SNP位点的优异等位变异,分别为TM21099（TT）、TM57382（GG）、TM78920（CC）、TM53448（TT）、TM59015（AA）、TM43412（GG）和TM69770（AA）;利用转录组数据分析,在基因组的7个区间筛选到158个与产量形成可能的候选基因,GO富集分析和KEGG代谢途径分析发现,候选基因功能类别多样并参与了多种代谢途径。【结论】 在陆地棉品种（系）群体中共鉴定到23个与产量构成因素性状关联的SNP位点,筛选到158个可能与产量性状相关的候选基因。     

陆地棉纤维品质性状主基因与多基因混合遗传分析

采用2个纤维品质表现高强的材料和黄河流域棉区的2个主栽抗虫品种配成2个组合,利用主基因与多基因混合遗传模型分析方法,对主要纤维品质性状进行5个世代联合分析。结果表明多数品质性状是由一个主基因和多基因控制。主基因遗传效应中,F2分离群体中,比强度的遗传效应最大,为14.36%和8.40%,其次是绒长性状,为9.51%和2.59%。F2:3中的主基因效应与F2接近。主基因显性效应很小,除纤维长度在一个组合中总显性效应(主基因显性效应 多基因显性效应)为较大正值外,其余三个性状在两个组合中均表现负值或接近于0,杂合状态下多数纤维品质性状表型值偏向中亲值或低亲值,分子标记研究也证明了这一点,所以棉花纤维品质性状单纯依靠表型选择效率低,需要依靠分子标记辅助育种对主栽品种进行品质改良。     

特早熟陆地棉纤维品质性状的QTL分析

利用SSR标记对(石K5×新陆早24号)F2群体进行了遗传连锁图谱的构建,并利用(石K5×新陆早24号)F2:3家系进行了纤维相关性状QTL的定位。研究结果表明:①F2:3家系的纤维相关性状呈现多基因控制的遗传特点,衣分、麦克隆值存在超亲分离。衣分与上半部平均长度、整齐度存在负相关,与麦克隆值、断裂比强度、伸长率之间存在正相关,但相关性均不显著。②在两亲本间筛选了2 100对棉花SSR引物,共选出多态性明显且重复性好的50对SSR引物。利用陆地棉品种间杂交(石K5×新陆早24号)F2群体,对50个标记位点进行遗传连锁分析,初步构建了一个包括12个连锁群,34个标记,标记间平均间距18.11 cm,全长615.9 cm的陆地棉和陆地棉的分子标记遗传连锁图,该图约覆盖棉花基因组的12.32%。③复合区间作图,检测到1个衣分QTL,解释衣分变异的76.93%;1个断裂比强度QTL,能解释断裂比强度变异的30.82%;1个麦克隆值QTL,能解释麦克隆值变异的13.57%。     

新疆陆地棉主栽品种部分产量性状QTL的标记与定位

【目的】在新疆特有的“矮密早”陆地棉栽培技术体系下,利用不同主栽品种（Gossypium hirsutum L.）组配F2组合筛选产量及其构成因素的QTL,为利用分子标记辅助选择提高新疆陆地棉育种效率提供理论依据。【方法】用新陆中10号、中棉所35号、军棉1号和新陆早7号4个品种构建了3个F2作图群体,连锁群构建及QTL定位使用MAPMAKER/EXP（Version 3.0b）、MapQTL5和WinQTLCartV2.5。【结果】3个作图群体图谱覆盖了除D4和D12外的棉花所有染色体,将筛选出皮棉产量、单铃重、衣分、籽指、结铃数等性状在位置、效应一致的QTL认为是一个QTL,共鉴定、筛选出产量构成因子QTL 11个。其中与籽指有关的QTL共3个,分别位于A1、A5和A7上;与衣分有关的QTL 3个,分别位于A7、A13和连锁群6上;与铃重有关的QTL 4个,定位在A7上有3个、D3上1个;与皮棉产量有关的QTL1个,定位在D3上。涉及到单铃重、衣分和籽指等与产量性状相关的QTL大部分都分布在A7染色体上的同一区域。【结论】产量相关性状的QTL分布在棉花染色体同一区域,并在不同群体或两年环境中稳定表达,这些QTL可能有助于今后新疆陆地棉分子标记辅助育种的提高。部分籽指QTL在染色体水平上的定位（A1和A5）与前人研究相同,其余QTL在染色体水平上的定位（A7、D3和A13）与前人研究不同。     

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。     

陆地棉纤维性状的遗传分析

利用生育期不同的陆地棉(G.hirsutum L.)亲本,配制了5个组合的 P_1,P_2,F_1,F_2,B_1,B_2各6个世代。应用多元分析法,对棉花纤维性状进行了遗传分析。结果表明:绒长整齐度、纤维宽度以加性效应为主;2.5%跨长、纤维细胞壁厚度由显性及上位效应控制;比强度以加性和显性和显性×显性效应为主;伸长率、麦克隆值、腔/壁和纤维素含量的遗体成份中,上位效应占有较比重。绒长整齐度和比强度、伸长率、麦克隆值、纤维宽度、纤维素含量间;比强度和伸长率,纤维素含量间;伸长率和麦克隆值、纤维素含量间;壁厚与纤维宽度间均呈极显著的正相关。整齐度与2.5%跨长间;麦克隆值与纤维素含量间;壁厚与腔壁/壁间均呈免相关或极显著的负相关。分析还表明:伸长率,整齐度和纤维素含量与比强度的关系最密切。     

高产陆地棉百棉1号产量性状的主基因+多基因遗传分析

利用高产陆地棉百棉1号为核心亲本分别构建了2个组合的P1、P2、F1、B1、B2和F2群体,应用主基因+多基因遗传模型,研究了陆地棉产量性状的遗传规律。结果表明,2个组合除籽棉产量的最适模型均为D-4(1对负向完全显性主基因+加性-显性多基因模型)外,其他性状最适模型不同,衣分和单株铃数的主基因数目2个组合相同。各产量性状在2个组合中的主基因+多基因遗传方式不尽一致,其中,皮棉产量以主基因遗传为主或以主基因、多基因遗传并重;籽棉产量和籽指以多基因遗传为主或以主基因、多基因遗传并重;衣分、单株铃数、铃重和衣指均以多基因遗传为主;单株生殖量均以主基因遗传为主。2个组合主基因遗传率均为皮棉产量最高,籽棉产量次之,其他性状大小顺序变化差异不大;各产量性状的多基因遗传率在2个组合中的大小顺序变化差异较大。     

Phenotype Variations in Plant Regeneration of Upland Cotton (Gossypium hirsutum L.)

以陆地棉冀无2031无菌苗下胚轴为外植体,在MS中附加激素0.1mg/LIAA 0.1mg/L2,4-D 0.1mg/LKT的培养基上诱导出愈伤组织。选择疏松愈伤组织继代到附加0.1mg/LZT的培养基中,经2-3个月的继代培养诱导出颗粒状疏松胚性愈伤组织。胚性愈伤组织在无激素、每升加2g谷氨酰胺和0.5g天门冬酰胺的胚性愈伤增殖萌发培养基上培养2个月左右,可陆续形成不同时期的体胚苗。对冀无2031不同时期的体细胞萌发后的体胚苗进行观察,发现了真叶畸形苗、子叶节生根胚、胚轴侧生根胚、腋芽丛生苗和以腋芽发育为主的再生苗5种新类型的体胚苗。     

陆地棉纤维品质性状遗传效应的分析

以6个陆地棉品种进行完全双列杂交,采用加性-显性遗传模型,对纤维长度、整齐度、强度、伸长率、马克隆值、反射率、黄度、气纺指标等8个品质性状进行了遗传分析,结果表明长度、强度、黄度等性状主要受制于基因的加性效应,其狭义遗传率分别为59.47%、51.68%、51.95%,均达极显著水平。相对遗传进度表明,马值、长度、强度的选择效果好于其他性状。亲本和杂交组合遗传效应预测值表明,在纤维品质中贝尔斯诺是较好的杂交亲本,29-1×贝尔斯诺为较好的杂交组合。     

陆地棉产量育种动态模型探讨

应用典型相关分析方法,对１２０个陆地棉品系产量构成三因素进行分段研究表明,构成皮棉产量的三因素间存在动态平衡,不同组合模式,其产量表现不同。单株铃数、衣分、铃重都存在最佳选择范围,在此范围内容易形成高产皮棉的优化组合。三因素中某一因素的过高选择,会降低另外两个因素的选择动态,不易形成最佳产量组合。