陆地棉显性无腺体指示性状的杂种优势利用研究

运用陆地棉显性无腺体系与2个有腺体系杂交，不去雄人工辅助授粉其真杂交种率为52．4％，与不育系授粉，其真杂种率为99．3％；配制的组合均有不同程度增产，而且纤维品质基本符合育种攻关要求；显性无腺体性状．棉花一出苗，通过下胚轴，即可识别，结合棉花育苗移栽和间苗的特点，淘汰假杂种的工作易于进行；表明了显性无腺体性状是一个优良的指示性状，可以利用。     

棉铃着生位置对棉花主要经济性状的影响

选用新品系８９５作试材进行了棉铃着生位置对其经济性状的影响研究。结果表明，棉铃在植株上的着生部位不同，其相应的产量构成因素以及纤维物理性能指标也存在同株差异，如铃重、衣分、子指和绒长、强力、细度等，并表现出一定的规律性。各果枝的第１节结铃性最强，铃重最大，随着果枝从下到上，相同节位棉铃重和衣分呈现出抛物曲线变化趋势，同一果枝上的棉铃，随着节位的外延，铃重和衣分分别表现出降低和增高的直线变化趋势，纤     

早熟陆地棉主要纤维品质性状的遗传效应及杂种优势研究

通过ADAA模型(加-显-上位性效应)研究了早熟陆地棉2.5%跨长、整齐度、比强度、伸长率、麦克隆值等5项主要纤维品质性状的遗传效应及杂种优势。结果显示,早熟陆地棉纤维品质性状中2.5%跨长、比强度、伸长率和麦克隆值的遗传以加性效应为主,其次为显性效应,其狭义遗传率分别为65.7%、74.2%、39.6%和47.5%,均达到极显著;整齐度以显性效应为主,其次为加性效应;5项性状指标的上位性效应很小或无;F1和F2品质性状无杂种优势,但有一定的群体平均优势。本试验亲本纤维品质性状一般配合力差异较大,为利用新疆早熟棉中优良材料改良其他三类短季棉的品质提供了可能。     

不同开花期棉铃主要经济性状变化规律的研究

试验研究了不同开花期棉铃各经济性状的变化规律,结果表明,棉铃子指和单铃不孕子随着开花期推迟而降低;而衣指以中期开花的较高,后期较低;铃壳率变化与开花期呈二次曲线。开花期在７月中旬至８月中旬之间的棉铃,其纤维长度、整齐度、均匀度、纤维比强度、纤维细度及伸长率等品质指标均较理想,符合纺织要求。     

陆地棉不同群体主要性状的遗传力及杂种优势分析

以1个高强纤维品系为父本,6个常规棉品系、5个转Bt基因抗虫棉品系和5个彩色棉品系为母本配制杂交组合,利用AD模型,分析了3个群体杂交组合主要性状的遗传力和杂种优势表现。结果表明,常规棉群体和抗虫棉群体的衣分、籽棉产量等性状基因显性效应对杂种一代性状形成起主导作用,彩色棉群体的籽棉产量受加性和非加性效应共同控制,而衣分的遗传变异主要来自基因的加性效应。常规棉群体的比强度以显性效应为主,抗虫棉和彩色棉群体的比强度以加性效应为主。3类群体中2．5％跨长和马克隆值的遗传效应均以加性效应为主,同时受非加性效应的影响也较大。常规棉群体和抗虫棉群体的产量性状有一定的杂种优势,纤维长度和细度基本上没有优势,纤维强度有显著的负优势,但彩色棉群体的纤维长度和强度有一定的正向优势。因而,在品种改良上,可以利用常规棉和转基因抗虫棉的杂种优势大幅度提高产量,利用彩色棉的杂种优势来提高纤维品质。     

陆地棉F_2纤维品质性状杂种优势的遗传分析

本研究根据加性─显性与环境互作的遗传模型，分析了陆地棉１０个杂交亲本和２０个Ｆ１五个纤维品质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，预测了不同年份Ｆ２杂种优势的遗传表现。各纤维品质性状主要受加性效应的影响。其中纤维长度、纤维强度和麦克隆值３个性状还受到基因型×环境互作效应的影响。基因型×环境互作效应对纤维整齐度和纤维伸长率两个性状影响均不显著。遗传相关分析表明，杂交后代皮棉产量与纤维长度、纤维整齐度、纤维伸长率和纤维细度间可进行同步改良，皮棉产量与纤维强度同步改良较为困难。杂种早代皮棉产量高的组合其纤维强度也较好。Ｆ２纤维品质性状杂种优势的均值一般较小。此外还分析了组合纤维长度、纤维强度和麦克隆值杂种优势在不同环境中的表现。     

陆地棉杂种优势及自交衰退的遗传分析

采用 NCⅡ交配设计,估计了陆地棉产量、产量构成因子和纤维品质性状的遗传参数,以及计算了56个组合的杂种一代平均优势和30个组合的杂种二代平均优势。通过不同世代间的比较,对7个性状杂种优势及自交衰退进行遗传分析,结果表明:产量、铃重和纤维长度不但有极显著的 F_1杂种优势,而且也有显著的 F_2杂种优势,这些性状的优势主     

陆地棉棉铃发育机理及影响因素的研究

本研究以棉铃为对象，运用数理统计的方法，系统地研究了棉铃发育过程中内含组分的动态变化以及环境因素对棉铃发育的影响。在棉铃发育方面，首先提出棉纤维和种仁干重的增长变化与铃龄呈二次曲线关系，纤维素的沉积量与铃龄呈指数函数关系；阐明了棉铃发育过程中光合产物合成、运输和分配上的“库”“源”关系；提出了纤维素与种仁内脂肪的形成和积累保持相对平衡状态的新论点。本研究在揭示棉铃发育机理的同时，同步研究了气温、耕作栽培因素对棉铃发育的影响，揭示了花铃期高温和秋季低温对棉铃发育的负效应，阐明了采用两膜栽培可提高铃重、增加产量的技术原理。     

陆地棉品种与陆地棉族系种质系间生理生化性状的杂种优势

采用ＮＣⅡ遗传交配设计,选用３个陆地棉常规品种和５个陆地棉族系种质系材料杂交,杂种Ｆ１生理生化性状的中亲优势、竞争优势明显存在。过氧化物酶（ＰＯＸ）活性、叶面积、干重及光合速率的优势率较大,特别是植株生长前期优势更大,说明棉花种内杂种在生长前期表现生长和光合作用优势。色素类性状的中亲优势、竞争优势都为负,并且生长前期表现更大的负向优势,因此不能简单地把色素高含量与产量高优势联系起来。生理生化指标不同时期中亲优势分别和皮棉产量中亲优势作通径分析表明,叶面积、干重与酶活性、光合速率这两个多元系统的变异能较好地反映皮棉产量优势的变异。并对生理生化性状相互间关系及与蕾铃脱落、皮棉产量的关系进行了讨论。     

陆地棉族系种质系与陆地棉品种间的杂种优势利用研究

采用ＮＣⅡ（ＮｏｒｔｈＣａｒｏｌｉｎａⅡ）交配设计选用６个陆地棉族系种质系材料和３个常规品种组配１８个Ｆ１，对杂种及亲本进行比较研究，研究陆地棉族系种质系在杂种优势中的利用价值。研究结果表明，产量杂种优势表现明显，皮棉产量优势最大，其余依次为子棉产量、铃数、单铃种子数、单铃重。纤维品质优势表现软弱。试验表明产量杂种优势主要来源是铃数、单铃种子数、铃重增加。研究还发现亲本间遗传距离与杂种优势关系不明显；特殊配合力效应与优势率显著相关。     

陆地棉不同铃期和不同铃位单铃重杂种优势遗传研究

采用基因型与环境互作的加性－显性遗传模型分析了陆地棉（ＧｏｓｙｐｉｕｍｈｉｒｓｕｔｕｍＬ．）１２个亲本及其１７个Ｆ１组合两年不同花铃期及不同铃位单铃子棉重的杂种优势。结果表明,８月１３日前各花铃期单铃重的平均优势在５．９％～１０．６％之间,其中８月７日单铃重平均优势达极显著水平,８月１３日后各花铃期单铃重正向优势很小,８月３１日甚至出现一定的负向优势。各果枝的第１果节位及下部果枝的各铃位单铃重平均优势不显著,其余各铃位单铃重平均优势均达显著水平。     

利用主基因+多基因混合遗传分析解析陆地棉铃重与铃壳率杂种优势的遗传基础

为明确棉花杂种F1铃重超亲优势的遗传基础,利用数量性状主基因+多基因混合遗传P1、P2、F1和F2群体联合分析方法,分析了铃重有超亲优势的3个组合L178×L029(Ⅰ)、L178×L057(Ⅱ)与L029×GP72(Ⅲ)的铃重与铃壳率。结果表明:3个组合F1铃重的超亲优势和铃壳率的负向中亲优势表现稳定。组合Ⅰ和ⅡF2群体的铃重与铃壳率呈极显著负相关。铃重和铃壳率均呈2对主基因+多基因遗传,但主基因作用方式在组合间有所不同。铃重超亲优势主要来自多基因显性效应,而组合Ⅲ的主基因显性×显性互作对铃重的超亲优势也有很大作用。组合Ⅰ和Ⅲ铃壳率的负向中亲优势主要来自于主基因显性效应,组合Ⅱ铃壳率的负向优势主要来自于多基因显性效应。因此,改良铃重和铃壳率时可通过轮回选择或修饰回交聚集增效基因来实现。     

不同环境下抗虫陆地棉杂交种优势表现及经济性状分析

转基因抗虫杂交棉在不同生态环境下产量性状超亲优势普遍存在,尤以皮棉产量和子棉产量为强,铃数次之.高产水平环境中,杂交种和亲本产量水平均较高,群体超亲优势不明显;产量水平相对较低的环境下,杂交种产量水平相对较低,但群体超亲优势显著,表明杂交种产量相对稳定,而亲本产量水平发挥受环境影响较大.品质性状随环境变化而发生改变,但超亲优势表现均不显著.相关性分析表明,铃数与产量最为密切,单株结铃性强是杂交种选育的重点;铃数、铃重和衣分三者之间均呈显著或极显著正相关,通过亲本选配,三个性状可以同步提高.品质性状之间相关性不一致,麦克隆值与多数品质性状呈显著正相关,表明选配高产优质杂交组合时,一定要选择较低麦克隆值的材料当亲本.     

持续高温干旱年份陆地棉农艺和产量性状的遗传效应分析

本文采用NCⅡ交配设计方法,以9个陆地棉品种(系)配置16个杂交组合,利用加性—显性与环境互作的遗传模型(ADE模型),分析亲本和F1在2013年持续高温干旱条件下望江、九江2个环境下的农艺和产量性状,估算了各项遗传方差分量,分析了性状间各项遗传效应的相关性和各性状的杂种优势。结果表明,农艺和产量性状易受环境条件影响,子棉产量、皮棉产量、单株铃数和铃重的遗传主要受显性效应控制,衣分同时受加性和显性效应控制,子指主要受加性效应控制。遗传相关分析表明,子棉产量和皮棉产量与铃重和衣分呈显性正相关;铃重与衣分呈显性正相关,衣分与子指的加性和显性均为负相关。杂种优势分析表明,中棉所63的铃重、衣分、子指、子棉产量和皮棉产量的群体平均优势达极显著水平,其皮棉产量的杂种优势可以利用至F3。     

陆地棉主要经济性状在棉株上的位置效应分析

对四个陆地棉品种（系）的铃重,衣分子,子指和纤维长度在棉株不同节位表现的研究表明,各性状的低值有国明显的分布规律一般出现在下部１～３果枝节位,上部果枝节位和中部果枝的外围节位上,高值和中值多出现在中部果枝的１～２节位,５～９果枝的第一节位很少的出现低值。     

陆地棉主要经济性状的遗传分析

通过陆地棉主要经济性状的基因效应方差分析,表明产量性状显性方差占表现型变异比率最高,单株铃数显性×环境方差占62．4％,达极显著水平。纤维品质性状中,2．5％跨长、比强度及麦克隆值分别以显性方差、加性方差和加×加上位性方差为主。产量性状普通狭义遗传率、普通广义遗传率最高的均是衣分,最低的都是单株铃数。互作狭义遗传率最高的也是衣分,为11．4％,单株铃数和单铃重互作广义遗传率较高,都在68％以上。2．5％跨长的普通狭义遗传率最低,仅为4．2％,比强度普通狭义遗传率高达55．5％。同时还计算了各对性状基因型相关值。     

陆地棉农艺性状与SSR标记的关联分析

利用关联分析方法以160对SSR引物对68份陆地棉品种2个播期组成的自然群体进行基因型检测,在利用STRUCTURE 2.3.4软件分析群体结构的基础上,采用TASSEL 4.0软件的GLM程序和MLM程序对17个农艺性状进行关联分析。结果显示,STRUCTURE群体结构分析将68份供试材料划分为3个亚群,基于Nei's遗传距离的聚类分析也将68份供试材料划分为3个亚群,与群体结构划分结果基本一致。6个SSR位点均能通过GLM和MLM程序检测到,且在2个播期下稳定出现,其中,CER0098-400与全生育期显著关联,DPL0375-250和HAU2414-147与果枝始节显著关联,DPL0504-135、HAU0883-120和NAU1298-524与衣分显著关联。本研究结果为棉花分子标记辅助选择提供了依据。     

陆地棉品种间杂种F_2代优势研究及经济农艺性状的通径分析

用７个Ｆ１代具高竞争优势的陆地棉品种间杂种Ｆ＿２代和高产、优质、多抗的品种鄂棉１５（对照）为材料，研究了Ｆ＿２代及皮棉产量等经济性状的竞争优势，又对它们与株高等在艺性状进行了通径分析。结果表明：正确选配亲本，能将高产、优质、早熟综合于一体，多代利用陆地棉品种间杂种。３８４×３６１Ｆ＿２，鄂荆１号（３２４７）×３６１Ｆ２显著优于对照，分别增产１５．４９％、１２．１６％，且纤维长度、早熟性与对照相近，在生产上有很大的利用价值。决定Ｆ＿２代皮棉产量主要是单株铃数、衣分以及它们之间的互作。同一农艺性状对不同经济性状影响程度很不相同，每个经济性状一般都受１～３个主要农艺性状和它们之间，或它们与其他农艺性状互作所制约。在湖北生态条件下，高产、优质、早熟的陆地棉品种间杂种Ｆ＿２代应具备棉抹较高，果位适中而果高偏低，纵横比较大，果枝夹角较小及主茎节距较大等农艺性状     

陆地棉高品质系的杂种优势利用研究

采用 NCII设计 ,以 5个高品质系与 12个抗病品系配制杂交组合 ,杂种优势和配合力分析表明 :F1 的群体平均优势、超亲优势和竞争优势 ,子棉产量分别为 2 8.92 %、2 0 .69%和 19.42 % ,皮棉产量分别为 3 1.40 %、2 2 .3 4%和 18.79% ;F1 纤维品质的竞争优势和群体平均优势 ,2 .5 %跨长为5 .0 5 %和 0 .47% ,比强度为 2 1.0 6%和 2 .3 9% ,麦克隆值为 -6.60 %和 -0 .0 9%。子棉产量、皮棉产量、单株铃数和铃重以显性方差为主 ,分别占表型方差的 66.3 1%、66.12 %、61.0 8%和 65 .0 6% ;衣分的加性方差和显性方差均达极显著水平 ,分别占表型方差的 5 1.64 %和 3 9.47%。2 .5 %跨长、比强度和麦克隆值以加性方差为主 ,分别占表型方差的 73 .0 9%、72 .19%和 66.0 8%。高品质系与抗病品系配制的杂交组合 ,F1 皮棉产量较现有推广品种增产 15 %以上 ,比强度提高 2 0 %以上 ,2 .5 %跨长和细度提高 5 %以上。