西北内陆棉区将增设国家早熟机采棉区试

正全国农技中心在广西壮族自治区南宁市组织召开了2017年国家棉花品种区试总结年会,全面总结了2017年国家棉花品种区试工作,安排部署了2018年国家棉花品种区试及展示示范等任务。2017年,国家棉花品种区试工作在黄河流域、长江流域和西北内陆3大棉区进行,65个单位承担田间区试任务,安排区域试验10组,完成试验品种87个(不含对照);47个单位承担了田间生产试验任务,安排生产试验4组,完成试验程序品种7个。     

我国北部冬麦区小麦区域试验重复次数和试点数量的优化设计

农作物品种区域试验重复次数和试点数量的合理配置有利于提高试验的成本效率和品种选择效率。本研究分析了2010—2019年期间北部冬麦区小麦品种区域试验的重复次数和试点数量设置的合理性,依据小麦品种试验的信噪比和遗传力水平随重复次数和试点数量的变化规律,提出了重复次数和试点数量的优化设计方案。结果表明:(1)北部冬麦区小麦单点试验的遗传力平均达到0.87,需要的重复次数平均值仅为1.4,说明3次重复可以充分保证试验精确度的需求。(2)北部冬麦区水地组和旱地组小麦区域试验达到0.75的遗传力水平时,需要的试点数量分别为11个和13个,目前有效试点数量分别约为11个和8个,分别达到0.75和0.60的遗传力水平。(3)小麦品种区域试验结果对品种的审定和应用十分重要,而每年都可能有少数试验点因为各种异常情况而报废,为保证试验结果的可靠性,可按H=0.75的水平需求安排试验点数量和重复次数,即重复次数可保持当前的3次;水地组的试点数量可保持在11个左右;旱地组可将试点增加到13个;如要将遗传力提高到0.80的水平,则需约16个试点。     

我国棉花品种区域试验精确度的演变分析

农作物区域试验精确度分析是品种和试验环境科学评价的基础。本研究分析了2000―2014年期间长江流域、黄河流域和西北内陆棉区国家棉花区试的试验精确度分布与演变动态,并分析比较了棉花12个主要性状的精确度差异,旨在全面分析和评价我国棉花品种区域试验精确度的发展水平和演变规律,为全国棉花品种区域试验的合理布局和优化设计提供参考依据。研究结果表明:(1)单年单点棉花区域试验能鉴别出5%、8%、10%、12%、15%和20%品种间差异的比率分别约为20%、50%、70%、83%、92%和98%。(2)单年多点棉花区域试验精确度呈逐年提高的演变趋势,RLSD0.05(RLSD,relative least significant difference)由2000年的11.43%下降到2014年的7.1%,其中长江流域的RLSD0.05已经连续9年、黄河流域棉区的RLSD0.05连续4年稳定在5%以下,可以稳定地鉴别品种间5%的差异;西北内陆棉区的RLSD0.05也呈逐年下降趋势,目前可以可靠鉴别品种间10%的差异。(3)棉花12个主要性状的试验精确度差异显著,其中皮棉产量和结铃数的精确度较低,霜前花率、衣分、纤维长度和生育期的精确度较高,其余性状精确度中等。     

基于HA-GGE双标图的长江流域棉花区域试验环境评价

采用遗传力校正的GGE (HA-GGE)双标图方法对2000-2010年间27个独立的长江流域棉花品种区域试验的15个试验环境(试验点)在皮棉产量选择上的鉴别力、代表性、理想指数和离优度指数进行分析和综合评价。结果表明,湖北黄冈、江苏南京和湖北荆州是最理想的试验环境,对以长江流域为目标环境的广适性新品种选育和作为区域试验点鉴别理想品种的效率最高,而四川射洪、四川简阳、湖北襄阳和河南南阳不适宜作为针对长江流域的新品种选择与推荐环境。理想试验环境都位于长江流域除南襄盆地以外的中下游棉区,而不理想试验环境中的四川射洪和四川简阳位于长江流域棉区最西边的品种熟期较早且种植密度较高的四川盆地棉区,河南南阳和湖北襄阳位于长江流域棉区最北边, 与黄河流域棉区接壤, 霜期较早且晚秋降温快的南襄盆地棉区。本研究充分展示了HA-GGE双标图在区域试验环境评价方面的应用效果,也为长江流域棉花品种生态区划分和国家棉花区试方案的决策提供了理论依据。     

2005年国家棉花品种区试纤维品质测试与分析

通过在黄河流域棉区、长江流域棉区、西北内陆棉区和北部特早熟棉区不同生态环境的布点试验，正确评价棉花参试品种的纤维品质及在不同生长条件下纤维品质的差异．为综合评价参试品种、品种审定和推广提供科学依据。     

棉花品种区域试验适宜试验点数量的抽样估计

 基于长江流域国家棉花区域试验的对照品种泗棉3号、湘杂棉2号、湘杂棉8号和鄂杂棉10号在2000－2011年期间84～270次试验中早熟性、农艺性状、产量性状和纤维品质性状表现,构建了对照品种抽样总体,采用随机抽样方法估计了在不同精确度水平下鉴别棉花品种主要性状表现所需要的试验点数量,旨在为长江流域棉区国家棉花区域试验的试验点数量设置提供理论依据,并为其它棉区乃至其它作物区域试验中适宜试验点数量的估计提供参考方法。研究结果表明：试验点数量的需求与目的性状选择及变异度密切相关,皮棉产量的表型标准差最高,在同等精确度水平下需要的试点数量也最多。目前,长江流域棉花区域试验设置18个试点,对皮棉产量的估计精确度为90%;增加16个试点,估计精确度将提高到93%;而随后再增加试点数量对提高估计精确度收效甚微。     

新疆棉花品种存在的若干问题与对策

目前,全国棉花种植依据其不同的生态类型划为三大棉区,即西北内陆棉区、长江流域棉区、黄河流域棉区.新疆录属西北边陲,西北内陆棉区主要就是指新疆棉区.而在这三大棉区中,西北内陆棉区所占比重正在逐年增加.据农业部2000年统计,长江流域、黄河流域和西北内陆棉区的植棉面积分别占全国的30%、43%和26%,总产量分别占全国的27%、38%和34%.由上述数据可看出,新疆棉花的产量较高,但综合品质经农业部纤维测试中心检验却在全国的末位.     

长江流域棉花纤维比强度选择的理想试验环境筛选

采用GGE双标图方法对2000-2010年期间27组独立的长江流域棉花品种区域试验中的15个试点在纤维比强度选择上的鉴别力、代表性、理想指数和离优度指数进行了全面分析和综合评价.结果表明:南京、黄冈、常德、岳阳和南阳是以长江流域为目标环境的广适性纤维比强度选育和作为区域试验点鉴别理想品种的最理想试验环境,而江浙沿海棉区的试验环境(南通、盐城和慈溪)和四川盆地棉区试验环境(简阳和射洪)不适宜作为针对长江流域的纤维比强度选择与推荐环境.本研究充分展示了GGE双标图在区域试验环境评价方面的应用效果,也为长江流域棉花品种生态区划分和国家棉花区试方案的决策提供理论依据.     

西北陆地棉区试点的聚类分析

本研究采用2006年西北内陆棉区早熟陆地棉新品种区域试验的总结资料,运用聚类分析,对棉花品种在各试点的数据资料进行分析,将试点分组,并提出新品系多点试验试点安排的改进意见。     

国家棉花品种区域试验实验地实时操作流程

国家棉花品种区域试验的数据是客观评价参试品种特征特性与生产利用价值、国家品种审定和推广的主要科学依据。试验从开始准备、中间管理与观察记载到最终数据分析和汇总报告．必须做到及时、有序、准确、客观和公正。通过总结十几年来成功承担国家棉花区试的经验．结合农业部制定的统一试验方案．汇制成一套试验实地实时有序操作流程（以黄河流域棉区区域试验中早熟组为例）．此流程可做到田间管理及时,观察记载有条不紊。     

Major Gene Plus Polygene Genetic Analysis of Lint Percent in Upland Cotton

[Objective] Lint percentage is a critical factor in cotton (Gossypium hirsutum L.) yield; however, there is limited genetic researches available to dissect the genetic characteristics of cotton lint percentage or for illustrating the mechanism of how lint percentage contributes to yield formation.【Methods】This study used the major gene plus polygene genetic model to perform a comprehensive study on genetic variation among lint percentage characteristics. In total, a 250-recombinant inbred line population was constructed for cultivar CCRI 70, a national high-quality cotton, and this population and the cultivar’s parental lines were phenotyped in nine environments in the Yellow River Valley, the Yangtze River Valley and Northwest Inland Region. 【Results】The lint percentage of the female parent sGK Zhong 156 was greater than that of the male parent 901-001 when grown in the nine environments. The lint percentage range of the recombinant inbred lines was 33.91%–40.18%, with an average of 38.01%, and the average was lower than that of the parental values. Thus, the performance was heterotic. The absolute values of skewness and kurtosis were less than 1.0, indicating a normal distribution, and the coefficients of variation ranged from 5.36% to 8.17%. Lint percentage showed the following geographical trend: Northwest Inland Region＞the Yellow River Valley＞the Yangtze River Valley. The genetic model is as follows: in different environments, lint percentage is controlled by two to four pairs of main genes or two pairs of major genes plus polygenes. The heritability of major genes ranged from 1.26% to 83.13%, the multiple gene heritability ranged from 27.35% to 90.83%, and the heritability of major genes plus multiple gene ranged from 92.00% to 99.35%. In the current study, lint percentage was mainly controlled by the major genes model having two major genes plus polygenes and the major gene model having two to four major genes. Among 2015 in Anyang, Henan, 2016 in Anyang, Henan and 2016 in Linqing, Shandong, only the former had four pairs of major genes. 【Conclusion】When the main gene plus polygenic benefits on lint traits is greater than 90%, then a high quality cotton is produced. The results are helpful in elucidating the genetic rules regulating the yield components of CCRI 70, and they provide a theoretical basis for improving cotton yield.     

基于GGE双标图与纤维长度选择的棉花品种生态区探索与划分

采用GGE双标图分析方法对2000~2010年期间27组长江流域国家棉花品种区域试验以安庆、南阳、黄冈、荆州、武汉、襄阳、常德、岳阳、南京、南通、盐城、九江、简阳、射洪和慈溪等15个试验点为代表的长江流域棉区目标环境中可能存在的基于棉花纤维长度选择的品种生态区进行探索与划分,并对品种生态区划分结果进行信息比（IR）校正,以提高品种生态区划分的可靠性,为长江流域棉区棉花品种纤维长度的选择和推荐策略提供科学的决策依据。结果表明：我国长江流域棉区大致可划分为基于纤维长度选择的3个品种生态区,第1个品种生态区包括安庆、九江、武汉、南通、黄冈、常德和岳阳,第2个品种生态区包括荆州、盐城、南京和射洪,第3个品种生态区包括慈溪、简阳、襄阳和南阳。     

The Effectiveness of HA-GGE Biplot Application in Analyzing the Data from the National Cotton Cultivar Regional Trial in the Yangtze River Valley

A large number of regional crop trials have demonstrated the ubiquitous existence of genotype × environment interactions (G×E), which make it complicated to select superior cultivars and identify the ideal testing sites. The GGE (genotype main effect plus genotype × environment interaction) biplot is the most powerful statistical and graphical displaying tool available for regional crop trial dataset analysis. The objective of the present study was to demonstrate the effectiveness of the biplot in evaluating the high and stable yields of candidate cultivars simultaneously, and in delineating the most adaptive planting region, analyzing trial location discrimination ability and representativeness, and identifying the ideal cultivar and trial locations. The lint cotton yield dataset with nine experimental genotypes and 17 test locations (three replicates in each) was collected from the national cotton regional trial in the Yangtze River Valley (YaRV) in 2012. The results showed that: (1) the effects of genotype (G), environment (E), and genotype × environment interaction (G×E) were significant (P < 0.01) for lint cotton yield. Differences among environments accounted for 78.7% of the treatment total variation in the sum of squares, whereas the genotype main effect accounted for 8.7%, and the genotype × environment interaction accounted for 12.6%. (2) The “ideal cultivar” and “ideal location” view of the HA-GGE biplot identified Zhongcj408 (G2) and Nannon12 (G9) as the best ideal genotypes; Cixi in Zhejiang Province and Jiangling in Hubei Province were the most ideal locations.(3) The “which-won-where” view of the biplot outlined the adaptive planting region for each experimental cultivar. (4) The “similarity among locations” view clustered the trial locations into four groups, among of which the two outlier locations, Shehong (SH) and Chengdu (QBJ), located in Shichuan Basin in the upper reaches of YaRV, were clustered in one group, whereas the Nanyang (NY) of Henan Province at the northern edge of YaRV was singled out as a sole group. Such location clustering results implied an apparent association with the geographical environment.     

棉花区试中品种多性状选择的理想试验环境鉴别

农作物品种选育通常需要对多目标性状综合选择,依据育种目标性状和权重建立品种选择指数,选择遗传差异鉴别力强和目标环境代表性好的试验点,有助于提高品种选育的效率并降低实验成本。本研究依据国家棉花品种审定标准构建针对性和实用性强的品种选择指数,即SI=0.40?皮棉产量+0.13?纤维比强度+0.09?(纤维长度+马克隆值)+0.11?抗枯萎病+0.09?抗黄萎病+0.10?霜前花率,采用GGE双标图方法,对2000—2013年间39组(含585个单点试验)长江流域国家棉花区域试验中的15个试验点,综合评价品种选择指数的鉴别力、代表性和理想指数。结果表明,湖北黄冈和江苏南京试验环境被评为最理想的试验环境,湖北荆州、湖北武汉和江苏盐城为理想的试验环境,而河南南阳、湖北襄阳、湖南常德、四川简阳和四川射洪试验环境为不理想试验环境。可以看出,理想的试验环境均位于长江流域的中下游棉区,而不理想的试验环境中四川简阳和四川射洪位于上游的四川盆地、河南南阳和湖北襄阳位于长江流域北缘的南襄盆地、湖南常德虽然位于长江流域中游但栽培密度偏低。本研究构建的选择指数采用与国家棉花品种审定中品种评价准则相统一的目标性状和权重分配策略,理想试验环境对我国长江流域棉区的棉花生态育种试验点的选择提供了切实可行的决策方案。     

远缘杂交棉花新品种石远321的综合分析

利用棉花远缘杂交技术,用海岛棉(G.barbadense)、野生瑟伯氏棉(G.thurberi)、陆地棉(G.hir-sutum)进行杂交,对杂交铃喷(滴)GA3(50ppm)、NAA(40ppm)、杂种胚离体培养,试管内染色体加倍,对获得的种间杂种进行回交较育,南繁北育,异地鉴定选育而成棉花新品种“石远321”。1993—1994年国家黄河流域棉花品种区域试验,亩产子棉、皮棉、霜前皮棉均居八个参试品种第一位,其中霜前皮棉产量885kg/hm2,比对照增产19.7%,是1982—2000年19年间国家黄河流域棉花品种区域试验中霜前皮棉增产幅度最大的一个品种。