陆地棉永久IF_2群体的品质性状杂种优势及相关关系研究

通过对两年3个环境下陆地棉永久IF2群体的品质性状的杂种优势表现及其性状之间的相关性进行分析,研究永久IF2群体品质性状关系,为生产上合理运用永久群体提供科学依据。结果表明,永久IF2群体的品质性状纤维长度、整齐度、纤维强度在不同环境下都具有正向中亲杂种优势,但是优势不大,而马克隆值、伸长率在不同环境下的中亲优势有正向也有负向。单株籽棉产量与纤维长度、马克隆值、整齐度极显著正相关,与伸长率呈极显著负相关,永久群体纤维强度与整齐度具有明显的正向竞争优势。     

棉花海陆杂交种高支纱纤维特征与应用研究

采用双因素交叉式遗传交配设计,研究棉花海陆杂交F1代纤维品质性状中亲优势、超亲优势、竞争优势及平均显性度,结果表明:海陆杂交F1代纤维长度、比强度、马克隆值三大品质性状均可达到或超过海岛棉亲本;纤维整齐度也有所提高,伸长率与海岛棉相似,但不及陆地棉;皮棉产量也有较高的中亲优势和超亲优势,并有个别组合具有一定的竞争优势。显性度分析表明:纤维长度表现为超显性作用;其他各品质性状和皮棉产量因不同的遗传基础而表现出较大的差异。     

早熟陆地棉纤维品质性状与生育期的相关性分析

【目的】为选择品质优良的早熟陆地棉品种提供理论依据和指导信息。【方法】采用Excel 2003、SPSS19.0软件,对2015—2017年参加新疆自治区早熟组区域试验的陆地棉品系的纤维品质性状及不同生育阶段进行数据统计,采取相关性分析、通径分析、逐步回归分析等统计分析方法,分析纤维品质性状与生育期间的相互关系,明确重要影响因子,并建立最优回归模型。【结果】通过通径分析表明,棉花出苗-开花阶段对棉纤维的整齐度具有很强的间接作用,对纤维长度、断裂比强度、马克隆值具有很强的直接作用;开花-吐絮阶段对棉纤维的纤维长度、伸长率具有很强的间接作用。逐步回归分析表明,出苗-开花期天数对陆地棉纤维长度、伸长率存在极显著正效应,对断裂比强度存在显著正效应,与马克隆值存在显著负效应,且可构建逐步回归模型,且t检验显著。【结论】出苗-开花期天数对陆地棉纤维长度、断裂比强度、马克隆值、断裂伸长率等纤维品质性状存在显著直接作用及间接作用;开花-吐絮天数对陆地棉纤维长度、断裂伸长率存在显著间接作用。     

200份陆地棉种质资源的遗传多样性分析

对200份陆地棉种质资源的农艺性状进行鉴定,并开展产量、纤维品质性状的相关性分析、主成分分析和聚类分析,以期为棉花遗传改良研究中的亲本选配提供理论依据.结果表明,在产量性状中,单株结铃数的变异系数最大,其次为籽指;在纤维品质性状中,断裂伸长率的变异系数最大,其次为马克隆值;纤维长度与断裂比强度存在正相关,马克隆值与纤维长度、断裂比强度存在显著负相关;所有材料可分为6个类群.     

棉花海陆棉杂交后代农艺与纤维品质性状相关性研究

[目的]研究同亲本海岛棉与陆地棉正反杂交,后代群体农艺性状和纤维品质的相关性,为棉花育种提供参考依据.[方法]对新疆陆地棉品种新陆中36号和海岛棉品种新海21号正反杂交后代进行测定,利用SPSS软件分析.[结果]正反海陆杂交群体中,农艺性状与纤维品质的相互影响是衣分与绒长呈显著负相关,马克隆值与株高呈显著正相关;纤维品质对纺纱指数的通径分析表明,正交群体HL13中为:比强度＞绒长＞马克隆值;反交群体LH13中为:比强度＞整齐度＞绒长＞马克隆值.比强度、绒长、马克隆值都能增强纺纱指数.但反交群体LH13中还包括了整齐度,进一步增加了纺纱指数;关联度分析中,正反交群体,纤维品质性状不受环境影响,而农艺性状受环境影响而各不相同.[结论]正反杂交群体,农艺性状与纤维品质间,衣分与绒长呈显著负相关,马克隆值与株高呈显著正相关;纤维品质对纺纱指数的通径分析表明,正交群体中:比强度、绒长、马克隆值,偏重比强度和绒长;反交群体:比强度、整齐度、绒长、马克隆值,偏重比强度和整齐度.因而影响纤维品质的重要因素正反群体大致相同,但也会有区别.     

海陆回交群体主要农艺性状与纤维品质关系的探讨

为了通过农艺性状来预测棉花纤维品质，以新疆陆地棉系9和海岛棉新海16号及其回交自交后代BC₄F_2:4群体为研究材料，对165份材料的农艺性状和纤维品质性状进行鉴定，利用相关分析、主成分分析、回归分析和通径分析等方法，探讨群体主要农艺性状与纤维品质的关系。结果表明,海陆回交群体的表型非常丰富，12个性状的变异系数为0.11%～48.14%，其中，铃数的变异系数最大。相关分析表明，株高、有效果枝数、铃数和有效铃数与纤维长度和衣分呈显著正相关，与马克隆值呈显著负相关；始节高与纤维强度呈显著正相关；株高和有效果枝数与纤维整齐度呈显著正相关。主成分分析提取了4个主成分，累计贡献率达75.252%。其中，PC1为成铃数相关因子，PC2为纤维品质选择因子，PC3为低品质控制因子（株高和纤维品质），PC4为衣分与马克隆值选择的综合因子。逐步回归方程表明，始节数和有效果枝数对纤维品质的影响较小。通径分析表明,果枝数对纤维长度产生负向直接效应；铃数对纤维长度产生正向直接效应；铃数和始节高对棉花纤维强度产生正向直接效应；有效铃数对马克隆值产生负向直接效应，而衣分对其产生正向直接效应；纤维整齐度只受株高的正向直接效应；株高、铃数和有效铃数对纤维品质的间接影响占主导地位。因此，可通过对农艺性状的选择实现对纤维品质的间接选择，为新疆及周边地区高产优质棉花新品种的选育提供理论参考。     

1978-2007年河南省棉花品种遗传改良成效研究Ⅱ.纤维品质的改良

以1978-2007年河南省审定的87个棉花品种的区域试验资料为材料,研究了河南省棉花品种在纤维品质方面遗传改良的成效。结果表明,近30 a来,河南省棉花品种纤维品质遗传改良成效主要表现在纤维强度和细度上,纤维长度没有显著变化;纤维长度、比强度和马克隆值分别以每年0.013 6 mm、0.115 9 cN/tex和0.016 1的速度增长,其中比强度的改良成效达显著水平。相关性分析表明,纤维长度与比强度之间存在极显著的正相关,相关系数为0.36;纤维长度与马克隆值之间存在显著的负相关,相关系数为-0.27。     

5个纤维品质性状在棉花海陆杂交群体中的QTL定位研究

以新疆本地海岛棉‘新海21号’做母本、陆地棉‘新陆中36号’做父本获得的F2群体为作图群体,从3 300对SSR引物中筛选了多态性较高的132对引物,用软件IciMapping 3.0进行遗传作图。构建了含132个标记52个连锁群的遗传图谱(LG1-LG52),图谱全长为3 881.74cM,覆盖棉花基因组的88.2%。以F2∶3纤维品质数据进行QTL定位,检测出22个棉花纤维品质QTL,其中纤维长度QTL 5个,比强度QTL 4个、马克隆值QTL 4个、整齐度QTL 4个、伸长率QTL 5个。确定其中6个QTL为主效QTL,发现一个可用于高强纤维棉花筛选的重要标记,证明棉花D9(chr23)染色体是纤维品质性状QTL的富集染色体,纤维品质性状QTL其组成基因之间主要以显性或超显性方式作用,其增效基因主要来自海岛棉,少部分来自陆地棉。     

陆海杂种棉花自然吐絮铃与霜后大铃的纤维品质差异比较分析

 通过对两套材料（15个海岛棉及其陆海杂种F1与89个陆海杂种BC2F1群体株系）霜后大铃（未正常吐絮）与霜前自然吐絮铃纤维品质性状的分析,结果为除比强度和伸长率外,2003年的15个材料霜后大铃比正常吐絮铃的平均纤维长度短1.15mm、马克隆值降低1.00、整齐度减少2.16,差异都达到了极显著水平;除纤维长度外,2005年的89个群体株系霜后大铃比自然吐絮棉铃平均纤维比强度增加1.73cN/tex、马克隆值降低1.33、整齐度减少0.49、伸长率增加0.21,差异也都达到了极显著水平。霜后大铃与自然吐絮铃纤维品质均存在显著或极显著的正相关,不同材料霜后大铃纤维品质性状的变化趋势与自然吐絮铃的基本一致。这说明了霜后大铃对多数纤维品质性状具有显著的影响,特别是马克隆值和纤维整齐度。但是与自然吐絮棉铃一样,霜后大铃仍能基本反应材料间的纤维品质性状的遗传差异,这对陆海杂种棉花纤维品质遗传研究和育种选择意义重大。     

陆地棉产量组分对主要纤维品质性状的贡献分析

【目的】阐明陆地棉产量组分对纤维品质性状的贡献，指导纤维品质性状的间接选择。【方法】采用加性-显性-母性及其与环境互作的遗传模型，对5个陆地棉亲本及其F1代20个组合产量组分和3个主要纤维品质性状的2年资料，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进行了贡献分析。【结果】3个产量组分对3个品质性状均有极显著的加性贡献（贡献率在12%～76%）；铃重对马克隆值有较高的显性贡献(CRD=58%)；铃数和衣分对纤维长度的母性遗传方差贡献率最高（CRM=100%），而铃重对纤维长度的母性效应却有抑制作用（CRM=-60%）。衣分对纤维长度的显性与环境互作遗传方差的贡献率、铃重和衣分对马克隆值的母性与环境互作遗传方差的贡献率较大（贡献率分别为CRDE=47%、CRME=56%和CRME=33%），衣分对纤维长度的母性与环境互作遗传方差却有较大的抑制作用（贡献率为CRME= -83%）；铃数对纤维强度、铃重对马克隆值分别有较大的显性与环境互作抑制作用（贡献率分别为CRDE= -40%和CRDE= -87%）。对纤维品质性状加性、母性效应贡献最大的产量组分性状因不同亲本而异；亲本3的铃重、亲本5的铃数对其纤维长度的加性效应有最大的加性贡献，亲本3的铃数、亲本5的铃重对其纤维强度加性效应有最大的加性贡献，亲本3、5的铃数对其马克隆值有负向最大的加性贡献；多数杂交组合马克隆值的显性效应主要受铃重影响。【结论】陆地棉3个产量组分分别对3个品质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3个产量组分对3个品质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.     

陆地棉产量与纤维品质性状的遗传相关分析

[目的]通过陆地棉的产量与纤维品质性状的遗传相关分析,为选择育种与杂种优势利用提供理论支持.[方法]采用4×4完全双列杂交分析法,对四个陆地棉品种(系)的产量因素和纤维品质性状遗传效应及遗传相关进行分析,并将遗传相关分解为加性相关和显性相关.[结果]在产量因素中,铃重与衣分的遗传分别以加性效应和显性效应为主,加性效应对衣分与铃重贡献高于显性效应,衣分受环境变异的影响最小,而单铃重、籽棉产量、有效铃则反之;在纤维品质性状中,纤维长度、比强度和马克隆值的遗传以加性效应为主,显性效应不明显,其中纤维长度与比强度的加性效应达到极显著,纤维性状均受环境影响变异较大;棉花产量因素与品质性状之间的相关普遍表现为遗传相关大于表型相关,各性状之间的表型相关、遗传相关及加性相关类似,而显性相关则不同.不仅在陆地棉产量因素和纤维品质性状内部各自存在加性或显性相关性,而且在产量因素与纤维品质性状之间存在加显性相关性,不同性状之间的正负效应不同.[结论]棉花产量因素与纤维品质遗传相关,特别是加性相关可以指导选择育种,而在杂种优势的利用中可以重点考虑显性相关.     

陆地棉中长绒种质鉴定及其品质性状的稳定性与空间分布研究

2001~2006年在江西南昌对14份优质棉品种(系)纤维品质性状的表现及其稳定性进行鉴定,并对一个中长绒高代选系的纤维品质性状的空间分布进行了研究,结果评选出达到中长绒陆地棉标准的种质5份;3大纤维品质性状中以马克隆值的变异系数最大,比强度次之,最小是绒长,表明马克隆值最容易受环境条件的影响;中长绒陆地棉不同部位棉纤维的绒长和马克隆值差异较小,比强度以中上部果枝内围果节的棉纤维最高,以上部果枝外围果节的棉纤维最低。因而在调优栽培中,应积极促进中上部果枝内围果节多成桃,控制上部果枝外围果节少座桃。     

棉花遗传图谱构建及纤维品质性状的QTLs定位

为进一步增加特异性分子标记,填补棉花遗传图谱密度空隙,挖掘与纤维品质紧密相关的数量性状位点(QTLs)以陆地棉(Gossypium hirsutum L.)中棉所8号和海岛棉(Gossypium barbadense L.)Pima90杂交产生的F2群体为材料,利用SSR标记对构建棉花遗传图谱及纤维品质性状QTLs定位进行研究。结果表明:构建了包含15个连锁群和102个标记位点(其中25个标记位点前人未曾报道)的连锁图谱,图谱总长642.1cM,约占棉花基因组的14.4%,标记间平均距离为6.3cM。15个连锁群中的6个分别被定位于5条染色体上,9个连锁群未定位于染色体上。应用复合区间作图法分析F2单株和F2∶3家系的纤维品质性状,检测到11个与纤维品质有关的QTLs,包括2个纤维长度(FL),4个马克隆值(FM),3个比强度(FS),2个伸长率(FE),分别解释表型变异的19.1%~24.8%、8.9%~16.9%、11.8%~19.0%和12.2%~34.3%。     

纺高支纱陆地棉主要经济性状随相关性分析

利用单相关、偏相关和通径分析等多种相关分析方法，研究了纺高支纱陆地棉主要产量、品质性状问的相关关系。结果表明：各性状对皮棉产量的单相关系数由大到小依次为株铃数、衣分、铃重、衣指、马克隆值、绒长、比强度、籽指；偏相关系数由大到小依次为株铃数、铃重、比强度、衣分、衣指、籽指、绒长、马克隆值；直接通径系数由大到小依次为株铃数、衣分、铃重、衣指、籽指、比强度、马克隆值、绒长。比强度与单株皮棉产量的单相关系数、偏相关系数和直接通径系数分别为-0．206，0．481，0．129。绒长与单株皮棉产量成不显著负相关，与比强度、马克隆值成正相关。马克隆值与比强度成不显著负相关。以上结果说明高产纺高支纱陆地棉首先应具有结铃性强、成铃多的基本性状，同时要兼顾衣分；选择高强纤维不会影响高产基因型的获得；纺高支纱陆地棉存在纤维品质不配套的问题，应进一步改良。文章还对纺高支纱陆地棉的选育提出了可资借鉴的建议。     

棉花海陆种间杂交的杂种优势分析

采用双因素交叉式遗传交配设计,研究了棉花海陆杂交F1代主要纤维品质和产量性状的杂种优势.结果表明:海陆杂交F1代纤维长度、比强度有极强的中亲优势、超亲优势和竞争优势;麦克隆值总体稍细;皮棉产量位于两亲之间、倾向陆地棉亲本,部分组合超过陆地棉亲本.个别组合的产量可达到或超过对照杂交种.     

乙烯利催熟对优质陆地棉纤维品质的影响

提高陆地棉纤维品质是棉花育种的目标之一,筛选性状优良、遗传稳定且对乙烯利不敏感的基因型材料,可为育种提供方向,并提高育种效率。[方法]本研究采用两因素随机区组设计,对陆地棉242个优异纤维品质品系进行乙烯利喷施与否的试验,获得所选陆地棉材料的5个纤维品质性状试验数据,包括纤维长度(mm)、整齐度(%)、马克隆值、比强度(cN/tex)、伸长率(%),对这些性状进行方差分析,估算这些材料的基因型效应值,并对每个材料纤维品质性状的乙烯利喷施与否的效应进行分析。结果表明,棉纤维的这五个品质性状都具有极显著的基因型效应,且在表型方差的占比中遗传方差的比例大于误差方差,表明这五个品质性状受遗传因素的作用较大；同时基因型与处理互作达到极显著水平,表明在乙烯利喷施与否的两个不同处理下,这些材料的五个品质性状对乙烯利的敏感性不同。这一研究结果为育种工作提供了更有利的条件。     

纺高支纱陆地棉主要经济性状间相关性分析

利用单相关、偏相关和通径分析等多种相关分析方法,研究了纺高支纱陆地棉主要产量、品质性状间的相关关系。结果表明:各性状对皮棉产量的单相关系数由大到小依次为株铃数、衣分、铃重、衣指、马克隆值、绒长、比强度、籽指;偏相关系数由大到小依次为株铃数、铃重、比强度、衣分、衣指、籽指、绒长、马克隆值;直接通径系数由大到小依次为株铃数、衣分、铃重、衣指、籽指、比强度、马克隆值、绒长。比强度与单株皮棉产量的单相关系数、偏相关系数和直接通径系数分别为-0.206,0.481,0.129。绒长与单株皮棉产量成不显著负相关,与比强度、马克隆值成正相关。马克隆值与比强度成不显著负相关。以上结果说明高产纺高支纱陆地棉首先应具有结铃性强、成铃多的基本性状,同时要兼顾衣分;选择高强纤维不会影响高产基因型的获得;纺高支纱陆地棉存在纤维品质不配套的问题,应进一步改良。文章还对纺高支纱陆地棉的选育提出了可资借鉴的建议。     

陆地棉种质间的杂种优势与配合力分析

采用NCII交配设计,对3份常规棉、4份彩色陆地棉亲本组配杂交,分析杂种F1的11个性状的杂种优势和配合力。结果表明,主要产量性状籽棉、皮棉产量均有显著的中亲优势,铃重、籽值和单株铃数的中亲优势明显,而衣分的竞争优势明显。在纤维品质性状中2.5%跨长、比强度和马克隆值这3个性状表现出了较高的中亲优势和竞争优势。经配合力分析,H616、B-3、石彩6号、新彩1号和石彩3号的GVA效应综合表现优良;从组合的SCA效应分析,有8个组合的SCA效应较优。     

海岛棉零式果枝品种间杂交纤维品质性状的遗传分析

[目的]研究海岛棉主要品质性状的遗传规律。[方法]根据加-显遗传模型,分析海岛棉11个杂交亲本及其部分F1的纤维长度、整齐率、马克隆值、强度、伸长率、反射率和纤维黄度的资料,估算各项遗传方差分量、参试亲本的加性效应值以及一些组合的显性效应值。[结果]结果表明,纤维长度、整齐率、马克隆值、强度和反射率受显性与加性遗传效应共同控制,纤维黄度受加性效应影响较大,纤维伸长率不存在遗传主效应,但是各个品质性状的遗传效应值估计值较小。狭义遗传率较大的品质性状为纤维长度、马克隆值和强度。主要品质性状同时表现加性效应较好的亲本为A7、A8和A10。[结论]该研究为提高海岛棉的品质育种提供理论参考。