南疆陆地棉种质资源表型性状遗传多样性分析

通过田间调查、室内考种及纤维品质检测,对南疆90份陆地棉种质资源16个表型性状进行鉴定及评价分析,为南疆陆地棉亲本选配和新品种选育提供参考。结果表明:16个表型性状中叶枝数(36.24%)、中部果枝长度(22.63%)、单株铃数(17.64%)变异系数较大,节位数(6.07%)、上半部均长(4.63%)、伸长率(2.59%)变异系数较小;各性状的遗传多样性指数平均值为2.01;相关分析结果表明,陆地棉品质性状与产量性状表现为负相关;主成分分析结果表明,前5个主成分累计贡献率达到71.69%,培育陆地棉优良品种应选择纤维品质优良、结铃数多、株型紧凑、单铃重适中、衣分较高的品种;聚类分析将90份种质分为4个类群,各类群性状差异较大,可为棉花新品种培育提供不同特性的种质材料。     

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。     

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。     

引进前苏联陆地棉种质资源主要农艺及经济性状鉴定研究

针对国内棉花生产发展的需要,在石家庄地区自然条件下,我们对引进前苏联的１２９份和国内的７２份陆地棉种质资源的农艺性状、产量及产量因子和纤维品质等性状进行了系统的同步鉴定研究,结果表明：引进材料同国内材料相比,生育期相差不大,引进材料具有株高较矮、果枝节位较低,铃重较高,纤维较整齐,强度高,细度好的特点,而且,在果枝数、叶枝数、单株铃数、单铃重、衣分、子指、纤维整齐度、纤维伸长率等性状的变异潜力和变化幅度均大于国内种质资源。通过系统同步鉴定,筛选出早熟、矮秆、高衣分、高子指、长纤维、高强度和细度好等不同特性的优异材料４４份,改善了我国棉花种质资源缺乏的现状。     

基于主成分分析新疆生态条件下陆地棉品种核心指标筛选

为更好地服务新疆棉花生产,揭示32个棉花品种不同处理条件下各品种的特征特性,为优质棉花品种客观评价提供科学依据。采取不化学调控和化学调控2种处理,分别调查各品种的16个表型性状,应用DPS 7.05软件对数据进行分析和整理。结果表明,不同棉花品种性状存在明显变异,差异分析表明未化学调控和化学调空棉花品种的株高、单株果节数、倒三果枝长度、倒三果枝铃数、铃重、上半部平均长度6个性状的差异达极显著水平。主成分分析表明,未化学调控下前5个主成分涵盖了72.36%的信息,化学调控条件下前6个主成分涵盖了76.91%的信息。综合得出,化学调控条件下较好的品种（系）是‘新陆中66’、‘K836’、‘A03’、‘917’、‘邯棉646’、‘C9’,未化学调控条件下较好的品质依次是‘新陆中61’、‘中棉97’、‘邯棉646’、‘577’、‘新农兴2号’、‘K836’。主成分分析作为优良品种评价选择标准,避免了性状间相互作用造成的重复选择,较传统的评价选择方法更加科学准确,综合性强,因此新疆棉花品种的评价、选择、更新应以化学调控管理为准。     

棉花远缘杂交创制抗黄萎病新种质

本研究通过陆地棉与异常棉、辣根棉、旱地棉、雷蒙德氏棉、黄褐棉等野生棉的远缘杂交和回交等,育成65份陆地棉背景的远缘种质系。农艺性状鉴定结果 ,这些种质系的株高平均值与陆地棉品种处于相同水平,单株果枝数、单株果节数、单株结铃数、铃重、衣分平均值均低于陆地棉品种,纤维长度、断裂比强度均高于陆地棉品种,马克隆值均低于陆地棉品种。落叶型黄萎病菌系V991人工病圃抗性鉴定结果,从65份陆地棉背景的远缘种质系中获得5份抗黄萎病的棉花新种质系,其中苏远040、苏远045、苏远061病情指数分别为8.33、4.35、7.79,高抗黄萎病;苏远030、苏远034病情指数分别为12.35、13.70,抗黄萎病。追踪陆地棉抗黄萎病新种质系的亲缘关系发现,苏远040和苏远045为陆地棉与雷蒙德氏棉杂交后代,苏远061为陆地棉与黄褐棉杂交后代,苏远030和苏远034为陆地棉与旱地棉杂交后代。这些优质、抗黄萎病新种质的育成,拓宽了陆地棉的遗传基础,为我国棉花抗病新品种选育提供种质材料。     

早熟抗虫棉品种资源主要农艺性状鉴定与评价

为研究当前主推早熟棉品种(系)的遗传多样性与亲缘关系,为选育优质棉花品种提供亲本来源。在石家庄市农林科学研究院试验田和辛集市马兰农场棉花天然病圃内,对来自我国不同研究单位的103份主要早熟抗虫棉花品种(系),进行8个农艺性状指标,5项品质性状等指标进行统计分析。结果表明:大多数品种(系)生育期较早,株高适中,节位较低,体现了早熟棉的典型特性。霜前籽棉、霜前皮棉、籽棉总产和皮棉总产变异系数分别为30.15%,32.35%,24.28%,29.11%,遗传变异较大,农艺性状相关性分析表明果枝数与单株铃数呈极显著正相关,株高与烂铃数呈极显著负相关,果枝节位与果枝数、单株铃数和烂铃数都呈极显著负相关,果枝铃数与铃重呈负相关。纤维长度在中长绒范围,比强度较高,马克隆值偏粗。多类型的遗传变异为进一步培育新品种和选择变异提供了丰富的物质基础。     

甘肃彩色棉花抗旱性农艺性状指标的筛选鉴定

以抗旱性不同的白棉、棕棉和绿棉品种(品系)为试验材料, 通过水分亏缺控制试验, 采用主成分分析和逐步回归分析方法, 调查其主要农艺性状指标与抗旱性的关系。结果表明, 干旱胁迫下, 各彩色棉花的籽棉产量、株高、叶片数、单株成铃数、有效果枝数、果节数、收获指数、茎粗、籽指和上半部分纤维长度均相应的降低; 抗旱指数与株高、果节数、单株成铃数、花铃期叶片数、有效果枝数、籽指、单铃重、收获指数、茎粗呈极显著正相关; 单株成铃数、单铃重和花铃期叶片数可作为不同色彩棉花简单、直观的抗旱性鉴定指标, 有效果枝数、株高、果节数、收获指数和籽指也可作为彩色棉花抗旱评价指标。     

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。     

陆地棉主要农艺性状的相关性及聚类分析

以2005—2012年河北省及国家黄河流域棉区审定的30份棉花品种为试验材料,于2012—2013年在冀中南棉区(河北深州)设置品种比较试验,对供试材料的12个主要性状进行变异性、相关性和聚类分析,以期为冀中南棉花品种选择和新育种目标的制定提供理论依据。结果表明:考察的12个性状中以单株铃数和纤维伸长率的变异系数较大,分别为7.94%和8.80%。相关、通径和聚类分析的结果均表明,冀中南地区影响棉花皮棉产量的主要因素为单株铃数和衣分,生产上应首选单株结铃多、衣分高的品种推广应用。推荐的代表性品种有‘冀丰106’、GK99-1、‘农大棉9号’、‘快育66’、‘邯102’等。皮棉产量与上半部平均长度、整齐度指数、断裂比强度、伸长率呈正相关,且与伸长率的相关性达极显著水平。产量与纤维品质间的负相关性逐渐减弱,反映产量与品质同步改良取得一定成效。     

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。     

Association Analysis of Agronomic and Yield-Related Traits in an Upland Cotton (Gossypium hirsutum L.) Germplasm Population Based on SSR Markers

[Objective] Molecular markers associated with agronomic and yield-related traits could provide useful references for improving the efficiency of Gossypium hirsutum breeding. [Method] In 147 upland cotton materials, 237 Simple Sequence Repeat(SSR) markers were assayed for polymorphisms. The population structure was analyzed using Structure 2.2. An association analysis between SSR markers and the agronomic and yield-related traits was performed using the Tassel 2.1 General Linear Model program. [Result] The average coefficients of variation for the five indicators varied from 7.28% to 21.06%, with an average of 13.47%, which indicated that the test population had a rich phenotypic diversity. The 237 SSR markers included 690 alleles belonging to 281 loci, with an average of 2.455 0 alleles per SSR marker (ranging from 2 to 6), and the average polymorphism information content value was 0.216 5. The test group could be divided into seven subgroups using Structure software. A genome-wide association analysis was conducted on five agronomic and yield-related traits from 2013 to 2015. There were 45 SSR loci and 1 locus significantly (P＜0.01) associated with boll weight and lint percentage, which were detected in 3 or more environments, and they explained 19.30% and 11.58%, respectively, of the phenotypic variation in the different environments (P＜0.01). Nine loci were significantly (P＜0.01) associated with agronomic traits at two or more bowing times, and one, four and four markers were associated with fruit branch number, boll number and plant height, explaining 9.96%, 7.00% and 5.57%, respectively, of the phenotypic variation in different environments. Sites significantly associated with boll weight, fruit branch number and plant height were simultaneously detected near BNL2448. [Conclusion] Many loci associated with the yield and other important agronomic traits of upland cotton were repeatedly detected in different environments using an association analysis. The results provide useful reference information for cotton molecular marker-assisted selection-based breeding.     

转Bt抗虫棉与常规棉品种间配合力分析及杂种优势研究

 利用6个抗虫棉品种作母本,4个常规品种作父本,按NCⅡ设计,对24个组合的杂种F₁进行了分析。结果表明,杂种F₁具有明显的优势,所研究的13个性状全部具有中亲优势,9个性状具有高亲优势,11个性状具有竞争优势。配合力分析的10个性状中单株铃数、铃重、纤维长度、纤维伸长率和麦克隆值主要受基因的加性效应控制,而子棉产量和皮棉产量主要受基因的非加性效应影响。鲁棉研17是优良的抗虫棉亲本,而冀棉12 是良好的非抗虫棉亲本,组合鲁棉研17×中棉所12在重要农艺性状上优势明显,相对而言纤维品质的改良较难。     

光子陆地棉种质资源主要性状的遗传评价

以102份光子陆地棉材料为母本,分别与遗传标准系TM-1杂交,获得102个F₁群体。采用随机区组设计,设置3个重复,对光子陆地棉材料主要性状进行遗传评价。结果表明,调查的11个性状表型差异均较大,材料间产量性状(株高、果枝数、铃数、铃重、衣分和子指)差异大于纤维品质性状(纤维长度、纤维强度、马克隆值、整齐度和伸长率),特别是衣分、铃数等性状差异更明显; 除果枝数、马克隆值、伸长率以外,光子亲本群体其他性状的平均值都小于F₁群体。而亲本群体所有性状的变异系数均大于F₁,不同光子材料的杂种优势有很大差别,中亲优势和超亲优势也有很大的差别,有些种质某些性状的中亲、超亲优势为负值,其后代性状表现劣势; 纤维品质性状的中亲、超亲优势与毛子程度均呈负相关,而产量性状的中亲、超亲优势与毛子程度均呈正相关,说明可利用光子材料杂种优势改良纤维品质,而其后代产量性状的杂种优势利用受到限制; SSR分子标记遗传相似系数与各个性状的中亲、超亲优势的相关都不显著,说明在光子材料的育种中,杂种优势是不能通过亲本之间的遗传背景相似程度来预测的。     

陆海BC4F3和BC4F4代主要农艺性状的相关和通径分析

为了更有效地对棉花农艺性状进行选择,缩短选择育种的年限,通过采用相关、偏相关、通径以及回归分析的方法,研究了陆海高代回交自交后代BC4F3和BC4F4群体的6个农艺性状间的关系。结果表明：铃重、衣分、铃数、果枝数、株高与单株皮棉产量呈极显著正相关,其中铃数是决定单株皮棉产量最主要的因素,在BC4F3和BC4F4代对单株皮棉产量的直接通径系数分别为0.6650、0.6689,其次是铃重和衣分,两者的贡献大小相当;果枝数和株高可以通过铃数对单株皮棉产量起较大的正向促进作用;最优回归方程显示,铃重、衣分、铃数和株高对单株皮棉产量有显著的正向影响。本研究明确了棉花产量育种的主攻方向,为提高棉花选择育种效率和实现高产提供理论指导。     

陆地棉品种与陆地棉族系种质系间杂种优势及其组成分析

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代产量和纤维品质优势表现明显。通径分析结果表明,提高铃重,单株铃数的中亲优势,适当降低单铃种子数和株高的优势。在其它性状适宜的情况下,可以显著地提高皮棉产量的中亲优势。各个优势组合在产量优势来源上有差异。种质系材料在杂种优势利用上具有很大潜力。     

镉胁迫对三个棉花品种(系)产量、纤维品质和生理特性的影响

以抗草甘膦棉花种质系ZD-90和转Bt基因抗虫棉品种s GK3为材料,以陆地棉标准系TM-1为对照,研究了镉(Cd)胁迫下棉花生育期内的植株生长、产量、农艺性状、纤维品质和抗氧化酶系统活性。结果表明,低浓度Cd对棉花植株的生长发育有一定的促进作用;高浓度Cd对植株的生产发育有显著的抑制作用,植株生长量、子棉产量和皮棉产量显著降低。Cd胁迫对棉花单株铃数、铃重和单铃种子数的影响较大,而对衣分无显著影响。不同浓度Cd处理间的棉花纤维品质性状无显著差异。棉花植株体内的抗氧化化物酶(POD、SOD和CAT)活性在棉花生长发育的初期或低浓度胁迫条件下迅速升高,但随着Cd浓度的增大和胁迫时间的延长,酶活性受到抑制。植株体内累积的MDA含量则随着Cd处理浓度的增加和胁迫时间的延长呈逐渐升高趋势。3个品种比较,TM-1对Cd较敏感,ZD-90次之,s GK3受Cd胁迫的为害相对较轻,是一个较耐Cd的棉花品种。