棉花永久F_2群体纤维品质性状的遗传分析

利用不同环境下种植的棉花(Gossypium hirsutum L.)永久F_2群体,获得2年三环境的永久F_2群体资料。估算纤维品质性状各项遗传方差比值和进行品质性状杂种优势预测。结果表明,永久F_2群体的纤维品质5个性状的遗传方式基本一致,都受加性、显性以及加性和环境互作的影响,纤维长度和伸长率以加性和显性效应为主,整齐度以显性效应为主,马克隆值以加性以及加性和环境互作效应为主,均达到极显著水平。纤维比强度的遗传受加性、显性以及互作效应的作用较小,作用不显著。永久F_2群体的杂种优势预测估算结果表明,永久F_2群体的纤维品质性状杂种优势非常小,中亲优势小于3%,并且伸长率性状呈负向杂种优势。试验结果可为合理利用永久F_2群体材料提供理论依据。     

陆地棉重组自交系群体纤维品质性状遗传多样性分析及育种应用

为进一步明确棉花重组自交系(recombinant inbred lines, RIL)分离群体纤维品质的性状表现，并筛选品质性状优异的陆地棉新材料，本研究选用2个产量高但纤维品质差异较大的陆地棉品系，以高产且纤维品质高的SJ48-1为母本，高产但纤维品质较低的Z98-15为父本，构建含有140个F₆家系的RIL群体。通过表型变异、性状分布、环境稳定性、简单相关性分析，对亲本及其衍生的RIL子代的纤维品质性状遗传多样性进行系统评估。结果表明，在9个环境中纤维品质性状均近似正态分布，并且表现出少部分超亲分离现象。棉花3个主要纤维品质性状中，纤维长度、纤维比强度、马克隆值均表现出较低的超亲比例；纤维长度较其他性状在不同年份的各个环境表现稳定，马克隆值则易受环境影响。简单相关分析发现，纤维比强度与纤维长度呈极显著正相关，而纤维比强度、纤维长度与马克隆值均呈极显著负相关。进一步筛选出8个高产且纤维长度均大于30.33 mm、纤维比强度均大于30.32 cN/tex、马克隆值均小于4.72的优异RIL家系，在6个以上环境均表现较好。     

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.     

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。     

海岛棉杂交一代主要农艺性状及经济性状的杂种优势分析

选用自育的高代品系及南疆本地培育品种作亲本,对海岛棉杂交一代主要产量性状及品质性状的杂种优势及其相关关系进行分析。结果表明,大多数组合的产量性状具有正向的中亲优势,衣分和单株铃数的超亲优势及竞争优势也大多为正向优势;各组合纤维长度、强度的杂种优势基本为正向。纤维长度和纤维强度的各杂种优势间均为正向显著或极显著相关,其他性状间的杂种优势相关关系各为不同的相关表现。     

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。     

陆地棉品质性状的遗传模型分析

[目的]陆地棉品质性状是重要的经济性状,对其品质性状的遗传规律的研究有助于该性状的选择与改良,为陆地棉品质育种和杂种优势利用提供理论依据.[方法]采用增广NCⅡ设计对亲本及F1代的上半部平均长度、整齐度、马克隆值、强度和伸长率等品质性状进行遗传模型分析.[结果]上半部平均长度、整齐度、强度和伸长率性状属于加性遗传模型,上半部平均长度的增减效基因在亲本中的频率不相等,而整齐度和伸长率的增减效基因频率在亲本中分布均匀;马克隆值一般表现为超低亲遗传,而上半部平均长度、整齐度、强度、伸长率表现为超高亲遗传,其增效基因可能为显性或隐性基因.[结论]针对不同品质性状的遗传规律在育种中采用不同的选育策略,对上半部平均长度、整齐度、强度等符合加性模型的性状可在早代选择,但其杂种优势利用潜力不大.     

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。     

新疆不同棉花品种纤维品质变化及与气象因子关系的研究

选用不同类型棉花品种,采用分期播种的方法,研究不同气候条件下棉纤维品质变化及与气象因子的关系.结果表明:纤维各品质指标受控因子不同,长度、整齐度和伸长率主要受品种遗传特性的影响,纤维比强度和马克隆值除受品种遗传特性影响外还明显受到气候因子的影响.就影响品质的气象因子而言,不同纤维性状主要受控生态因子是不同的,纤维长度和伸长率主要受制于铃期总日照时数;整齐度、比强度主要受制于铃期≥15℃活动积温;马克隆值主要受铃期最高温度的影响.     

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。     

早熟陆地棉品种与气候因子互作对棉纤维品质的影响

[目的]研究早熟陆地棉品种与气候因子互作对棉纤维品质的影响,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和SPSS19.0软件,对参试品系3年的试验数据进行相关性和逐步回归分析,分析棉纤维品质性状与品种特性及气象因子间的相互关系,建立最优回归模型,研究关键影响因子.[结果]出苗...     

棉花F_2杂种优势及F_1正反交差异研究

按照品系产量比较试验标准,对两类亲本10个组合进行正反交试验,研究棉花F2的杂种优势以及正反交F1的产量和纤维品质指标差异。结果表明:姊妹系F1产量杂种优势存在显著差异;F1杂种优势越高,F2优势降低的幅度越大,其中皮棉的减产幅度小于籽棉;F2较F1衣分增加和子指降低的趋势明显,其中衣分比子指有更大的稳定性,比强度和麦克隆值的变化大于绒长、整齐度、伸长率的变化。正反交F1的衣分和子指都表现了母性效应,以早熟、高衣分亲本做母本时皮棉产量有3%左右的优势;正反交对F1麦克隆值和伸长率的影响大于对比强度、绒长和整齐度的影响。     

不同生态环境下陆地棉转基因抗虫杂交棉遗传效应及杂种优势分析

 【目的】探讨不同生态环境下陆地棉转基因抗虫杂交棉遗传效应及杂种优势，为抗虫杂交棉选育和应用提供指导。【方法】采用MINQUE统计方法、ADE遗传模型对10陆地棉亲本材料及其24个F1转基因抗虫棉杂交组合（6×4）的产量和品质性状的3个生态区试验资料进行分析。【结果】单铃重、衣分、皮棉产量和伸长率、2.5%跨长、比强度、麦克隆值主要受遗传主效因控制,子棉产量、亩铃数和整齐度受环境效应影响非常明显；在遗传主效应中，除铃重外，其余4个产量性状中显性效应值大于加性效应值,5个品质性状加性效应值均大于显性效应值；通过群体平均优势（Hpm）和群体超亲优势（Hpb）与环境互作效应分析，皮棉产量、衣分稳定性较好，子棉产量和铃数稳定性较差；产量性状与环境互作效应值较大，而品质性状与环境互作效应值较小。【结论】产量性状表现出一定的杂种优势，而品质性状的杂种优势表现不明显；棉花品质性状在一个环境可选育，而产量性状必需结合生态环境选育,才能达到育种目标。     

陆地棉主推品种种质资源的评价与分析

调查了100份陆地棉主推品种种质资源的12项指标,包括株高、果枝数、吐絮铃数、铃质量、衣分、子指、皮棉产量、上半部平均长度、长度整齐度指数、断裂比强度、断裂伸长率、马克隆值,运用相关性分析、主成分分析和聚类分析对参试品种种质资源进行综合评价。结果表明：100份材料的产量性状变异程度较大,品质性状变异程度较小;单铃质量与吐絮铃数、皮棉产量存在极显著正相关,与衣分存在显著正相关;上半部平均长度与整齐度、断裂比强度之间存在极显著正相关,与断裂伸长率、马克隆值之间存在极显著负相关;前4个主成分分别代表了100个棉花品种12项数量性状的68.12%的信息,其贡献率分别为22.934%、22.377%、13.169%和9.641%;当欧氏距离为10.01水平时,可将100份参试品种分为6大类。综合分析,该批种质的类型多样,但综合性状表现一般,尤其是纤维品质性状表现一般,在以后的育种研究中,应主要注重提高该批材料的纤维品质。     

中国棉花纤维品质地域和年份间分析

以2001—2005年农业部对13个主产棉省主栽品种抽查样品的测试结果为研究对象,分析研究了“十五”期间中国棉花纤维的长度、整齐度、比强度、马克隆值等8项品质指标的分布情况,并运用STATA统计分析系统分析了各品质指标之间的关系。“十五”期间,中国生产领域的棉花纤维长度主要分布在28～29mm,整齐度指数主要分布在82%～84%,断裂比强度主要分布在27～29cN.tex-1,马克隆值主要分布在4.0～5.0,可以满足纺织工业纺中、低档棉纱的要求。各纤维品质指标在年度间有波动。按生态区划分,长江流域棉区棉花纤维在长度、整齐度、比强度等指标上优于黄河流域棉区和西北内陆棉区,但马克隆值偏高,色泽特征差,品级较低。黄河流域棉区的棉花纤维在长度、整齐度、比强度、马克隆值、色泽特征等方面处于其它两个棉区之间。西北内陆棉区的马克隆值和色泽特征最好,品级较高。统计分析表明,长度与比强度之间的相关系数r=0.7156,呈高度正相关;整齐度指数与比强度之间的相关系数r=0.5300,呈中度正相关;纺纱均匀性指数与长度、整齐度、比强度均呈高度正相关。与国际乌斯特公报进行比较,中国“十五”期间棉花纤维综合品质达到国际中等质量水平。     

288份陆地棉种质资源主要性状遗传多样性分析

【目的】 研究新疆本地棉花种质基因库,筛选适于作优异亲本的种质资源。【方法】 以288份种质资源为材料,对4个农艺性状和5个品质性状进行变异、相关性、主成分及聚类分析。【结果】 变异系数分别为单铃重(9.14%)、衣分(8.34%)、单株铃数(14.03%)、果枝数(6.26%)、上半部平均长度(4.50%),整齐度指数(1.56%)、马克隆值(6.43%)、伸长率(1.99%)、断裂比强度(7.26%);单铃重与上半部平均长度、整齐度指数、伸长率及断裂比强度呈极显著正相关,衣分与单株铃数、上半部平均长度呈显著正相关,与整齐度指数、马克隆值呈极显著正相关,上半部平均长度与伸长率、整齐度指数及断裂比强度呈极显著正相关,与马克隆值呈极显著负相关;前3个成分特征值累计贡献率达到61.68,第1主成分主要跟单株铃数有关,第2主成分主要与纤维品质有关,第3主成分主要跟衣分有关;聚类分析将288份陆地棉种质资源在遗传距离为11.5时划分为4类,第Ⅰ类群包含88份材料,马克隆值最好的材料。第Ⅱ类群包含75份,类群材料衣分平均数为43.2,4个类群衣分平均里是最高的;第3类群包含124份材料,材料农艺性状和品质性状都相对较好;第Ⅳ类群材料稀絮H10属于特异种质资源,被单独分为一类。【结论】 288份种质资源变异系数幅度较大(1.56~14.03)。单株铃数变异系数最大为14.03,样本间差异较大;其它性状变异系数均小于10,材料纤维品质性状间差异不大。     

海岛棉零式果枝与长果枝品种间杂交F1和F2代产量和纤维品质性状的杂种优势分析

 采用MINQUE（1）统计方法、加性-显性（AD）及其与环境互作的遗传模型对9个海岛棉亲本及其20个F1组合（5×4）2个皮棉产量性状和5个纤维品质性状的3年资料进行了分析。结果表明,零式果枝与长果枝品种间杂交的F1和F2代5个纤维性状和霜前皮棉产量均具有负向群体超高亲优势。F1和F2纤维强度具有正向群体平均优势,细度具有负向群体平均优势,但优势都较低;皮棉总产量的群体平均优势F1达到42.1%,F2达21.0%。一般来说,F1和F2代纤维品质性状的优势较弱,但存在着F1品质性状具有优势,F2优势衰退很慢的组合;F1和F2均存在着霜前皮棉产量和皮棉总产量具有超高亲优势的组合。对海岛棉霜前皮棉产量与纤维长度及与纤维细度的遗传改良可以同步进行;而对海岛棉霜前皮棉产量与纤维强度的同步改良及对皮棉总产量与纤维长度、纤维强度和麦克隆值的同步改良很困难。表型相关分析表明,海岛棉霜前皮棉产量与纤维长度、纤维强度及与纤维细度可以同时利用杂种优势,同时利用海岛棉的皮棉总产与纤维长度及纤维细度的杂种优势较困难。     

彩色棉品质性状的遗传效应研究

选用了5个产量、品质性状差异较大的彩色棉品种以及1个白絮棉品种,采用不完全双列杂交交配设计(6×5/2)产生杂交一代15个组合以及6个自交亲本,考查了籽棉产量、皮棉产量和5个纤维品质性状,采用加性-显性遗传模型和统计分析方法(朱军,1997)分析了以上资料。结果表明:彩色棉纤维长度以基因的加性效应为主,纤维强度、整齐度、伸长率和细度的显性方差与加,性方差相当。彩色棉品质性状的狭义遗传率变幅为9.58%(伸长率)～87.01%(纤维长度)。紫絮棉和彩8在纤维长度、强度以及伸长率上都具有正的GCA效应,以它们作亲本可以明显改善后代的纤维品质,是彩色棉品质育种的有效亲本,对优质白棉的利用则会大大改善杂交彩色棉的产量和品质。组合紫絮棉×彩9-1、红叶棕絮×彩8、红叶棕絮×白棉、彩8×彩9-1、彩8×白棉等5个组合在品质上具有较强的SCA效应。上述亲本和组合在彩色棉育种以及杂交棉选育中可以有目的地加以利用。彩色棉与白色棉杂交后代的纤维强度具强的杂种优势,甚至有的组合超过纤维强度好的白色棉亲本。