光子棉花的产量杂种优势研究

利用综合性状较好的5个光子材料作亲本,与17个优良毛子棉花新品种(系)组配19个光子杂交组合,研究具有光子标记性状杂交组合的产量杂种优势表现.结果表明:光子杂交组合皮棉产量表现正向中亲优势和正向超亲优势,籽棉产量光子作母本的杂交组合杂种优势高于光子作父本的杂交组合;衣分和单铃重表现正向中亲优势,单株铃数光子作母本的杂交组合优势率高于作光子父本的杂交组合;籽指表现负向中亲优势、负向超亲优势和负向竞争优势,筛选出产量竞争优势5%以上、综合性状突出的优势组合8个.     

转基因抗虫棉与陆地棉种质间的杂种优势和配合力分析

采用NCⅡ交配设计,对5份转基因抗虫棉、6份柱头外露种质资源和彩色棉等陆地棉优异亲本组配杂交,分析杂种F1的11个性状的杂种优势和配合力.结果表明,主要产量性状皮棉产量,超高优势的平均值为6.18%,16个组合具正向的杂种优势;中亲优势的平均值为37.41%,24个组合均具有正向的中亲优势;竞争优势的平均值为-15.19%,8个组合出现正向竞争优势.其它产量性状铃重、单株铃数的杂种优势最为明显.纤维品质性状、2.5%跨长、比强度和伸长率的竞争优势明显.高亲值、中亲值和低亲值与F1平均值的相关关系表明,多数性状F1代平均值与中亲值和低亲值相关性密切.经配合力分析,双价321、新棉33 B、HK-1、96-67、惠无3055和01 HN 06表现较显著的GCA效应;SCA效应显著的7个性状中,A 1×B 6、A 2×B 5、A 2×B 3等组合有7个性状的SCA效应为正值.     

转基因抗虫棉特色亲本间的杂种优势和配合力分析

采用8×5NCⅡ交配设计,对13份转基因特色亲本组配杂交,分析了杂种F1的7个性状的杂种优势和配合力。结果表明,主要产量性状子棉产量,超亲优势的平均值为-6.14%,18个组合具正向的杂种优势;中亲优势的平均值为24.07%,29个组合均具有正向的中亲优势;竞争优势的平均值为-29%,1个组合出现正向竞争优势。单株铃数的杂种优势最为明显。高亲值、中亲值和低亲值与F1平均值的相关关系表明,子棉产量、皮棉产量和单株铃数与高亲值、中亲值和低亲值的相关性不显著,衣分、铃重与高亲值、中亲值的相关性极显著,子指、果枝节位与低亲值、中亲值的相关性极显著。经配合力分析,A4、A7、A8、B1、B5等亲本的GCA较好;SCA效应显著的6个性状中,A8×B3、A4×B4组合的SCA效应均为正值。     

陆地棉优异种质间的杂种优势和配合力分析

采用 NC 交配设计 ,对包括转基因抗虫棉、常规棉、柱头外露种质系、彩色棉等 1 0份陆地棉优异亲本交配后 ,杂种 F1的 1 0个性状的杂种优势和配合力进行了分析。结果表明 ,皮棉产量超高优势的平均值为 - 2 .91 % ,1 0个组合具正向的杂种优势 ;中亲优势的平均值为 2 2 .45 % ,2 1个组合均具有正向的中亲优势 ;竞争优势的平均值为 -1 4.2 1 % ,4个组合出现正向竞争优势。其它产量性状中单株铃数的杂种优势最为明显。纤维品质性状 ,2 .5 %跨长的优势明显 ,麦克隆值的负向优势明显。高亲值、中亲值和低亲值与 F1平均值的相关关系表明 ,多数性状 F1代平均值与中亲值和低亲值相关性密切。配合力上 ,新棉 33B、680 2、94AP1 4、96- 67、 99- 1 6和 99- 5 5表现较显著的GCA效应 ;SCA效应显著的 7个性状中 ,A1 B3、A4B1、A5 B3等组合有 6个性状的 SCA效应值为正。     

标记型柱头外露种质系与陆地棉亲本间杂种优势与配合力分析

采用ＮＣⅡ遗传交配设计,对５份标记型柱头外露种质系和３份陆地棉亲本交配后,杂种Ｆ１的１１个性状的杂种优势和配合力进行了分析。结果表明,主要产量性状霜前皮棉产量,超高优势的幅度为－２８．８８％～１３．１７％,平均为－３．０６％,６个组合具正向的杂种优势;中亲优势的幅度为１８．１４％～８０．１２％,平均为５３．０８％,１５个组合均具有正向的中亲优势;竞争优势的幅度为－１５．３２％～４６．４３％,平均为１１．２７％,１０个组合具有正向的竞争优势。其它产量性状中单株铃数的杂种优势最为明显。纤维品质性状,２．５％跨长和比强度的优势明显,麦克隆值的负向优势明显。高亲值、中亲值和低亲值与Ｆ１平均值的相关关系表明,多数产量性状Ｆ１代平均值与高亲值相关性密切,因此在组合筛选时应注意对常规亲本的选择。配合力上,ＧＣＡ效应显著的性状,中棉所１９和石３２１分别在产量、品质性状方面表现较优,９６－１、９６－６７、９６－３３等３份标记型柱头外露种质系表现较优;ＳＣＡ效应显著的８个性状中,Ａ１Ｂ２８个性状的ＳＣＡ效应值均为正,Ａ２Ｂ２和Ａ４Ｂ１均有７个性状的ＳＣＡ效应为正。文中对标记型柱头外露种质及亲本选配等问题进行了讨论。     

棉花性状标记亲本配合力及杂种优势分析

为了分析棉花性状标记亲本的配合力和杂种优势,指导组合筛选,按5×4NCⅡ遗传交配设计,分析了5份亲本与4份性状标记亲本杂交后,主要产量性状杂种F1的竞争优势和配合力。结果表明,皮棉产量CH的平均值为-15.1%,4个组合均具有正向的竞争优势。配合力分析表明,A1、A2、A4、A5这4份母本和B2、B4这2份父本的GCA较好;5个性状的SCA效应均达显著以上,A1×B1、A3×B1、A4×B4等组合的SCA效应多数为正值。     

亚麻温敏雄性不育系F1、F2的优势分析

通过对以温敏亚麻雄性不育系1S为母本配制的6个杂交组合F1、F2代主要农艺性状和产量性状杂种优势的测定和分析,结果表明：不同杂交组合F1、F2代在株高和工艺长度上的平均优势均表现为负向超父本优势,而各产量性状上的平均优势均表现出很强的正向超父本优势;但与F1代相比,F2代平均优势明显下降。产量性状构成因素平均优势大小顺序为：单株产量＞单株果数＞千粒重＞每果粒数。不同组合间F1、F2代杂种优势表现差异较大,其中1S×黑亚15号组合产量性状的超父本优势最强,F1、F2代均表现出很强的杂种优势。     

陆海杂交种纤维品质和产量相关性状的鉴定与分析

【目的】深入研究棉花陆海杂交种纤维品质和产量相关性状杂种优势遗传规律,为培育高产优质陆海杂交种奠定理论基础。【方法】使用12份陆地棉材料和5份海岛棉材料配制陆海杂交种,对海南三亚和浙江临安种植的亲本及F_1进行纤维品质和产量性状测定。【结果】陆海杂交种纤维长度、纤维强度普遍具有显著的中亲优势,部分杂交组合具有较强的超亲优势,纤维长度性状在两地间变异系数较小,可以稳定遗传;在产量方面,部分陆海杂交种籽棉产量、皮棉产量和衣分等性状具有中亲优势,但仍显著低于陆地棉亲本。【结论】获得2个5A级优质长绒棉杂交组合T035和T044,筛选到1个海岛棉骨干亲本塔10-280,可为探讨陆海杂交种棉纤维品质杂种优势遗传规律提供有价值数据。     

转基因棉花三系配合力及杂种优势分析

为了分析转基因棉三系的配合力和杂种优势,采用5×4NCⅡ交配设计,分析了5份胞质不育系与4份恢复系杂交后,14个性状杂种F_1的竞争优势和配合力。结果表明,皮棉产量CH的平均值为-9.9%,有7个组合具有正向的竞争优势。主要品质性状中,2.5%跨长CH的平均值为2.1%,有16个组合具有正向的竞争优势,比强度CH的平均值为5.0%,有17个组合具有正向的竞争优势,马克隆值CH的平均值为-9.5%,20个组合均具有负向的竞争优势。2.5%跨长和比强度同时为正向竞争优势的组合14个。经配合力分析,A1、A3、A4、B1、B2、B4等亲本的GCA较好;SCA效应显著的10个性状中,A4B1、A2B2、A3B3等组合的SCA效应多数为正值。     

新疆冬麦区AL型三系杂交小麦亲本配合力、杂种优势和聚类分析

为了解新疆AL型三系杂交小麦亲本间配合力及其杂种优势关系,利用稳定不育系8份,恢复力强的恢复系9份,按照NCⅡ不完全双列杂交(8×9)设计配制72个F₁杂交组合,对亲本及杂交组合的7个农艺性状进行配合力效应和杂种优势分析,再根据亲本性状和一般配合力划分杂种优势类群。结果表明,三系小麦杂交组合中普遍存在产量和产量性状杂种优势,针对强优势组合的亲本选择,双亲之一一般配合力(GCA)或双亲GCA之和为正值且相对较大;相关性分析表明,中亲优势与父本和母本GCA值之和呈极显著正相关,父本和母本的GCA相关性大于特殊配合力(SCA)相关性。针对6个性状的GCA效应值和性状表型值分别进行聚类分析表明,配合力距离远的亲本组配可能出现强优势杂交组合的几率较大,性状表型值距离较远的两个亲本同一性状之间的优势互补也可以在后代中表现出较强的杂种优势。将17个亲本划分为4个和5个类群,为后续AL型杂交小麦强优势杂交组合的配制提供了依据。     

棉花杂种优势与几种生理生化指标的相关性

对８个陆地棉杂种及其亲本的四种生理生化指标进行了测定，并研究了这些指标与杂种产量优势的相关性，结果表明：幼芽匀浆互补法对Ｆ１皮棉超亲优势、中亲优势的预测相符率分别为８７．５％和７５．０％；杂种萌动种子ＡＴＰ含量普遍高于双亲平均值。超亲优势、中亲优势与杂种ＡＴＰ含量及双亲ＡＴＰ含量的平均值均呈正相关，且中亲优势与杂种ＡＴＰ含量相关显著（ｒ＝０．７１８８，Ｐ〈０．０５）；杂种产量优势与盛蕾期、盛花期的     

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。     

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。     

转基因抗虫棉产量性状的遗传效应及其杂种优势分析

采用加性-显性与环境互作的遗传模型,分析了9个亲本和36个F1的皮棉产量、单株铃数、铃重和衣分的两年资料,估算了转基因抗虫棉各项遗传方差和成对性状间各项遗传效应的相关性.结果表明,转基因抗虫棉的产量性状受加性和显性效应共同控制,皮棉产量、铃重和衣分都以基因的显性效应为主,而单株铃数是以加性效应为主,单株铃数和衣分还具有基因与环境互作效应.遗传相关分析表明,转基因抗虫棉的皮棉产量与单株铃数的基因型和表现型相关系数都比较大而且比较接近;皮棉产量与单株铃数、铃重和衣分的加性相关系数都达到极显著水平,而且皮棉产量与单株铃数、衣分的数值比较大.利用亲本和F1的资料预测了F2基因型值和杂种优势,结果表明,转基因抗虫棉F2的皮棉产量、单株铃数、铃重和衣分的群体平均优势分别为4.0%、5.1%、-1.3%和3.2%,群体超亲优势分别为-7.3%、-6.0%、-4.2%和-0.5%.     

Identification and Analysis of Fiber Quality and Yield Related Traits of Interspecific (Gossypium hirsutum L. × G. barbadense L.) Hybrids

[Objective] The aim of this study is to study the hereditary of heterosis of fiber quality and yield-related traits in the upland-island interspecific hybrids, and breed new interspecific hybrid varieties with high yield and fine fiber quality. [Method] In this study, 12 upland cotton materials and 5 sea-island cotton materials were selected to determine the fiber quality and yield traits of their parents and F₁ in Lin’an, Zhejiang and Sanya, Hainan. [Result] It was found that fiber length and fiber strength of F₁ (Gossypium hirsutum × G. barbadense) generally had significant mid-parent heterosis (MPH), some hybrid combinations showed strong over-parent heterosis (OPH), fiber length had a small coefficient of variation between the two places and could be stably inherited. And in terms of yield, seed cotton weight, lint weight, and lint percentage of some upland-island hybrids had MPH, but they were still significantly lower than those of upland cotton parents. [Conclusion] Two long-staple cotton hybrid combinations T035 and T044 with 5A grade high-quality were obtained, and an excellent material of G. barbadense Ta10-280 was screened. This study provides valuable data for the genetic law of fiber quality heterosis of upland-island hybrid cotton.     

多环境下陆地棉染色体片段代换系及F_1皮棉产量与纤维品质的表型分析

以1套陆地棉染色体片段代换系为亲本材料,采用株系间随机成对杂交组配F1,在5个环境下鉴定片段代换系亲本及F1的皮棉产量与纤维品质性状表现。结果表明,与轮回亲本(中棉所36)相比,F1在铃重与皮棉产量性状上具有一定的对照优势,亲本与F1的纤维长度与比强度均表现出明显的对照优势,且环境间表现一致。F1铃重、衣分与皮棉产量在各个环境下的中亲优势均值全部为正,且相对较大。除个别环境外,纤维长度、马克隆值与比强度的中亲优势均值也全部为正,但数值相对较小。片段代换系及F1的遗传变异丰富,部分亲本与F1在多个环境下的综合表现优异,其皮棉产量与纤维品质得到同步提高,群体材料的遗传改良与杂种优势利用具有广阔前景。     

陆地棉配合力与杂种优势、遗传距离的相关性分析

 用10个陆地棉亲本进行不完全双列杂交,共配置了45个组合,计算亲本的一般配合力（GCA）、特殊配合力(SCA)、杂种优势,并结合SSR标记研究了陆地棉亲本配合力与杂种优势、遗传距离之间的相关关系。配合力分析发现,10个亲本的一般配合力和特殊配合力存在显著或极显著差异。分析亲本配合力、杂种优势和遗传距离的相关性发现,子棉产量、皮棉产量、衣分的一般配合力和杂种优势呈显著或极显著相关,纤维长度、比强度、麦克隆值、株高、果枝数、单株铃数、铃重、子棉产量、皮棉产量、衣分的特殊配合力和杂种优势均呈极显著正相关,而与遗传距离相关均不显著。单株铃数、铃重、子棉产量、皮棉产量、衣分的杂种优势与遗传距离均为正向显著或极显著相关。在育种实践中这些显著或极显著相关的性状可能具有较高的改良潜力。     

转双抗虫棉纯合系的杂种优势及其产量性状的配合力

采用NCⅡ设计，利用4个生产上推广应用的棉花品种与9个转两类抗虫基因（Cry1Ae和API）纯合系进行杂交组配，对36个组合的F1产量性状的杂种优势和配合力进行分析，结果表明：大多数组合的竞争优势明显，各产量性状均具有竞争优势，但子指的优势为负值；皮棉和子棉的产量均具有较大的竞争优势，两者分别为17．2％和7．9％，皮棉和子棉产量的竞争优势率分别达到86．1％和80．6％。产量性状的优势大小依次为衣分、铃重和单株铃数，分别为4．1％，2．1％和0．7％。对组合的配合力方差进行分析，结果显示：9个转基因抗虫棉纯合系各产量性状的一般配合力差异较大，4个母本中的两抗虫棉的皮棉和子棉的产量的一般配合力优于两非抗虫棉。对这些组合特殊配合力进行分析，发现有6个组合具有较高的特殊配合力。因这9个纯合系的受体均为冀合321，所以这种配合力的差异是由外源基因作用的差异造成。