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.     

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。     

陆地棉显性无腺体品系杂种优势及配合力研究

以７个显性无腺体陆地棉品系和４个常规品种（系）为材料，按ＮＣＩ设计，对２８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，２８个组合所研究的１５个性状中全部具有中亲优势，６个性状具有高亲优势，４个性状具有竞争优势；配合力分析的１１个性状中，株高、衣分、纤维长度和麦克隆值主要受基因加性效应控制，而子棉产量、皮棉产量、单株铃数、铃重和子指等性状同时受基因加性和非加性效应作用，显无０７３是丰产的显性无腺体品系，而显无２６０是较好的优良品系，组合显无０７３Ｘ泗棉２号在重要性上表现较好。     

转Bt基因棉杂种优势及性状配合力研究

采用NCⅡ设计方法,选用我国构建的Bt(Bacillus thuringiensis)基因棉GK3和美国构建的Bt基因棉新棉33B等Bt基因棉为父本,配制杂交组合,分析了含Bt基因杂交棉组合的性状优势表现及配合力效应。性状优势分析表明,组合的中亲优势和竞争优势明显,皮棉产量中亲优势率达100％,竞争优势率达86．7％,多数品质性状较对照为优,表明转Bt基因棉品系与常规品种间杂种优势利用潜力较大;通径分析表明,在增产因素中,铃重和铃数所起贡献较大;配合力分析表明,父本间和母本间的GCA均方值均达显著或极显著水平,组合的SCA均方值除子、皮棉声量性状外,其余均不显著,在F1性状的遗传中,各性状的加性效应起主导作用;F1的性状表型值与父、母本的GCA呈高度正相关,并达显著水平,表明选配含Bt基因杂交组合时,选择GCA值大的亲本较为可靠。     

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。     

陆地棉不同群体主要性状的遗传力及杂种优势分析

以1个高强纤维品系为父本,6个常规棉品系、5个转Bt基因抗虫棉品系和5个彩色棉品系为母本配制杂交组合,利用AD模型,分析了3个群体杂交组合主要性状的遗传力和杂种优势表现。结果表明,常规棉群体和抗虫棉群体的衣分、籽棉产量等性状基因显性效应对杂种一代性状形成起主导作用,彩色棉群体的籽棉产量受加性和非加性效应共同控制,而衣分的遗传变异主要来自基因的加性效应。常规棉群体的比强度以显性效应为主,抗虫棉和彩色棉群体的比强度以加性效应为主。3类群体中2．5％跨长和马克隆值的遗传效应均以加性效应为主,同时受非加性效应的影响也较大。常规棉群体和抗虫棉群体的产量性状有一定的杂种优势,纤维长度和细度基本上没有优势,纤维强度有显著的负优势,但彩色棉群体的纤维长度和强度有一定的正向优势。因而,在品种改良上,可以利用常规棉和转基因抗虫棉的杂种优势大幅度提高产量,利用彩色棉的杂种优势来提高纤维品质。     

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。     

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。     

转基因抗虫棉sGK9708与不同类型品种杂种的遗传及优势分析

利用转基因抗虫棉sGK9708与7个常规棉、7个优质棉、8个转Bt基因抗虫棉和6个彩色棉品系分别配制杂交组合,对其性状的遗传效应和杂种优势进行了比较分析。结果表明:(1)常规棉、优质棉和转基因抗虫棉类型的子棉产量以显性效应为主,加性效应也起较大作用,纤维品质性状的遗传变异主要来自于加性效应。(2)彩色棉类型的子棉产量性状以加性效应起主导作用,纤维品质等性状的遗传变异受显性和加性效应共同控制。(3)转基因抗虫棉类型的衣分和铃重具有极显著的显性效应,常规棉类型以加性效应为主导,优质棉和彩色棉类型由加性和显性效应共同决定。(4)彩色棉类型的子棉产量性状具有负向群体超亲优势,纤维长度和强度具有一定的正向群体超亲优势。     

红叶棉花的产量杂种优势研究初探

利用综合性状表现较好的3个红叶材料作父本,与15个绿叶转基因棉花新品种(系)组配19个红叶杂交组合,研究了具有红叶标记性状棉花的产量杂种优势表现,结果表明:19个红叶杂交组合子棉产量具有明显的杂种优势,皮棉产量的具有正向中亲优势、正向超亲优势和负向竞争优势,衣分和单铃重具有正向的中亲优势,单株铃数表现正向中亲、超亲和竞争优势,筛选出产量竞争优势在5%以上、综合性状较好的优势组合4个。     

陆地棉亲本和柱头外露系间杂种优势和配合力分析

采用ＮＣⅡ交配设计，选用５个陆地棉亲本和３个柱头外露种质系组配１５个Ｆ１，分析了１４个性状的竞争优势和配合力。结果表明，Ｆ１代竞争优势明显，产量性状中，皮棉总产的竞争优势最大，其余依次为衣分、衣指、单株铃数等；品质柱状中，麦克隆值的竞争优势最大，其余依次为伸长率和２．５％跨长等。通径分析表明，铃重对霜前子棉的效应最大，单株铃致对子棉总产的效应最大。配合力上，陆地棉亲本以８０２７５６和０３０５的ＧＣＡ较好，柱头外露种质系以９３－１６３和－３－１４２台ＧＣＡ较好，ＳＣＡ效应显著的７个性状中，没有出现效应值均为正的组合，霜前皮棉、子棉总产和比强效应值均为正的组合有２个。文中讨论了柱头外露种质的利用价值和用配合力预测Ｆ１表型值的条件。     

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。     

陆地棉芽黄品系和常规品种间杂种优势利用研究

以５个芽黄品系和６个常规品种进行不完全双列杂交，测定３０个组合在主要农艺性状上的杂种优势和配合力。试验结果表明，陆地棉芽黄品系和常规品种杂交，Ｆ１具有明显的杂种优势。比较各性状竞争优势的相对大小可知，子、皮棉产量的优势最大，分别达１０．５７％和１０．７８％，果枝数、果节数、铃数和早熟性次之，纤维品质性状的优势较小。其中１０个组合Ｆ１皮棉产量的竞争优势率超过１５％杂种棉审定的增产阈值，尤以（ｎｖ３２×苏棉３号）、（ｖ１６ｖ１７×鲁棉１１号）这两个组合最突出。不同组合杂种一代间的性状变异主要受基因型控制，１６个性状同时具有显著或极显著的亲本一般配合力和组合特殊配合力差异，芽黄品系和常规品种间杂种优势的利用潜力较大。     

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。     

陆地棉与海岛棉种间杂种产量品质优势的研究

本研究探讨陆地棉与海岛棉种间杂种在长江中游棉区的杂种优势表现。试验涉及１０个陆地棉亲本和１０个海岛棉亲本及其３３个杂种，分别于１９８９年（１６个杂种）、１９９１年（９个杂种）和１９９２年（８个杂种）进行。陆地棉种问杂种的产量、铃数、子指、株高和纤维品质的中亲优势十分明显，与双亲平均值比较，皮棉产量平均高出８３．８％，成铃数增加３９．９％。但与陆地棉对照品种比较；种间杂种产量严重降低，平均下降３２．８％。陆海杂种结铃性强，成铃数比对照高出８６．１％，但许多青铃在后期不能正常成熟。采用早熟陆地棉与适应性较好的海岛棉杂交，产量下降幅度小，在秋季雨水少、降温迟的年份甚至出现增产的少数组合。大多数种间杂种纤维长度＞３４ｍｍ，比强度＞２５ｇ／ｔｅｘ，麦克隆值＜３．７，中亲优势均超过１０％，大多数杂种竞争优势超过１５％，甚至优于海岛棉，表现超显性遗传，而纤维整齐度降低幅度很小（－１．２％）。     

不同抗源基因棉主要性状杂种优势及差异分析

主要对三种类型转基因抗虫棉包括国产单价、国产双价及美国单价抗虫棉杂种F1代主要性状的杂种优势及差异进行了分析。结果表明:在产量与产量性状方面,F1霜前皮棉产量、子棉产量、铃重和衣分具有明显的正向优势,其优势组合率分别为95.80%、83.33%、95.45%和87.50%,竞争优势(CH%)分别为27.65%、14.26%、13.13%和11.95%。在农艺性状方面,株高具有明显的正向优势,其竞争优势值为22.64%,而果枝数和单株结铃数优势不明显,其竞争优势分别为2.78%和 7.33%。在纤维品质方面,2.5%跨长、整齐度、比强度均为负优势,伸长率和麦克隆值均为正向优势。不同转基因抗虫棉相比,以sGK321双价抗虫棉为亲本的杂种平均竞争优势CH%最高,以GK12为抗虫亲本的组合伸长率竞争优势最高,以晋棉26为抗虫亲本的组合比强度竞争优势最高,以新棉33B为抗虫亲本的组合2.5%跨长、整齐度和麦克隆值的竞争优势最高。     

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。     

陆地棉高强纤维材料的杂种优势及配合力研究

以5个高强纤维材料为母本,6个抗棉铃虫品系为父本,采用NCⅡ交配设计,对30个组合的杂种F1的产量性状进行分析.结果表明,杂种F1竞争优势明显,4个性状具有竞争优势,其中子、皮棉产量优势最大,其次为铃重和单株铃数.通径分析表明,单株铃数对皮棉产量效应最大.在配合力上,高强纤维材料亲本以9208007Ⅲ长16952和9208007Ⅲ长22的GCA较好,抗棉铃虫亲本以中R3、中R4棉的GCA较好.杂交组合9208007Ⅰ长5×中R3和9208007Ⅲ长22×中R3是较理想的高产优质组合.     

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.     

早熟陆地棉主要性状配合力效应及遗传参数分析

选用12份不同来源的陆地棉为亲本材料,按照NCⅡ不完全双列杂交设计配置32 (4×8)份杂交组合,对亲本及F1代的13个主要农艺性状和品质性状的遗传效应、配合力和杂种优势进行统计分析。结果表明,陆地棉杂交组合间存在显著的遗传差异。籽棉产量、皮棉产量、铃重、衣分、纤维长度、比强度、马克隆值、伸长率同时受基因加性效应和非加性效应共同影响,单株铃数以基因加性效应为主,株高、始果节位、始果节高、整齐度以基因非加性效应为主;W1 (LZD)为大铃丰产亲本,L2 (辽棉43)为高衣分丰产亲本,W6 (19-ZHGC)、W7 (中91)为优质亲本,L2 (辽棉43)和W2 (新石K28)为各性状均表现较好的优良亲本;组合W1×L1 (LZD×辽棉38)、W5×L3 (惠远720×辽棉27)具有较大的育成品种的潜力;多数性状杂种优势明显,其中以皮棉产量和籽棉产量的竞争优势最大,分别达到15.5%和10.5%,纤维长度和断裂比强度平均竞争优势分别为5.7%、5.3%。由此表明,杂种优势利用可以有效提高棉花产量、改进纤维品质。