优良棉花亲本的筛选创新利用研究与实践

加强优良亲本的筛选鉴定、搜集及其配合力测定分析与利用,是提高杂交棉育种效率与效果的关键;选择抗病、抗虫、综合性状优良的当地推广品种作为双亲之一,且双亲性状互补,可获得良好的杂交棉育种效果。笔者主持育成的杂交棉强优组合纵ZLTC-3和徐铜3号,超亲优势和超标优势极为明显,是筛选创新并利用优良棉花亲本培育强优势杂交棉品种的成功实践。     

优势杂交棉育种经验与技术理论探究

组配优势杂交棉的关键在于优良亲本的选配。亲本的亲缘、地理及生态差异对杂优组合的选配至关重要。选择抗病、抗虫、综合性状优良的当地推广品种作为双亲之一,且双亲性状互补,配合力好,可获得良好的杂交棉育种效果。笔者主持育成的纵字号杂交棉品种苏棉23号、ZLTC-3.k和徐铜3号超标优势分别达20％以上,是优势杂交棉育种的成功实践。     

优良棉花亲本的筛选创新利用研究与实践

组配优势杂交棉的关键在于优良亲本的选配.加强优良亲本的筛选鉴定、搜集及其创新与利用,是提高杂交棉育种效率与效果的关键和重中之重;采取“测配结合、测选结合“方法自主筛选出一批优良棉花亲本资源,并通过创新利用,已配组强优势杂交棉组合20余个,培育10余个强优势杂交棉品种,先后参加省级及其以上棉花品种区试.其中育成的杂交棉强优组合“纵ZLTC-3和徐铜3号“已分别通过省级审定定名(苏棉23号)和国家棉花品种区试(拟国家审定定名‘纵丰收棉3号’),超亲优势和超标优势极为明显;“丰收棉ZRS-6“2007年已被破格提前升入省级生产试验.是筛选创新并利用优良棉花亲本培育强优势杂交棉品种的成功实践.     

优良棉花亲本的筛选创新利用

棉花杂交优势来源于基因的显性效应、加性效应、非加性效应、上位性效应和质核互作效应。组配优势杂交棉的关键在于优良亲本的选配。加强优良亲本的筛选鉴定、搜集及其配合力测配测选与利用,是提高杂交棉育种效率与效果的关键;以自主筛选创新的特高配合力的亲本材料为父本,育成的杂交棉强优组合"纵ZLTC-3和徐铜3号"已分别通过省级审定定名(苏棉23号)和国家棉花品种区试(拟国审定名‘纵丰收棉3号’),其超亲优势极为明显,是筛选创新并利用优良棉花亲本培育强优势杂交棉品种的成功实践。     

抗虫海陆杂交棉主要经济性状的杂种优势分析

分析了抗虫海陆杂交棉主要经济性状的杂种优势。结果显示:海陆杂交棉F_1的籽棉、皮棉产量均超过了海岛棉亲本,多数组合也超过了陆地棉亲本;海陆杂交棉F_1的单铃重、每囊粒数、衣分、纤维马克隆值一般介于双亲之间;海陆杂交棉F_1的籽指偏大,某些组合的籽指超过了海岛棉亲本;海陆杂交棉F_1的不孕籽率偏高,超过了双亲;海陆杂交棉F_1的纤维长度、整齐度、比强度、伸长率普遍呈正向超双亲优势。     

抗虫海陆杂交棉主要经济性状的杂种优势分析

分析了抗虫海陆杂交棉主要经济性状的杂种优势。结果显示:海陆杂交棉F_1的籽棉、皮棉产量均超过了海岛棉亲本,多数组合也超过了陆地棉亲本;海陆杂交棉F_1的单铃重、每囊粒数、衣分、纤维马克隆值一般介于双亲之间;海陆杂交棉F_1的籽指偏大,某些组合的籽指超过了海岛棉亲本;海陆杂交棉F_1的不孕籽率偏高,超过了双亲;海陆杂交棉F_1的纤维长度、整齐度、比强度、伸长率普遍呈正向超双亲优势。     

抗虫棉杂交种(F1)品质性状配合力及遗传参数分析

利用5个具有抗虫基因的棉花品种(系)做母本,6个常规棉花品种(系)做父本,采用NCⅡ遗传交配设计进行杂交组配,研究抗虫杂交棉品质性状配合力、配合力效应与亲本及杂种一代相关性和遗传参数,结果表明:母本中的D17和父本中的百农527具有较高的一般配合力效应,4个组合具有较高的特殊配合力效应;F1与双亲一般配合力效应及总配合力效应呈极显著正相关,亲本一般配合力与组合特殊配合力没有必然联系;亲本的5个品质性状主要以加性遗传为主,有些性状伴有微弱显性,且环境对它们都有一定的影响.     

棉花F1性状与亲本关系分析

从36 个F1优势组合中筛选出强优势组合,将P1、P2、F1 随机区组排列,3 次重复,生育期内测定植株性 状、黄萎病、产量构成要素及品质变化。通过对杂交棉强优势组合子一代与亲代间优势关系分析,揭示杂种一代变化 趋势。结果表明院杂种一代与两亲本相比,株高、果枝数超过高值亲本Y5-1,生育期与早熟亲本一致,果枝始节位、第 一果枝高接近两亲本均值;抗病能力超过病重亲本,但低于病轻亲本;铃重极显著高于双亲,籽皮棉产量均表现出明 显的正向中亲优势和超亲优势,优势分别达到76.6%、25.4%。品质性状中,没有表现出超亲优势,纤维长度和成熟度 指数与高值亲本P2相同,其余性状数值都接近于中亲值。指出种质创新、选择在杂优利用中的重要作用,同时应根据 新疆实际情况加强对杂交二代的选育研究。     

一种提高作物产量杂种优势的亲本选配方法——以棉花为例

[目的]研究棉花双亲间一些产量性状的差异与杂种一代产量中亲优势的变异性。[方法]采用半双列杂交方法配制36个组合,按照随机区组方法进行设计。[结果]双亲铃重均匀度和单株成铃数是棉花产量杂种优势变化的敏感性状,提高全株铃重均匀度的双亲差异或减小单株成铃数的双亲差异,均可使产量中亲优势变异加大。[结论]该研究为选育产量强优或超强优杂种一代提供理论依据。     

T型杂交小麦的优势及其亲本选配

本试验采用20个组合 T 质杂种与亲本及部分相应 A 质杂种,采用通径分析、同亲回归分析、主成分分析等数量遗传学方法,针对当前 T 型杂交小麦产量优势不强的原因进行了研究。试验表明:T 质杂种与相应 A 质杂种相比,虽产量结构有不同,但 T 质对杂种产量优势不表现显著影响。T 质杂种恢复度达到80%左右则与产量无显著相关。T 质杂种的产量优势与农艺性状的亲本选配关系十分密切。与前人工作相比,本文较系统地分析了 T 型杂交小麦亲本选配的原则和特点。结果表明:其亲本选配仍遵从亲本性状优良、配合力高、双亲有一定的遗传差异、产量结构互补的一般作物杂优育种的亲本选配原则;但又有其特点:(1)双亲均有较高产量水平;(2)双亲均有基本适应性;(3)亲本对 T 质有遗传上的适应性。     

Finding heterosis for fiber traits in intervarietal crosses of cotton, <Emphasis Type="Italic">Gossypium hirsutum</Emphasis> L.

Raising yield and fiber quality of cotton through heterosis (hybrid vigor) has been an objective of plant breeders and scientists. Heterosis over mid parent for fiber-related traits was calculated in three crosses of cotton (Gossypium hirsutum L.) involving five cotton varieties, viz., CIM 506, CIM 702, CIM 443, FH 1000 and CIM 1100 being commercially grown in Pakistan. Heterosis was observed for all four characters. The cross CIM 443 × CIM 1100 showed maximum positive heterosis (8.57%) for ginning outturn (GOT) (%) followed by fineness (7.81%) and staple length (1.01%). Therefore, the cross CIM 506 × CIM 1100 appeared to be promising for providing potential breeding materials for further commercial exploitation of heterosis in Pakistan, and heterosis breeding has a great potential for increasing stagnant cotton yields around the world.     

抗虫棉组合杂种优势比较及相关分析研究

用6个抗虫棉亲本与6个常规棉亲本配置杂交组合,对其中的23个组合F1进行了杂种优势比较及相关分析,结果表明,强优势组合当首推K6×K5,其综合性状优良,次推B×K2和C×K1组合;单铃重与抗亲优势、中亲优势及竞争优势之间均达极显著水平的正相关,选择大桃品种作杂交亲本,是配置强优杂交组合的主要途径之一。     

高品质棉主要农艺性状及经济性状的杂种优势

选用3个通过种间杂交后代选育的棉花高品质系(种)与4个抗棉铃虫棉花品种(系),按3×4不完全双列杂交设计,配置24个F1组合.对杂种一代主要农艺、经济和纤维品质性状进行杂种优势及遗传分析.结果表明:F1籽、皮棉产量具有一定的中亲优势,竞争优势差,其遗传以加性效应为主,其次为显性效应;铃重F1优势明显,无论中亲优势、超亲优势、竞争优势均有一定的正向优势,其遗传以显性效应为主,其次是加性效应;结铃数和衣分多表现为负优势,其遗传以加性效应为主,结铃数无显性效应;h2B和h2N均以衣分最高,分别为74.5%和85.9%,皮棉产量其次,分别为60.2%和70.2%,结铃数最低,均为 13.1%;纤维品质性状优势明显,尤以竞争优势表现突出,其遗传以加性效应为主,其次为显性效应.     

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。     

中国棉花高产育种研究进展

棉花是中国重要的经济作物,棉花生产稳定发展关乎中国2 000万棉农的利益。产量是棉花种植收益的基础,因此,在其他性状综合发展的前提下,高产是棉花品种培育的最重要目标。20世纪50年代以来,中国棉花单位面积产量增加了9倍之多,其中品种的引进和改良为棉花产量的提高作出了重要贡献。但是近年来,随着棉花种质资源遗传多样性日渐狭窄,中国棉花单位面积产量增加缓慢,严重阻碍了棉花种植产业的健康发展。本文分析了棉花单位面积产量包含的4个主要组成成分单位面积株数、单株铃数、单铃重和衣分在棉花产量形成中起到的作用;单株铃数和衣分的增加在中国棉花高产育种过程中起到了重要作用,但是产量的提高是一个相互协调的过程,在加强重点性状改良的同时,也要注重其他性状及因素的相互配合,才能取得最好的效果。分析在中国高产育种中起重要作用的途径方法及其研究进展:国外引种在建国初期对于中国棉花产量的提高起重要作用,替代了中国原有的产量低、品质差的亚洲棉品种,促进了中国自主育种的发展;通过传统育种先后培育出早熟的中棉所16、丰产的鲁棉1号和抗病丰产的中棉所12等品种,推动了中国棉花生产的发展;通过杂种优势利用,中国培育了一大批起重大推动作用的杂交品种,例如中棉所29曾经占中国长江流域杂交棉种植面积的50%左右;加强雄性不育系的研究对于杂种优势利用的持续发展起到关键作用;分子标记技术的发展为棉花分子育种提供了技术支持,多个稳定产量性状位点的定位为分子标记辅助育种奠定了基础;转基因技术的发展为棉花分子设计育种提供了契机,转基因抗虫棉中棉所41、石远321和鲁棉研28等的育成使中国棉花产量稳中有升,但是目前针对产量性状改良的基因较少,还需加强对于产量相关基因的挖掘,加快发展转基因高产育种。目前中国棉花单位面积产量水平处于国际前列,但中国地少人多,在不与粮争地的前提下,为确保农产品的有效供给,还需继续挖掘棉花产量潜力,提高棉花单位面积产量,保证棉花产业持续健康发展。因此,建议收集种植资源,注重种质资源的创新;加强胞质雄性不育研究,简化制种技术和成本,推动简化制种的优异杂交种的培育;利用高通量测序技术,发掘全基因范围内的高产相关基因,用于分子标记辅助育种和全基因组选择育种;通过聚合育种,培育高产、优质、早熟以及适合机械化种植的棉花新品种。     

外源抗虫基因对棉花杂种优势的影响

为研究外源抗虫基因对棉花杂种优势的影响,本研究通过对3对杂交棉组合的产量性状和品质性状的分析得出,外源基因的引入,可以提高杂交棉产量,但对棉花品质性状的改变并没有显著的影响。转基因杂交棉组合的产量性状和品质性状的相关性为负相关,产量和产量构成要素之间呈极显著正相关,品质和品质构成要素之间多呈正相关。     

陆地棉亲本配合力及杂种优势分析

采用双列杂交方法,研究了６个陆地棉（ＧｏｓｓｙｐｉｕｍｈｉｒｓｕｔｕｍＬ．）亲本材料有关产量性状的配合力、亲子关系和Ｆ１的杂种优势。结果表明：所有产量性状的一般配合力和特殊配合力方差均达到了极显著水平;相同性状不同亲本之间以及相同亲本不同性状之间的一般配合力不同;同一性状不同组合之间,以及同一组合不同性状之间的特殊配合力各异;Ｆ１与双亲一般配合力及总配合力呈极显著的正相关;产量性状均有不同程度的杂种优势,以籽棉产量、皮棉产量的杂种优势最高;５５５的一般配合力高且本身表现优良,是一个很好的高产亲本,可在棉花杂交育种及杂种优势中加以利用。     

转基因抗虫杂交棉的遗传效应分析

通过对转基因抗虫杂交棉遗传效应分析表明,其产量性状主要表现为加性效应与环境互作,说明杂交棉的产量优势稳定;而品质性状杂种优势表现不明显,基因型与环境互作影响品质的表达.同时杂交棉产量和品质性状的表现还会受到环境机误或抽样误差等其他因素的影响,但所占比例较小.     

HB红花性状对陆地棉杂种优势的影响

以4个陆地棉HB红花近等基因系(B1、B2、B3、B4)作父本,分别与其轮回亲本(A1、A2、A3、A4)杂交,得到4个杂交组合;同时以A4为母本,分别与B1、B2、B3、A1、A2、A3杂交．得到6个杂交组合.以这10个组合的F1代杂交种为试材,对其产量及有关性状的中亲、超亲及竞争优势进行了试验比较.结果表明：HB红...     

苎麻两系杂交组合的研究

对 1 2 9份雄不育两系杂交组合杂种优势、遗传变异的研究表明 ,F1 的产量、株高、有效株率等均比双亲有明显的正向优势 ,鲜皮出麻率和纤维细度优势不显著 ,大多呈中间型 ,且与双亲 (特别是母本 )的关联较大。组合与亲本无性系的单蔸产量、纤维细度及经济性状的变异系数无显著差异。但可从中选到产量比本地主要品种增产 2 0 %以上 ,纤维细度在 1 80 0支以上且变异小的优势组合。