常规棉与杂交棉产量构成因素的偏相关和通径分析

采用偏相关和通径分析法,对河南省常规棉和杂交棉2004年区试资料的皮棉产量及其构成因素进行统计分析。结果表明:常规棉单株铃数对皮棉产量作用最大,其次分别是单铃重、衣分;杂交棉衣分对皮棉产量作用最大,其次分别是单株铃数、单铃重。据此结果,提出常规棉和杂交棉品种选育策略和栽培的主攻方向。     

常规棉与杂交棉产量构成因素的偏相关和通径分析

采用偏相关和通径分析方法,对2004年河南省常规棉和杂交棉区试资料的皮棉产量及其构成因素进行分析.结果表明,皮棉产量构成因素中,无论常规棉和杂交棉,单株结铃数受环境影响最大;对常规棉,单株铃数对皮棉产量作用最大,其次分别是单铃重、衣分;对杂交棉,衣分对皮棉产量作用最大,其次分别是单株铃数、单铃重.据此结果提出常规棉和杂交棉品种选育策略和栽培的主攻方向.     

陆地棉品种数量性状的相关遗传力和选择指数分析

以国内外23个陆地棉品种(系)为材料.利用相关遗传力研究了陆地棉数量性状间的相关遗传变异;并分析皮棉产量和产量构成性状各种组合的选择指数.相关遗传力分析结果表明,通过衣分和下部茎粗等性状间接选择单株皮棉产量比直接对单株皮棉产量进行选择效率高.相关遗传力通径分析表明在构成皮棉产量的三要素中,对单株皮棉产量影响最大的是单株铃数,衣分次之,单铃重最小.皮棉产量的选择指数分析也同样表明有效铃、衣分、籽指、单株皮棉重进行组合选择的效率较佳,同时也必须对单铃重进行必要的辅助调节和控制,协调好它们的关系.     

海岛棉数量性状的相关与通径分析

本文通过对海岛棉新海系列的棉花品种（系）进行相关和通径分析．相关分析表明：单株皮棉产量与单株铃数、株高、比强度呈极显著正相关;生育期与长度呈显著正相关;单株铃数与株高、果枝数呈显著正相关;果枝节位与强度、衣分呈极显著负相关;其它各性状均呈一定程度的正或负弱相关。偏相关分析表明：单株皮棉产量与单株铃数、单铃重、衣分呈极显著正相关：衣分与单株铃数、单铃重呈极显著正相关;长度、细度、强度与各品质性状呈一定程度的不显著正或负相关。通径分析表明：单株铃数对单株皮棉产量的贡献率最大．其次是单铃重和衣分的贡献率较大．其它各性状对单株皮棉产量产生的正向或负向效应都不大．但是株高、果枝数、比强度通过单株铃数产生的间接效应的正向作用较大。研究各性状的相关关系可以指导我们对育种目标性状的选择,提高育种效率。     

陆地棉常规品种(系)与杂交组合性状相关性的比较分析

选择24份常规棉品种(系)和7个杂交组合为试验材料,以单位面积皮棉产量为指标进行聚类分析,发现杂交组合分属于高、中产类型,而低产类型皆为常规品种(系),且高产类型的株铃数、果枝数、单铃重、株高和衣分均显著高于低产类型。采用简单相关、偏相关及通径分析分别对常规棉及杂交组合的12个重要经济性状进行相关性分析,发现对常规棉皮棉产量影响最大的产量因子是株铃数,其次是衣分、单铃重,而对杂交组合影响最大的则是衣分;子指与常规棉和杂交棉的皮棉产量均呈极显著负相关。常规棉的皮棉产量与纤维上半部平均长度和断裂比强度呈极显著负相关,与马克隆值呈极显著正相关,说明常规棉的产量与纤维品质的矛盾难以协调;但杂交组合的皮棉产量与断裂比强度呈显著正相关,与纤维上半部平均长度和马克隆值的相关性弱且未达到显著水平,表明通过杂种优势利用能够协调皮棉产量与纤维品质的矛盾。     

棉花抗红铃虫性对产量性状的影响研究

以不同抗性类型的陆地棉抗虫品种(系)和常规棉品种(系)作亲本配制杂交组合,将亲本和F1代杂交种共20个材料在网室、田间进行抗红铃虫鉴定和棉花抗红铃虫性对棉花产量的影响研究,试验表明,具有外源抗虫基因的抗虫棉皮棉产量高,稳产性好,尤其是抗虫杂交棉具有明显的杂种优势。相关分析结果,棉花种子虫害率与皮棉产量、子棉产量、单株成铃数和霜前花率呈极显著负相关;与衣分和僵瓣黄花率成极显著正相关;与单铃重相关性较低。结果表明,利用外源抗虫基因转导的棉花新材料作为杂交亲本,可以培育出丰产高抗棉花害虫的棉花新品种,尤其适合培育抗红铃虫的杂交棉品种。     

河北省冀中南春播转基因抗虫棉花审定品种主要产量性状变化趋势分析

从1995年河北省棉花品种审定委员会开始受理转基因抗虫棉参试以来,共审定冀中南春播转基因抗虫棉品种35个,杂交种20个,本研究对审定品种的主要产量及相关性状进行了分析.分析结果表明:审定品种多集中在2006～2008年,常规品种霜前皮棉产量呈上升态势,杂交种产量呈先上升后稳定趋势,2002～2003参试年份之前衣分逐年得到明显提高,以杂交种最为明显,从37.6%上升到41.9%,之后逐步稳定在40%左右,常规种衣分也有明显提高,单铃重则延续了上升态势,变化幅度为4.9～6.5 g,单株成铃变化较小.对比常规品种和杂交种表明,杂交种可以迅速改良产量,但到一定程度后,两者表现逐渐趋同.     

细胞质雄性不育陆地棉与海岛棉间杂种优势初步研究

利用棉花细胞质雄性不育系及其恢复系,配制海岛棉与陆地棉种间杂种和陆地棉与陆地棉种内杂种,并以常规棉品种作为对照,比较和研究了两类组合的优势表现。结果表明,利用细胞质雄性不育的海陆种间杂种在株高、果枝数、果节数、单株结铃数和不孕子率上显著地高于陆地棉种内杂种,但单铃重和衣分则显著地低于陆地棉种内杂种,单铃重前者最高为3.3 g,后者最低也有4.7 g。一般地,海陆种间杂种的小区皮棉产量显著低于陆陆种内杂种,但也有个别组合,如海陆1号的皮棉产量,与陆地棉品种中棉所 12 和陆陆种内杂种浙杂 166 没有显著差异。在品质性状方面,海陆种间杂种在长度、整齐度、比强度、伸长率和麦克隆值都显著地好于陆陆种内杂种,尤其是长度、比强度和伸长率最高分别达到 35.3 mm、43.6 cN·tex 1 和7.8%。     

基于陆地棉背景的海岛棉染色体片段导入系产量性状QTL定位

棉花产量分为籽棉产量和皮棉产量,其中高皮棉产量总是育种的首要目标。皮棉产量由单株铃数、衣分、单铃重等因素组成。其中衣分在各因素中的遗传率最高,同时也是产量育种中重要的选择指标。育种中利用分离群体对单株铃数、铃重等产量性状选择受环境影响较大。利用染色体片段导入系进行铃数、铃重等产量性状的定位,定向改良产量性状,是棉花分子设计育种的有效方法。本研究利用陆地棉TM-1为轮回亲本和海岛棉海7124为非轮回亲本构建了一套陆地棉背景的染色体片段导入系,并在7个环境的田间试验下,鉴定了它们的产量表现,定位了28个与单株铃数、铃重、衣分和籽指相关的QTL。其中,在Dt亚组染色体上鉴定出的产量性状QTL多于在At亚组染色体上鉴定出的。28个QTL中,加性效应为正的16个,加性效应为负的12个,表明海岛棉不同的导入片段效应不同,有的片段可以提高陆地棉产量,有的则降低陆地棉产量。在6个环境下,导入系IL008(特征标记NAU2573和NAU3576)的衣分均显著高于轮回亲本TM-1,因此IL008可以应用于棉花分子育种,定向改良陆地棉的衣分。     

陆地棉数量性状的多元统计分析

通过对45个陆地棉品种（系）的产量、品质性状进行多元统计分析，结果表明：产量性状的遗传改良潜力较大，而品质性状的遗传改良潜力较小；相关与偏相关均反映了产量性状间存在显著的相关关系，建立单株皮棉产量的回归方程，拟合效果较好，从通径和决策系数分析结果可看出，单株皮棉产量的影响因子大小依次为单株有效铃、单铃重、衣分；而产量与品质性状间的关系不显著。45个陆地棉品种（系）可以分为5类，其中第2类产量、品质性状综合表现优良，具有较大的利用价值。     

南疆海岛棉和陆地棉棉铃发育过程中的生理生化特征

在大田条件下,以南疆主栽海岛棉和陆地棉为材料,研究棉铃发育过程中棉铃各部位的生理生化特征。结果表明,海岛棉铃壳叶绿素a、叶绿素b含量极显著高于陆地棉,类胡萝卜素含量极显著低于陆地棉。海岛棉铃壳、种子、纤维中可溶性蛋白质含量、过氧化氢酶活性和抗坏血酸含量明显高于陆地棉,且纤维中过氧化物酶活性也高于陆地棉,铃壳中丙二醛含量低于陆地棉。海岛棉与陆地棉发育棉铃各部位生理生化的异质性是棉铃铃期、铃重、衣分和纤维长度、伸长率、比强度等种间差异的内在表现。     

棉花窄卷苞叶基因对产量品质的影响

采用经测验具有良好近等基因性的两对近等基因系，研究窄卷苞叶基因对产量、品质共19个性状的影响。结果表明，与正常苞叶近等基因系比较，窄卷苞叶系营养生长旺盛，植株高大，铃轻、子小、衣指低，果节多、结铃多，不易早衰，但两者差异显著性与遗传背景和试验地点有关。窄卷苞叶基因对棉花产量、衣分、单株果枝数，脱落率和     

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.     

转iaaM基因陆地棉种质系的经济性状及其杂种F1表达特征

为阐明转iaaM 基因陆地棉种质系在Ⅰ型高品质杂交棉育种中的利用价值,本研究采用4 个转iaaM 基因的陆地棉新种质系、2 个高品质陆地棉种质系,及其4 个杂交组合做PCR分子检测,并对其经济性状进行区组比较试验。结果表明：4 个转iaaM 基因的父本及其杂交F1在500 bp 处均出现特征主带,而2 个高品质母本无特征主带,显示iaaM 基因在杂交F1代呈显性表达。转iaaM 种质系的衣分较高、棉铃较大、单株结铃较多、脱落率较低;但籽指偏小、种子空瘪率较高。具有iaaM 基因的杂交F1组合,其衣分、单铃重、结铃数接近转iaaM 亲本,表明转iaaM 基因的产量性状三要素在F1代呈显性表达;其中有2个杂交组合的纤维品质达优质Ⅰ型,且1 个组合的皮棉产量与Ⅲ型杂交棉对照‘苏杂201’相比,仍具有正向竞争优势。利用iaaM 种质系做为杂交亲本,只要杂交配组适当,培育具有产量优势的Ⅰ型高品质陆地杂交棉在实践上是完全可行的。     

高品质陆地棉棉铃发育特点

以高品质棉杂交种科棉3号、常规种科棉4号为供试品种(常规品质棉苏棉[1]5为对照),于2004-2005年测定棉铃的发育性状。结果表明,高品质棉与常规品质棉明显不同,前者铃较长、铃体积大、铃重高,棉铃最大直径与后者相似。科棉3号以花后10 d内铃长增长快于常规品质棉、科棉4号则以花后10 d、21~30 d快于常规品质棉;高品质棉铃最大直径的增长持续期短于常规品质棉,且花后10 d内增长慢;高品质棉在花后20 d内铃体积的增大高于常规品质棉,尤其以花后11~20 d增长更快;科棉3号在开花后10 d后铃重增长快于常规品质棉,科棉4号则表现在开花后20 d前快于常规品质棉。说明以铃长为重要指标进行高品质类型棉花品种选育、以棉铃体积和铃重提高为载体进行高产优质栽培调节是关键技术。     

Creation of a New Resistant Germplasm to Verticillium Wilt by Distant Hybridization in Upland Cotton

To create new germplasm lines resistant to Verticillium wilt in upland cotton, 65 distant hybridization germplasm lines (DHGLs) in upland cotton genetic background were cultivated by interspecific hybridization between Gossypium hirsutum and wild species including G. anomalum, G. armourianum, G. aridum, G. raimondii, G. mustelinum, interspecific F₁ backcrossing with G. hirsutum for four generations, and selfing for four generations, followed by a conventional breeding program. The results of agronomic trait identification during 2011-2012 indicated that average plant heights of DHGLs were closely similar to commercial cultivars of upland cotton, while average fruit branches, fruit nodes, bolls of DHGLs individual plant were lower than those in commercial cultivars of upland cotton. Average single boll weight and lint percentage of DHGLs were lower than commercial cultivars of upland cotton. Fiber length, strength, fineness and maturity of DHGLs were reasonably collocated. Fiber of most lines was suitable for spinning extra high count yarn, but the main fiber quality indices of commercial cultivars of upland cotton were not well coordinated. Identification of resistance to Verticillium wilt in defoliation disease nursery during 2012-2013 indicated that five DHGLs resistant to Verticillium wilt . Suyuan 040, Suyuan 045 and Suyuan 061 were highly resistant to Verticillium wilt with a disease index of 8.33, 4.35 and 7.79, respectively. Suyuan 030 and Suyuan 034 were resistant to Verticillium wilt with a disease index of 12.35 and 13.70, respectively. The genetic relationship of new germplasm lines resistant to Verticillium wilt were traced and showed that Suyuan 040 and Suyuan 045 were DHGLs of G. raimondii, Suyuan 061 was DHGL of G.mustelinum, Suyuan 030 and Suyuan 034 were DHGLs of G. aridum.     

不同年代棉花品种产量构成、纤维品质及其系谱分析

对５０年来我国自育的有代表性的棉花品种２０份进行了比较研究，结果表明，棉花单产呈递增趋势，９０年代棉花品种比５０年代品种皮棉增产１７．７３％，平均每年增产皮棉３．３８４ｋｇ·ｈｍ－２，产量增加主要是衣分和单株结铃数增加所致，衣分呈递增趋势，年均递增０．１００２个百分点；单株结铃数增加１．６个。新品种的子指变小，衣指变大；棉花衣分与皮棉产量呈显著正相关（ｒ＝０．７００３＊＊），衣分对棉花产量贡献最大（ Ｐ３ｙ＝０．５８１０），单株铃数次之（Ｐ１ｙ＝０．２８５８），铃重最低（Ｐ２ｙ＝０．１３２６）。棉花纤维品质逐步得到改良，绒长变长，纤维强度变大；棉花遗传基础狭窄。     

转Bt基因抗虫棉近等基因系的研究

培育了 7个转 Bt基因抗虫棉近等基因系。Bt基因转入陆地棉基因组后 ,对棉花的衣分、铃重、单株铃数无明显影响 ,对皮棉产量有一定影响 ,部分组合的抗虫植株产量高于感虫植株 ,对绒长、整齐度、比强度、伸长率、麦克隆值等品质指标亦无明显影响。通过回交可将 Bt基因转育到优良品种的遗传背景上 ,实现抗虫性状与高产、优质等性状的结合。     

衣分不同陆地棉品种的产量及产量构成因素的遗传分析

选用衣分不同的陆地棉品种配置组合,率先将主基因-多基因联合世代分析与双列杂交试验分析相结合,分别从单个和整体基因水平上对棉花产量及产量构成因素进行了遗传研究。对2个高×低衣分组合的主基因-多基因6世代联合分析结果表明,各产量性状至少在1个组合中检测到主基因的存在,说明产量性状主基因存在的普遍性。由2个组合各产量性状的主基因、多基因遗传率比较得出,产量性状的主基因遗传率比多基因遗传率在不同组合间趋势变化相对较稳定;各性状在2个组合中的主基因、多基因遗传率分量不完全相同。衣分、铃重和籽指在2个组合中分别以主基因遗传为主和以多基因遗传为主;子棉产量和皮棉产量在2个组合中均以主基因遗传为主;衣指在组合I中以多基因遗传为主,在组合II中属于典型的多基因遗传;单株铃数在组合I中属于典型的主基因遗传,在组合II中以多基因遗传为主。双列杂交结果表明,陆地棉产量及产量构成因素都有较高的遗传主效应方差,产量性状受加性效应和显性效应共同控制,其中,衣分、衣指以加性效应为主;子棉产量、铃重和籽指以显性效应为主;皮棉产量和单株铃数以加性和显性效应为主。衣分和衣指的普通广义遗传率和普通狭义遗传率均最高,与联合世代分析两性状的总遗传率平均值结果趋势一致。相关和通径分析一致表明,产量构成因素中单株铃数对皮棉产量的贡献最大,衣分次之,铃重最小。     

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。