陸地棉雜交F1代主要鈴部性狀與產(chǎn)量性狀相關(guān)性研究

孫長法，王巧玲，田土星，李 哲

（1.新鄉(xiāng)市錦科棉花研究所，河南 新鄉(xiāng) 453731；2.河南科技學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453000）

棉花是大棵作物，不同部位的棉鈴其性狀表現(xiàn)也不同，這種差異是由株內(nèi)的生理差異和棉花本身的遺傳異質(zhì)性決定的。馬致民等研究表明，鈴部性狀的表現(xiàn)具有一定的時空分布，不同部位、不同時期著生的棉鈴，鈴重、衣分、絨長、籽指以及整齊度等性狀都會有差別。有關(guān)棉花鈴部性狀的株內(nèi)差異與單株皮棉產(chǎn)量關(guān)系迄今為止未見報道。目前在黃河流域和長江流域棉區(qū)棉花雜交種的選育已成為眾多育種單位的主要育種目標(biāo)，試驗通過21個比對照品種有不同增產(chǎn)幅度的棉花F1代雜交種，研究了鈴部性狀株內(nèi)變異與單株皮棉產(chǎn)量遺傳關(guān)系，將此作為選育棉花F1代雜交種的間接選擇指標(biāo)，對提高棉花雜交種的選擇效果具有一定的實際意義。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗在新鄉(xiāng)市錦科棉花研究所棉花育種試驗地進(jìn)行，以豫雜35為對照，選用了21個上年比對照品種有不同增產(chǎn)幅度的棉花F1代雜交種。

1.2 方法

采用稀植栽培，行距1.2 m，株距0.4 m，行長6 m，單行區(qū)，讓個體充分發(fā)育，試驗地周圍種植保護(hù)行。吐絮盛期，每個小區(qū)選擇生長正常和吐絮正常的3個植株進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查求得每個植株的節(jié)位、株高、果枝數(shù)、果節(jié)數(shù)、株鈴數(shù)等形態(tài)性狀，以及鈴重、衣分、株鈴數(shù)等產(chǎn)量性狀。對調(diào)查的每個植株田間取樣，分別收取下部第一果枝各個鈴位的棉絮作為測定橫向變異的樣本材料，再至下而上收取各個果枝第一個果節(jié)的棉絮作為測定縱向變異的樣本材料，以不缺位為主或平均之。

棉鈴采摘以后，在室內(nèi)進(jìn)行考種，以單鈴為單位測得鈴重、絨長、衣分、籽指等性狀的平均數(shù)，并計算得理論單株皮棉產(chǎn)量。以每相鄰鈴位之間的考種數(shù)據(jù)求得鈴重、衣分的級差變異量，級差變異量D2=（上位鈴重-下位鈴重）2

鈴重、衣分的計算方法相同，縱向變異量和橫向變異量的計算方法相同。

1.4 統(tǒng)計分析

1.4.1 對各性狀間進(jìn)行相關(guān)分析和通徑分析 從相關(guān)陣出發(fā)建立以下方程組：

計算通徑系數(shù)P：由矩陣R=（rij），P=（pi）T，Y=（yi）T即 R×P=Y，則 P=R-1×Y

1.3.2 典型相關(guān)分析 將株內(nèi)變異組的橫向變異鈴重的變異量為x1，衣分的變異量為x2，縱向變異的鈴重的變異量為x3，衣分的變異量為x4；產(chǎn)量性狀組單株結(jié)鈴數(shù)為y1，鈴重為y2，衣分為y3，單株皮棉產(chǎn)量為y4，然后從相關(guān)陣出發(fā)求得兩組變量間特征根和特征向量，將單個相關(guān)轉(zhuǎn)變?yōu)閮山M性狀間的相關(guān)，以求得其最佳線性組合，而又不拋棄原變量的相關(guān)信息，并使這兩個線性組合成為最大相關(guān)的新變量，求得兩組性狀間的典型相關(guān)系數(shù)。

全部計算過程在Sas9.0和Microsoft Excel完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 各產(chǎn)量性狀對單株皮棉產(chǎn)量的通徑

在分析各主要產(chǎn)量性狀株內(nèi)變異與產(chǎn)量性狀的關(guān)系之前，首先弄清F1代雜交種構(gòu)成單株皮棉產(chǎn)量的三大性狀對皮棉產(chǎn)量的作用，求得產(chǎn)量性狀間的相關(guān)系數(shù)，結(jié)果如表1。

從相關(guān)陣出發(fā)，以單株皮棉產(chǎn)量y4為依變量，以株鈴數(shù)（y1）、鈴重（y2）、衣分（y3）為自變量進(jìn)行通徑分析，求得各產(chǎn)量性狀對單株皮棉產(chǎn)量的直接通徑和間接通徑，結(jié)果見表2。

從表2可以看出，各產(chǎn)量性狀對皮棉產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)大小依次為：株鈴數(shù)（p=0.9875）、鈴重（p=0.3538）、衣分（p=0.1410）。它們對皮棉產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)均為正值，在這里株鈴數(shù)對單株皮棉產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大，直接作用通徑系數(shù)為0.9875，通過鈴重（X2）的間接作用為負(fù)，通過衣分（X3）的間接作用為正，但作用值較小，其綜合作用為0.9413。鈴重（X2）對皮棉產(chǎn)量有較高的直接作用為0.3538，但通過株鈴數(shù)（X1）、衣分（X3）的間接作用均為負(fù)，綜合作用較小為0.0842，說明鈴重對于單株皮棉產(chǎn)量的提高效果并不明顯。衣分（X3）對皮棉產(chǎn)量的直接作用為0.1410，通過鈴重的間接作用為負(fù)，通過株鈴數(shù)的間接作用為0.2210，綜合作用為0.2320，直接作用較小，綜合作用大于鈴重。

表1 主要產(chǎn)量性狀相關(guān)系數(shù)

表2 主要產(chǎn)量性狀對單株皮棉產(chǎn)量的通徑

2.2 株內(nèi)變異與各農(nóng)藝性狀的相關(guān)分析

直接構(gòu)成產(chǎn)量的三大性狀，除了受到自身的作用外，還受到其他性狀的影響，為進(jìn)一步弄清株內(nèi)變異量對其他性狀的影響，以鈴重，衣分的株內(nèi)變異量（D2）為一組性狀，以形態(tài)性狀和產(chǎn)量性狀為另一組性狀，求得兩組性狀間的相關(guān)系數(shù)，結(jié)果見表3。

從表3中可以看出，鈴重的橫向變異，與形態(tài)性狀具有較大相關(guān)性，與節(jié)位有較高的負(fù)相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)達(dá)到-0.8833。與株高、主莖節(jié)長具有較高的正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.5654、0.5214，節(jié)位、株高、主莖節(jié)長均是構(gòu)成產(chǎn)量的間接性狀；與衣分、株鈴數(shù)、結(jié)鈴率、單株皮棉產(chǎn)量有一定的負(fù)相關(guān)，說明株內(nèi)變異量大的產(chǎn)量性狀值往往較低；與鈴重有一定的正相關(guān)，說明大鈴類型具有較大的株內(nèi)變異。衣分的縱向變異與主莖節(jié)長具有較高的負(fù)相關(guān)，為-0.9411，與單株皮棉產(chǎn)量具有一定的負(fù)相關(guān)，主莖節(jié)較長的類型衣分的株內(nèi)縱向變異量較小。

表3 株內(nèi)變異與各農(nóng)藝性狀的相關(guān)系數(shù)

2.3 主要農(nóng)藝性狀株內(nèi)變異與產(chǎn)量性狀的典型相關(guān)分析

以株內(nèi)變異量為一組性狀（V）：橫向變異量鈴重（X1）、衣分（X2）;縱向變異量鈴重（X3）、衣分（X4）；產(chǎn)量性狀為另一組性狀（W）：株鈴數(shù)（y1）、衣分（y2）、鈴重（y3）、皮棉產(chǎn)量（y4），對株內(nèi)變異和產(chǎn)量性狀兩組性狀進(jìn)行典型相關(guān)分析，求得4個典型相關(guān)系數(shù)及對應(yīng)的典型變量線性組合?，F(xiàn)僅對典型相關(guān)系數(shù)達(dá)到顯著水平的第一對典型變量V1、W1進(jìn)行分析，結(jié)果如表4所示。

表4 株內(nèi)差異與產(chǎn)量性狀組的典型相關(guān)分析

從第一組典型變量的線性組合來看，鈴重的橫向變異x1的載荷量為-1.0901，絕對值最大。另一組性狀y4的載荷量絕對值最大，為6.6965，二者方向不同，其次為株鈴數(shù)，說明鈴重的橫向變異對單株皮棉產(chǎn)量有較大的負(fù)向影響，這種現(xiàn)象主要是通過株鈴數(shù)的作用，株鈴數(shù)也有較大的載荷量，為6.3890，方向和單株皮棉產(chǎn)量相同。說明鈴重的橫向變異量大的類型單株皮棉產(chǎn)量較低，不利于綜合產(chǎn)量的提高，在選育雜交棉品種時，要選不同鈴位間的鈴重差異較小的類型，可獲得較好的品種。衣分的縱向變異也有較大的載荷量，為-0.9662，且和單株皮棉產(chǎn)量作用的方向相同，說明單株皮棉產(chǎn)量高的類型，株內(nèi)衣分的縱向變異量會較大，這種現(xiàn)象和主莖節(jié)長有一定的關(guān)系。從其相關(guān)系數(shù)可以看出，衣分的縱向變異（X4）和主莖節(jié)長的相關(guān)系數(shù)為-0.9411，衣分的縱向變異量較大的，主莖節(jié)長較短，有利于提高果枝數(shù)，因此衣分的縱向變異量大可間接較高皮棉產(chǎn)量。鈴重的縱向變異量載荷量為0.5921，與衣分的縱向變異量表現(xiàn)趨勢相同。

從V1的性狀組合來看，橫向變異量均為負(fù)值，不利于產(chǎn)量的形成，縱向變異量均為正值，可以有較高的產(chǎn)量性狀，但這種關(guān)系絕對不會是直接關(guān)系，株高、果枝數(shù)、結(jié)鈴數(shù)與衣分的縱向變異都有關(guān)系，縱向變異量大的類型，往往具有較高的植株，較多的果枝，較多鈴數(shù)，因此也就會有較高的單株皮棉產(chǎn)量。

3 討 論

3.1 產(chǎn)量性狀對皮棉產(chǎn)量的影響

通徑分析結(jié)果表明：在直接構(gòu)成單株皮棉產(chǎn)量的各性狀中，株鈴數(shù)對單株皮棉產(chǎn)量的影響最大（這種情況大多數(shù)的研究是一致的），說明單株皮棉產(chǎn)量的形成主要是通過株鈴數(shù)的提高來實現(xiàn)的，鈴重和衣分在各產(chǎn)量形成中的作用較小。因此在育種和實踐中，要采取相應(yīng)的措施，把增加單株鈴數(shù)列為首要目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上適當(dāng)提高單鈴重和衣分。在產(chǎn)量性狀中，居第二位是單鈴重還是衣分，各研究所得出的意見并不統(tǒng)一，還有待進(jìn)一步研究。

3.2 農(nóng)藝性狀株內(nèi)變異量對各農(nóng)藝性狀的影響

棉花農(nóng)藝性狀的株內(nèi)生理變異對各農(nóng)藝性狀都存在著一定的影響，從變異量來看，橫向變異與產(chǎn)量的相關(guān)性大于縱向變異，鈴重的變異與單株皮棉產(chǎn)量的相關(guān)大于衣分與單株皮棉產(chǎn)量的相關(guān)，因此，在選育雜交種時，可把株內(nèi)鈴重的變異作為衡量雜種優(yōu)勢和判斷綜合產(chǎn)量的一個重要指標(biāo)，選擇不同鈴位差異小的類型，可具有較優(yōu)的產(chǎn)量性狀組合。

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