鄂雜棉30雜種優(yōu)勢形成因素的相關(guān)和通徑分析

榮義華　梁清志　梅漢成　閆顯會

摘要：利用鄂雜棉30構(gòu)建的F2：3群體進行了相關(guān)分析和通徑分析，研究了鄂雜棉30五個性狀之間的關(guān)系。結(jié)果表明，產(chǎn)量與單株鈴數(shù)、衣分、株高的相關(guān)系數(shù)分別為0.63、0.75、0.28，均達極顯著正相關(guān)，這表明增加單株鈴數(shù)、提高衣分、株高是獲得較高產(chǎn)量的基礎(chǔ)；通徑分析表明衣分對皮棉產(chǎn)量有最高的直接效應(yīng)（通徑系數(shù)為0.321 4），其次為單株鈴數(shù)（通徑系數(shù)為0.010 9），但單鈴重與皮棉產(chǎn)量的直接效應(yīng)為負值。因而，棉花高產(chǎn)育種中應(yīng)注重植株中等偏高、衣分高、單株鈴數(shù)多性狀的選擇，但不應(yīng)過分強調(diào)單鈴重，即不應(yīng)過分強調(diào)對大鈴的選擇。

關(guān)鍵詞：棉花（Gossypium spp）；產(chǎn)量性狀；相關(guān)分析；通徑分析

中圖分類號：S562 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）22-5525-03

Abstract： The F2：3 population of Ezamian 30 was used to analyze the formation of heterosis with correlation and path coefficient analysis. The results showed that，there was very significant positive correlation between lint yield and lint percentage，bolls per plant and plant height， the correlation coefficients were 0.63、0.75、0.28 respectively； lint percentage was the primary effect to the lint yield with the direct path coefficient of 0.321 4，bolls per plant secondly （0.010 9）.This study clarified the main direction for yield breeding of cotton and provided reference for raising selective breeding efficiency and realizing high yield of cotton， cotton high yield breeding should pay attention to the medium on the plant high， high lint percentage， boll number per plant traits of choice， but should not be too much emphasis on the choice of the big boll weight.

Key words：Gossypium spp；yield agronomic character； correlation；path coefficient analysis

鄂雜棉30是襄陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的轉(zhuǎn)基因抗蟲雜交棉新品種，該品種豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性好、品質(zhì)較優(yōu)、耐枯萎病和黃萎病，2011年4月通過湖北省農(nóng)作物品種審定委員會審定（審定編號為鄂審棉2011001）[1]。分析最新育成的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)棉花（Gossypium spp）新品種的雜種優(yōu)勢形成原因，可以明確棉花產(chǎn)量育種主攻目標，通過對盡量少的性狀進行選擇，從而取得盡量好的選擇效果[2]。該研究結(jié)果將對長江流域優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)雜交棉的培育具有重要的理論和現(xiàn)實意義。齊子杰[3]通過對河南省2006年春棉品種區(qū)試l0個品種的產(chǎn)量、植株及纖維品質(zhì)性狀組的典型相關(guān)分析得出：選擇生育期短、植株中等偏高、果枝始節(jié)低、果枝臺數(shù)多的性狀，不僅有利于增加株鈴，提高鈴重和衣分，由于棉鈴的增加又能間接提高主要纖維品質(zhì)，為選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)棉花新品種的有效途徑。通徑分析表明，對產(chǎn)量性狀的直接選擇，在選取結(jié)鈴性強、株鈴多的植株性狀時，應(yīng)防止降低鈴重。高國強等[4]利用陸地型長絨棉親本98301與高產(chǎn)親本石遠32l雜交，對F2分離群體單株子棉產(chǎn)量（霜前）、單株皮棉產(chǎn)量、衣分、單株鈴數(shù)、單鈴重、子指、青鈴率等產(chǎn)量性狀間相關(guān)系數(shù)和通徑系數(shù)進行分析，結(jié)果表明，子棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量、衣分和單株鈴數(shù)間均呈極顯著或顯著正相關(guān)。通徑分析表明，與皮棉產(chǎn)量有正向直接作用的性狀是單株鈴數(shù)>單鈴重>衣分>子指。葛瑞華等[2]通過采用相關(guān)、偏相關(guān)、通徑以及回歸分析的方法，研究了陸海高代回交自交后代BC4F3和BC4F4群體的6個農(nóng)藝性狀間的關(guān)系，結(jié)果表明，鈴重、衣分、鈴數(shù)、果枝數(shù)、株高與單株皮棉產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，其中鈴數(shù)是決定單株皮棉產(chǎn)量最主要的因素，在BC4F3和BC4F4代對單株皮棉產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)分別為0.665 0和0.668 9，其次是鈴重和衣分，兩者的貢獻大小相當；果枝數(shù)和株高可以通過鈴數(shù)對單株皮棉產(chǎn)量起較大的正向促進作用；最優(yōu)回歸方程顯示，鈴重、衣分、鈴數(shù)和株高對單株皮棉產(chǎn)量有顯著的正向影響。高進等[5]應(yīng)用江蘇省棉花品種區(qū)域試驗、生產(chǎn)試驗數(shù)據(jù)，對蘇棉29產(chǎn)量及其構(gòu)成因素進行遺傳相關(guān)、通徑分析，結(jié)果表明，單鈴重對蘇棉29產(chǎn)量貢獻最大，每公頃鈴數(shù)次之，衣分最小。蘇棉29增產(chǎn)應(yīng)主攻單鈴重，兼顧每公頃鈴數(shù)，促進各因素間的協(xié)調(diào)。而這些研究主要以陸地棉自交系品種（系）或雜交種等育成品種為試驗材料或陸地棉與海島棉雜交后代為試驗材料進行研究，缺乏利用現(xiàn)有優(yōu)良雜交棉新品種后代群體作研究材料的報道，而利用生產(chǎn)上育成品種作為供試材料，其研究結(jié)果將對新品種培育具有極大的應(yīng)用價值和參考意義。為此，筆者以陸地棉雜交種鄂雜棉30的F2∶3群體為材料，研究鄂雜棉30各農(nóng)藝性狀與皮棉產(chǎn)量的關(guān)系，并分析這些性狀對皮棉產(chǎn)量的影響和貢獻大小，為陸地棉雜交種選擇育種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

鄂雜棉30（原代號K6607）系襄陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院用襄203-6作母本，襄抗蟲03作父本配組育成的雜交棉花新品種。2011年4月通過湖北省農(nóng)作物品種審定委員會審定，品種審定編號為鄂審棉2011001[6]。2011年對一株鄂雜棉30進行套袋自交獲得F2種子；2012年獲得F2種子進行單粒播種，按單株套袋自交收獲種子，獲得180份F2∶3家系種子。

1.2 試驗設(shè)計

2013年用180份F2∶3家系種子采用隨機排列兩次重復(fù)設(shè)計，小區(qū)面積為30 m2，小區(qū)設(shè)計為4行區(qū)，行距1 m，走道寬80 cm。播種時間為4月下旬，育苗移栽，大田常規(guī)管理，按小區(qū)收獲，同時收獲百鈴用于檢測衣分、單鈴重。

1.3 測定項目

2013年9月15日進行單株鈴數(shù)和株高調(diào)查，測定的農(nóng)藝性狀包括皮棉產(chǎn)量、單株鈴數(shù)、單鈴重和衣分。各性狀取兩次重復(fù)的平均值用于結(jié)果分析。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

利用SPSS 13.0軟件進行性狀的相關(guān)分析和通徑分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 遺傳變異性

鄂雜棉30產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的遺傳變異系數(shù)見表1。由表1可知，鄂雜棉30產(chǎn)量構(gòu)成因素中，單株鈴數(shù)變異系數(shù)最大，達12.59%；單鈴重變異系數(shù)次之，為6.79%；株高和衣分變異系數(shù)最小，分別為5.66%和5.69%。由此可知，環(huán)境對鄂雜棉30的單株鈴數(shù)影響較大。因此在優(yōu)良新品種選育中，應(yīng)在保持一定密度的基礎(chǔ)上優(yōu)先選育較高單株鈴數(shù)的優(yōu)良單株，以縮短育種年限，盡快培育出優(yōu)良、高產(chǎn)新品種。

2.2 產(chǎn)量及構(gòu)成因素間的相關(guān)性

由表2可知，鄂雜棉30產(chǎn)量構(gòu)成因素中，單株鈴數(shù)、株高和衣分與皮棉產(chǎn)量均呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.75、0.28和0.63。由此可知，單株鈴數(shù)、株高及衣分是鄂雜棉30皮棉產(chǎn)量的限制因素，即單株鈴數(shù)越多，皮棉產(chǎn)量越高；衣分越高，皮棉產(chǎn)量也越高。株高對鄂雜棉30的皮棉產(chǎn)量也有影響，但相比單株鈴數(shù)和衣分來說影響較小。單株鈴數(shù)與株高之間為顯著正相關(guān)，單株鈴數(shù)與衣分之間呈極顯著正相關(guān)。皮棉產(chǎn)量和單株鈴數(shù)與單鈴重分別達到顯著和極顯著負相關(guān)，與衣分均達到極顯著正相關(guān)。單鈴重與株高之間未達到顯著相關(guān)水平，說明這些產(chǎn)量構(gòu)成因素間存在相互制約的關(guān)系，即隨著單鈴重的增加，單株鈴數(shù)、衣分都將有不同程度的降低；但株高與單鈴重之間未達到顯著關(guān)系。要奪取高產(chǎn)不能只注重單一因素。在雜交棉高產(chǎn)育種中，應(yīng)注意選擇單株鈴數(shù)多衣分高和株高適當?shù)膯沃辏粦?yīng)過分強調(diào)單鈴重，即不要過分強調(diào)對大鈴的選擇。

2.3 產(chǎn)量構(gòu)成因素的通徑分析

由表3可知，總共有3個性狀可通過直接作用引起目標性狀變化，產(chǎn)量性狀對其皮棉產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)依次為衣分>單株鈴數(shù)>株高。此外還可通過其他相關(guān)性狀間接引起目標性狀的變化。為了明確鄂雜棉30產(chǎn)量構(gòu)成因素對皮棉產(chǎn)量的貢獻，對產(chǎn)量構(gòu)成要素進行了通徑分析（表3），以便進一步估算產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量的重要性。

由表3可知，衣分對鄂雜棉30皮棉產(chǎn)量的直接作用最大，其直接通徑系數(shù)為0.321 4；單鈴鈴數(shù)對皮棉產(chǎn)量的直接作用稍低于衣分對皮棉產(chǎn)量的直接作用，其直接通徑系數(shù)為0.010 9；株高對皮棉產(chǎn)量的直接作用最低，其直接通徑系數(shù)為0.000 9；單鈴重對皮棉產(chǎn)量的直接作用為負值，其與相關(guān)分析結(jié)果相似，進一步證明過分強調(diào)選擇大鈴并不能獲得高產(chǎn)優(yōu)良單株。

單株鈴數(shù)通過其他各性狀對產(chǎn)量的間接通徑系數(shù)除通過單鈴重產(chǎn)生負向作用外，其他均表現(xiàn)為正向作用，說明只有在達到一定單株鈴數(shù)的基礎(chǔ)上，才能獲得較理想的產(chǎn)量，同時也說明了單株鈴數(shù)和單鈴重不可能同時兼得。

單鈴重通過其他各性狀對產(chǎn)量的間接通徑系數(shù)除通過株高產(chǎn)生正向作用外，其他均表現(xiàn)為負向作用，說明只有在達到一定株高的基礎(chǔ)上，才能獲得較理想的產(chǎn)量，同時也說明了其他產(chǎn)量因素如單株鈴數(shù)的提高將嚴重降低單鈴重。

衣分（X4）→單株鈴數(shù)（X1）→產(chǎn)量的間接通徑系數(shù)為負值，說明增加衣分不能增加單株鈴數(shù)從而對產(chǎn)量產(chǎn)生影響。因此，增加單株鈴數(shù)、適當提高株高對鄂雜棉30均有較好的增產(chǎn)效果。

3 小結(jié)與討論

本研究表明，鄂雜棉30皮棉產(chǎn)量的4個構(gòu)成因素中，衣分、單株鈴數(shù)對產(chǎn)量影響較大，這與歷年的區(qū)試結(jié)果一致，在區(qū)試排名中，雖然鄂雜棉30子棉產(chǎn)量不能排在第一名，但獲得的皮棉產(chǎn)量在大部分試點都能獲得第一或第二的排名（數(shù)據(jù)略），進一步說明了衣分對鄂雜棉30子棉產(chǎn)量的影響。

鄂雜棉30產(chǎn)量性狀對皮棉產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)排序為衣分>單株鈴數(shù)>株高，對皮棉產(chǎn)量直接正效應(yīng)最大的是衣分，其次是單株鈴數(shù)、株高。這與以往的報道不同，高進等[5]認為衣分對皮棉產(chǎn)量的貢獻不大，單株鈴數(shù)、單鈴重對皮棉產(chǎn)量的影響較大。在本研究中，單株鈴數(shù)和單鈴重呈極顯著負相關(guān)，說明單株鈴數(shù)和單鈴重不能同時提高；在通徑分析中的結(jié)果同樣表明，單株鈴數(shù)和衣分對皮棉產(chǎn)量產(chǎn)生直接作用，而單鈴重與皮棉產(chǎn)量的直接作用為負值。在通徑分析的間接作用分析中，單鈴重通過其他各性狀對產(chǎn)量的間接通徑系數(shù)除通過株高產(chǎn)生正向作用外，其他皆表現(xiàn)為負向作用，說明只有在達到一定株高的基礎(chǔ)上，才能獲得較理想的產(chǎn)量，同時也說明了其他產(chǎn)量因素如單株鈴數(shù)的提高將嚴重降低單鈴重。

綜上所述，單株鈴數(shù)、衣分及株高是鄂雜棉30皮棉產(chǎn)量的限制因素，即單株鈴數(shù)越多，皮棉產(chǎn)量越高；衣分越高，皮棉產(chǎn)量也越高。株高對鄂雜棉30的皮棉產(chǎn)量也有影響，但相比較單株鈴數(shù)和衣分來說影響不大。單株鈴數(shù)與株高之間為正相關(guān)，達到顯著水平，單株鈴數(shù)與衣分之間呈極顯著正相關(guān)；但皮棉產(chǎn)量、單株鈴數(shù)和衣分與單鈴重之間均達到顯著或極顯著負相關(guān)；單鈴重與株高之間未達到顯著相關(guān)，說明這些產(chǎn)量構(gòu)成因素間存在相互制約的關(guān)系，即隨著單株鈴數(shù)、衣分的增加，單鈴重將有不同程度的降低。因此，要奪取高產(chǎn)不能只注重單一因素。在雜交棉高產(chǎn)育種中，應(yīng)注意選擇單株鈴數(shù)多，衣分高和株高適當?shù)膯沃?，但不?yīng)過分強調(diào)單鈴重，即不要過分強調(diào)對大鈴的選擇。

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（責任編輯 韓 雪）