10個(gè)棉花兩系材料的主要性狀與皮棉產(chǎn)量灰色關(guān)聯(lián)分析

朱協(xié)飛+司占峰

摘要：對(duì)利用核雄性不育系（兩系）配制的10個(gè)組合進(jìn)行主要農(nóng)藝性狀與皮棉產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果表明：對(duì)皮棉產(chǎn)量影響最大的性狀是單株鈴數(shù)，各個(gè)性狀對(duì)皮棉產(chǎn)量的影響程度依次為：單株鈴數(shù)（r=0.8372）>果枝始節(jié)（r=0.7446）>單鈴重（r=0.7423）>霜前花率（0.7179）>衣分（0.7142）>果枝數(shù)（0.6719）>籽指（0.6487）>株高（0.6434）>生育期（0.6269）。通過對(duì)各材料的皮棉產(chǎn)量與對(duì)照優(yōu)勢(shì)分析表明，10個(gè)組合中的5個(gè)組合有對(duì)照優(yōu)勢(shì)，且纖維長度和比強(qiáng)度雙達(dá)30以上的組合有5個(gè)，D、E、F組合綜合性狀較好。

關(guān)鍵詞：棉花；組合；對(duì)照優(yōu)勢(shì)；灰色關(guān)聯(lián)分析

中圖分類號(hào)：S562. 037 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3143（2017）02-0024-05

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2017.02.005

0 引言

棉花是主要經(jīng)濟(jì)作物，皮棉產(chǎn)量是棉花育種家追求的主要目標(biāo)[1]。棉花產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀存在著相當(dāng)復(fù)雜的關(guān)系，研究探討各性狀與產(chǎn)量的主次關(guān)系，對(duì)棉花新品種、雜交種的選育具有重要的指導(dǎo)意義[2]。近年來，科研工作者運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論對(duì)農(nóng)作物主要性狀的關(guān)聯(lián)度分析方法廣泛應(yīng)用于小麥、玉米、水稻上，且都得到了一些有益的結(jié)論[2-8]。灰色關(guān)聯(lián)度分析被認(rèn)為優(yōu)于方差分析、主成分分析、相關(guān)分析等方法[9]。運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析，可以對(duì)棉花品種的各個(gè)性狀進(jìn)行綜合分析，所有性狀都能進(jìn)行品系優(yōu)劣評(píng)定，由定性分析變?yōu)槎糠治?，從而確定品種優(yōu)劣，為棉花育種提供科學(xué)依據(jù)[10]。

本研究以南京農(nóng)業(yè)大學(xué)棉花研究所利用核雄性不育系（兩系）配制的雜交組合（10個(gè)）在品種比較試驗(yàn)中的各性狀表現(xiàn)值為分析材料，運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)方法對(duì)其主要農(nóng)藝性狀與皮棉產(chǎn)量的關(guān)系進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，找出影響雜交組合產(chǎn)量的主要因素，從而達(dá)到提高育種效率的目的。同時(shí)對(duì)10個(gè)組合的皮棉產(chǎn)量與對(duì)照間比較優(yōu)勢(shì)及品質(zhì)進(jìn)行了分析，從中篩選強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合參加高一級(jí)別的試驗(yàn)提供材料。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試雜交組合10個(gè)，組合代號(hào)分別為：A、B、C、D、E、F、G、H、I、J。其中A、B、C、D、E組合的母本是473A背景的不育系，F(xiàn)、G、H、I、J組合的母本是抗A背景的不育系。父本為南京農(nóng)業(yè)大學(xué)棉花研究所通過復(fù)合雜交多輪次選育的優(yōu)良親本。對(duì)照為長江流域棉區(qū)雜交棉區(qū)域試驗(yàn)對(duì)照品種鄂雜棉10號(hào)。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2015年在安徽省馬鞍山市當(dāng)涂縣域內(nèi)的南京農(nóng)業(yè)大學(xué)皖江基地進(jìn)行，試驗(yàn)采用育苗移栽方式，于4月11日播種、5月10日移栽。隨機(jī)區(qū)組排列，共設(shè)3次重復(fù)，4行區(qū)。行長為5 m，行距為1 m，小區(qū)實(shí)際面積20 m2，折合密度為30000株/hm2。試驗(yàn)田的日常田間管理同大田生產(chǎn)。棉花生育期的記載參照長江流域棉花品種區(qū)域試驗(yàn)方案中標(biāo)準(zhǔn)要求。田間農(nóng)藝性狀調(diào)查是在棉花打頂后每行選取10個(gè)單株調(diào)查單株鈴數(shù)，然后以平均數(shù)代表該性狀的值。吐絮盛期按小區(qū)收取25鈴棉花進(jìn)行室內(nèi)考種?？挤N包括單鈴重、衣分、籽指等。籽棉、皮棉、霜前皮棉產(chǎn)量為實(shí)收產(chǎn)量。10月25日以前收的花（含僵瓣）為霜前花；10月26日至11月20日收的花為霜后花。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[11]和Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。根據(jù)灰色系統(tǒng)理論[12]，以皮棉產(chǎn)量為母序列，農(nóng)藝性狀為子序列，并將10個(gè)組合的農(nóng)藝性狀看作1個(gè)系統(tǒng)，每個(gè)性狀為系統(tǒng)的1個(gè)因素。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量、品質(zhì)性狀的表現(xiàn)

各組合產(chǎn)量性狀列于表1，主要農(nóng)藝性狀列于表2，品質(zhì)性狀列于表3。

從表1可知，10個(gè)組合的平均籽棉產(chǎn)量為3613.5 kg/hm2，對(duì)照優(yōu)勢(shì)為-2.7%，其中有2個(gè)組合超對(duì)照，產(chǎn)量最高的是F組合，達(dá)4020.0 kg/hm2，對(duì)照優(yōu)勢(shì)為8.3%，產(chǎn)量最低的是C組合，為3375.0 kg/hm2，對(duì)照優(yōu)勢(shì)為-9.1%。10個(gè)組合的平均皮棉產(chǎn)量為1531.5 kg/hm2，對(duì)照優(yōu)勢(shì)為-1.7%，其中有5個(gè)組合超對(duì)照，產(chǎn)量最高的亦是F組合，達(dá)1689.0 kg/hm2，對(duì)照優(yōu)勢(shì)為8.5%，產(chǎn)量最低的是I組合，為1414.5 kg/hm2，對(duì)照優(yōu)勢(shì)為-9.2%。10個(gè)組合的平均霜前皮棉產(chǎn)量為1438.5 kg/hm2，對(duì)照優(yōu)勢(shì)為-1.2%，其中有4個(gè)組合超對(duì)照，產(chǎn)量最高的是F組合，達(dá)1665.0 kg/hm2，對(duì)照優(yōu)勢(shì)為14.5%，產(chǎn)量最低的是H組合，為1323.0 kg/hm2，對(duì)照優(yōu)勢(shì)為-9.1%。結(jié)果表明，在利用核雄性不育系配制的雜交組合中產(chǎn)量差異較大，但可以篩選到產(chǎn)量性狀有強(qiáng)優(yōu)勢(shì)的組合。

10個(gè)組合的衣分普遍較高，平均達(dá)42.2%，超對(duì)照0.5個(gè)百分點(diǎn)，最高的是E組合，達(dá)43.8%，最低的是H組合，為41.4%。

10個(gè)組合的霜前花率差異較大，最高的是F組合，達(dá)98.6%，最低的是D組合，為89.3%，10個(gè)組合的霜前花率平均93.8%，與對(duì)照（93.4%）基本持平。

從表2可知，10個(gè)組合早熟性較好，平均生育期為124.9 d，比對(duì)照早3.9 d。果枝始節(jié)位較低，平均為6.7節(jié)，比對(duì)照低0.3節(jié)。植株高度中等偏低，平均為124.3 cm，比對(duì)照低3.7 cm。平均果枝數(shù)為18.3個(gè)/株，基本與對(duì)照（18.4）持平。10個(gè)組合結(jié)鈴性均較好，平均株鈴數(shù)為29.2個(gè)，略高于對(duì)照（29.1個(gè)）。10個(gè)組合平均單鈴重為5.7 g，低于對(duì)照0.2 g，但鈴大的有6 g。10個(gè)組合平均籽指為10.6 g，比對(duì)照低0.3 g。籽指較小也表明了組合的衣分較高。

從表3可以看出，10個(gè)組合的纖維長度普遍較好，介于29.8 mm與33.0 mm之間，其中8個(gè)組合大于30 mm。纖維比強(qiáng)度在不同組合間差異較大，從27.6 cN/tex到32.5 cN/tex不等。10個(gè)組合的馬克隆值均較好，都在5以下。10個(gè)組合平均伸長率、整齊度均基本與對(duì)照持平。綜合起來，長度和比強(qiáng)度達(dá)雙30的組合有5個(gè)，分別為D、E、H、I、J組合。

2.2 組合主要農(nóng)藝性狀與皮棉產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)分析

各性狀與皮棉產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)分析結(jié)果列于表4。由表4可知，單株結(jié)鈴數(shù)與皮棉產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度最大，達(dá)到了0.8372。關(guān)聯(lián)度從大到小依次為單株鈴數(shù)>果枝始節(jié)>單鈴重>霜前花率>衣分>果枝數(shù)>籽指>株高>生育期。結(jié)果表明皮棉產(chǎn)量與單株鈴數(shù)、果枝始節(jié)、單鈴重關(guān)聯(lián)度最高。在選擇親本配制組合時(shí)除了考慮單株鈴數(shù)、單鈴重直接影響產(chǎn)量的因素外，對(duì)果枝始節(jié)也可適當(dāng)考慮。籽指、株高、生育期與皮棉產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度較小，篩選組合時(shí)，可以適當(dāng)關(guān)注。

3 結(jié)論與討論

按照灰色關(guān)聯(lián)分析方法，各性狀的重要性以關(guān)聯(lián)度表示，關(guān)聯(lián)度大的表示參與指標(biāo)重要，關(guān)聯(lián)程序的變化意味著性狀間關(guān)系的變化?；疑P(guān)聯(lián)度分析克服了僅就單一性狀評(píng)判品種好壞的弊端，它在雜交組合的決選上更具先進(jìn)性[13]。

通過關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果表明，與皮棉產(chǎn)量關(guān)系最密切的性狀是單株結(jié)鈴數(shù)，其次是果枝始節(jié)、單鈴重。關(guān)于皮棉產(chǎn)量與果枝始節(jié)相關(guān)性較高的問題，本研究結(jié)果與楊伯祥、戴寶生等人[14-15]的試驗(yàn)結(jié)果有所不同。原因可能是由于試驗(yàn)所處地域、年份不同或試驗(yàn)材料的不同。在長江流域多雨年份，果枝始節(jié)高可以減少爛鈴提高產(chǎn)量，但在氣候正常年份，果枝始節(jié)稍低可能有利于緊湊型株型的形成，從而提高成鈴率。

參考文獻(xiàn)

[1] 蓋鈞鎰. 作物育種學(xué)各論[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1997：169-173.

[2] 權(quán)月偉，米換房，翟雷霞，等. 棉花品種主要數(shù)量性狀與皮棉產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)分析[J]. 棉花科學(xué)，2013，35（4）：33-36.

[3] 劉錄祥. 灰色系統(tǒng)理論應(yīng)用于作物新品種綜合評(píng)估初探[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，1989，22（3）：22-24.

[4] 吳健明. 灰色關(guān)聯(lián)度分析法應(yīng)用于水稻新品種綜合評(píng)估的探討[J]. 種子，1990（3）：33-35.

[5] 李魯華，陳樹賓. 應(yīng)用灰色系統(tǒng)評(píng)價(jià)新疆玉米新品種[J]. 玉米科學(xué)，2001，9（4）：21-22.

[6] 楊道林. 應(yīng)用灰色系統(tǒng)理論綜合評(píng)估水稻新品系[J]. 墾殖與稻作，2003（2）：7-10.

[7] 李華，顧才東. 應(yīng)用灰色系統(tǒng)理論綜合評(píng)價(jià)水稻優(yōu)質(zhì)新品種[J]. 吉林農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003，28（4）：15- 16.

[8] 王玉娟，沈錦根，夏華. 江蘇省水稻新品種的灰色關(guān)聯(lián)分析法綜合評(píng)價(jià)[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，34（24）：6396-6397.

[9] 聶守軍，謝樹鵬，史冬梅，等. 寒地水稻產(chǎn)量因素間灰色關(guān)聯(lián)度分析[J]. 農(nóng)業(yè)科技通訊，2009 （6）：36-39.

[10] 強(qiáng)學(xué)杰，程建華，余行簡，等. 灰色關(guān)聯(lián)度分析在棉花引種試驗(yàn)中的應(yīng)用[J]. 中國棉花，2000， 27（11）：11-12.

[11] 唐啟義. DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[M]. 北京：科學(xué)出版社，2010.

[12] 韓永亮，李世云，楊玉楓，等. 棉花產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J]. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009， 13（6）：22-23.

[13] 陳全家，毛鴻才，賈玉玲，等. 灰色關(guān)聯(lián)度分析在棉花雜種優(yōu)勢(shì)中的應(yīng)用[J]. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，25（3）：54-58.

[14] 楊伯祥，李迎春，王小平. 棉花主要性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J]. 中國花，1996 （5）：11-12.

[15] 戴寶生，盧華平，李蔚，等. 常規(guī)棉產(chǎn)量與主要性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J]. 棉花科學(xué)，2014，36（10）：14-18.