棉花核不育系8個(gè)組合主要性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析

謝業(yè)濤++夏紹南++吳愛民++陳俊英++張麗娟++高紅兵++李直興++李永旗

摘要：運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析的灰色理論體系研究了棉花雄性核不育系配制的8個(gè)組合的籽棉產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的關(guān)系。結(jié)果表明：單株成鈴數(shù)是對(duì)籽棉產(chǎn)量影響最大的性狀，各農(nóng)藝性狀對(duì)籽棉產(chǎn)量的影響水平依次為：單株成鈴數(shù)（r=0.7605）>單鈴重（r=0.7603）>果枝數(shù)（r=0.7141）>生育期天數(shù)（r=0.6862）>株高（r=0.6818）>第一果枝高度（r=0.6059）>第一果枝節(jié)位（r=0.5771）。通過對(duì)各組合與對(duì)照的籽棉產(chǎn)量優(yōu)勢分析表明，8個(gè)組合中有6個(gè)組合有競爭優(yōu)勢，且纖維長度與比強(qiáng)度均達(dá)到30的組合有7個(gè)，A2組合綜合性狀最好。

關(guān)鍵詞：棉花；核不育系；組合；灰色關(guān)聯(lián)度分析

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）05-0027-05

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2017.05.006

0 引言

雜交棉是我國棉花生產(chǎn)中的主要品種類型，在長江流域棉區(qū)的種植面積非常大[1-2]。棉花雄性核不育系，可以省去人工去雄、降低制種成本，在進(jìn)行雜交制種方面具有較大的應(yīng)用潛力[3]。

雜交棉的產(chǎn)量與其各種農(nóng)藝性狀均存在復(fù)雜的關(guān)系，因此研究各性狀與產(chǎn)量的主次關(guān)系，對(duì)棉花雜交育種具有重要的意義[4]。近年來，以灰色系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)的關(guān)聯(lián)分析方法被廣泛應(yīng)用于水稻、玉米、小麥上，且已得出了很多與實(shí)際相符的大量結(jié)論[5-7]?；疑P(guān)聯(lián)度分析是依據(jù)各因素?cái)?shù)列曲線形狀的接近程度做發(fā)展態(tài)勢的分析，在分析多種因子間的復(fù)雜關(guān)系時(shí)，優(yōu)于主成分分析、相關(guān)分析、方差分析等方法[8]。運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析，可以從整體上綜合分析棉花品種的各個(gè)性狀，由定性分析變?yōu)槎糠治?，從而確定產(chǎn)量性狀與各性狀的關(guān)系，為棉花育種提供科學(xué)依據(jù)[9]。

本研究以江西省棉花研究所雜交育種課題組利用棉花雄性核不育系配制的8個(gè)雜交組合在F1代優(yōu)勢比較試驗(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)棉花籽棉產(chǎn)量與其主要農(nóng)藝性狀的關(guān)系進(jìn)行綜合分析，探索影響雜交組合產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，進(jìn)而提高棉花的育種效率。本研究同時(shí)分析了8個(gè)雄性核不育系組合的產(chǎn)量及品質(zhì)與對(duì)照的競爭優(yōu)勢，并且篩選強(qiáng)優(yōu)勢組合進(jìn)入下一階段育種試驗(yàn)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2016 年在江西省棉花研究所科研基地進(jìn)行，單畦雙行種植，密度24000 株/hm2，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3 次重復(fù)，共27個(gè)小區(qū)，小區(qū)長10 m，寬2 m。其他栽培措施同當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)。

試驗(yàn)材料為江西省棉花研究所雜交育種課題組于2015年利用棉花雄性核不育系配制的8個(gè)雜交組合，分別用A1～A4、B1～B4表示，其中A1～A4組合的母本是Hb714不育系，B1～B4組合的母本是Hb914不育系，父本均為江西省棉花研究所通過回交轉(zhuǎn)育、單株選擇獲得的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)骨干親本。對(duì)照為江西省棉花品種區(qū)域試驗(yàn)雜交棉組對(duì)照品種贛棉雜1號(hào)。Hb714、Hb914是從四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物育種栽培研究所引進(jìn)的棉花雄性核不育系材料，經(jīng)過三年的生態(tài)試驗(yàn)性試驗(yàn)及連續(xù)的株行選擇，現(xiàn)已成為高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的棉花兩系骨干親本。

1.2 測定內(nèi)容與方法

1.2.1 生育期

調(diào)查每個(gè)材料的出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期及吐絮期，計(jì)算生育期的天數(shù)。

1.2.2 農(nóng)藝性狀

每個(gè)小區(qū)選擇具有代表性的連續(xù)10株棉花掛牌標(biāo)記，于7月15日調(diào)查其第一果枝節(jié)位和高度及單株小鈴數(shù)，8月15 日調(diào)查大、小鈴數(shù)，9月15 日調(diào)查單株果枝數(shù)、株高、大小鈴等。

1.2.3 鈴重與籽棉產(chǎn)量

每小區(qū)于吐絮期收取棉株中部具有代表性的吐絮鈴50朵，進(jìn)行室內(nèi)考種，測定其單鈴重、單鈴殼重、衣分；按小區(qū)實(shí)收計(jì)產(chǎn)。

1.2.4 纖維品質(zhì)測定

百鈴花皮棉按小區(qū)取樣送農(nóng)業(yè)部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心（安陽）檢測纖維品質(zhì)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用Excel 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理。將8個(gè)組合的株高、第一果枝高度、第一果枝節(jié)位、單株成鈴數(shù)、單鈴重、果枝數(shù)和生育期共7個(gè)農(nóng)藝性狀定義為子序列，每個(gè)性狀為系統(tǒng)的1個(gè)因子；以籽棉產(chǎn)量為母序列，并將其定義為1個(gè)因子，采用DPS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 各組合農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)

從表1可知，8個(gè)組合的平均生育期為119 d，比對(duì)照短3 d，除A2組合外其余組合的生育期均低于對(duì)照，因此表明這些組合的早熟較好。各組合植株中等偏高，株高的平均值為111 cm，比對(duì)照高2.3 cm，但B3、B4較矮，株高分別是102.7 cm、104.7 cm。各組合的第一果枝著生節(jié)位在6.5～9.5節(jié)波動(dòng)，其平均值為 7.8節(jié)，與ck持平。各組合的第一果枝離地面高度差別較大，以A4、B3的數(shù)值較大，分別為20.5 cm、19.0 cm，其余組合的數(shù)值均低于對(duì)照，所有組合的平均值為14.3 cm，比對(duì)照低2.7 cm。各組合果枝數(shù)的平均值比對(duì)照多1.1個(gè)。各組合成鈴性較好，其單株成鈴數(shù)的平均值比對(duì)照多3.4個(gè)，各組合單鈴重與對(duì)照相差較小。

2.2 各組合的產(chǎn)量性狀表現(xiàn)

由表2可知，8個(gè)組合中有6個(gè)組合的籽棉產(chǎn)量高于對(duì)照，其中產(chǎn)量最高的為A2組合，競爭優(yōu)勢為15.1%；B2、B3兩個(gè)組合的籽棉產(chǎn)量低于對(duì)照，其競爭優(yōu)勢分別為-7.4%、-4.3%；所有組合的平均籽棉產(chǎn)量為3247.2 kg/hm2，競爭優(yōu)勢為4.3%。8個(gè)組合的平均皮棉產(chǎn)量為1222.4 kg/hm2，競爭優(yōu)勢為0.3%，其中有6個(gè)組合超對(duì)照，皮棉產(chǎn)量最高的為A1組合，達(dá)1353.3 kg/hm2，競爭優(yōu)勢為9.9%，皮棉產(chǎn)量最低的組合為B2組合，為1192.9 kg/hm2，競爭優(yōu)勢為-6.0%。8個(gè)組合的衣分在35.0%～40.0%變化，其平均衣分為37.2%。上述結(jié)果表明，在利用雄性核不育系配制的雜交組合中籽棉產(chǎn)量、衣分、皮棉產(chǎn)量均有較大的差異，但可以篩選到產(chǎn)量性狀有強(qiáng)優(yōu)勢的組合。endprint

2.3 各組合的纖維品質(zhì)性狀表現(xiàn)

由表3可知，8個(gè)組合纖維長度均較好，介于29.7與33.7 mm之間，其中7個(gè)組合大于30 mm。不同組合間的纖維比強(qiáng)度差異較大，在29.9～34.3 cN/tex波動(dòng)。各組合的馬克隆值差異較大，其中A2、B1的馬克隆值為B2檔，分別為4.9、4.8，其余均為C2檔，大于或等于5.0。上述結(jié)果表明，在利用雄性核不育系配制的雜交組合中，纖維長度、馬克隆值、斷裂比強(qiáng)度均有較大的差異，但可以篩選到纖維品質(zhì)有強(qiáng)優(yōu)勢的組合。

2.4 各組合主要性狀與籽棉產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)分析

由表4可知，與籽棉產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度最大的性狀為單株成鈴數(shù)，其灰色關(guān)聯(lián)度為0.7605；關(guān)聯(lián)度最小的為第一果枝節(jié)位，其灰色關(guān)聯(lián)度為0.5771。各性狀灰色關(guān)聯(lián)度從小到大排列為：第一果枝節(jié)位<第一果枝高度<生育期<株高<果枝數(shù)<單鈴重<單株成鈴數(shù)。結(jié)果表明籽棉產(chǎn)量與單株成鈴數(shù)、單鈴重和果枝數(shù)關(guān)聯(lián)度較高。在選擇親本配制組合時(shí)，除了考慮單株成鈴數(shù)、單鈴重等直接影響產(chǎn)量的因素外，對(duì)果枝層數(shù)也可適當(dāng)考慮。第一果枝節(jié)位及高度、生育期和株高與籽棉產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度較小，篩選組合時(shí)，可適當(dāng)關(guān)注。

3 結(jié)論與討論

灰色系統(tǒng)理論表明，關(guān)聯(lián)度的大小顯示著參與指標(biāo)重要程度的差異，關(guān)聯(lián)程度的差異意味著性狀間關(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[10-12]。本研究通過關(guān)聯(lián)度分析的結(jié)果表明，與籽棉棉產(chǎn)量關(guān)系最密切的性狀是單株結(jié)鈴數(shù)，其次是單鈴重和果枝數(shù)，在選配雜交親本時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮這些性狀。

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