海島棉不同果枝類型雜交F2代產(chǎn)量品質(zhì)性狀分布規(guī)律

王天友，馮春暉，王有武，曹新川，郭偉鋒，劉春艷，黃光偉，何良榮

(塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院，新疆阿拉爾843300)

0 引言

【研究意義】新疆南疆地處亞歐大陸腹地，氣候干旱少雨，光熱資源豐富，作物生長(zhǎng)依賴澆灌，獨(dú)特的環(huán)境條件使南疆成為我國(guó)唯一的海島棉產(chǎn)區(qū)[1,2]。海島棉(G.barbadenseL.)是棉花的一個(gè)栽培種，品質(zhì)優(yōu)良[1]。與世界海島棉主產(chǎn)國(guó)氣候狀況比較，我國(guó)新疆南疆海島棉種植區(qū)無(wú)霜期短，熱量資源明顯低于國(guó)外海島棉種植區(qū)，成為限制原棉品質(zhì)提高的主要因素，只能種植早熟海島棉品種[3]。零式果枝海島棉品種鈴柄直接著生在主莖葉腋內(nèi)，一個(gè)主莖葉腋內(nèi)可同時(shí)著生幾個(gè)棉鈴，具有早熟和霜前花比率高的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)多年選育和推廣，確定為南疆的主要海島棉果枝類型[3]。試驗(yàn)選用我國(guó)早期引進(jìn)的零式果枝和長(zhǎng)果枝2種不同果枝類型海島棉雜交，分析雜交F2代3種果枝表型的產(chǎn)量品質(zhì)性狀分布及相關(guān)性分析，研究海島棉不同果枝類型產(chǎn)量與品質(zhì)性狀間的關(guān)系，對(duì)南疆海島棉低產(chǎn)問(wèn)題和選育高光效株型有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】近年來(lái)，對(duì)海島棉從遺傳角度進(jìn)行了相關(guān)研究，孔杰等[4]研究新疆海島棉主要育成品種的特征與系譜來(lái)源認(rèn)為，新疆海島棉早期選育品種遺傳基礎(chǔ)狹窄，2010年后選育的品種遺傳背景較為復(fù)雜。針對(duì)株型演變，何良榮等[5]對(duì)南疆海島棉自育品種進(jìn)行分析認(rèn)為，零式果枝早熟性好，但內(nèi)在品質(zhì)差，而疏散株型則表現(xiàn)為內(nèi)在強(qiáng)力好，但早熟性差，棉花鈴柄長(zhǎng)與纖維強(qiáng)力呈正相關(guān)，而高光效株型表現(xiàn)早熟、豐產(chǎn)而不早衰，能提高產(chǎn)量和品質(zhì)。針對(duì)不同果枝海島棉雜交后產(chǎn)量和纖維品質(zhì)性狀的遺傳規(guī)律及F1和F2群體的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了研究，梅擁軍等[1,6,7]利用AD模型分析了海島棉不同果枝品種間雜交，產(chǎn)量性狀均存在極顯著的加性效應(yīng)和顯性效應(yīng)，海島棉 F1代纖維品質(zhì)性狀多以加性效應(yīng)為主，F(xiàn)1和F2品質(zhì)性狀的遺傳一般表現(xiàn)為負(fù)向超高親優(yōu)勢(shì)。劉建平等[7]對(duì)零式果枝海島棉鈴部性狀和纖維品質(zhì)進(jìn)行遺傳和相關(guān)分析，認(rèn)為鈴部性狀與纖維品質(zhì)性狀間存在顯著加性相關(guān)?？琢罾诘萚8]對(duì)棉花陸海漸滲系雙交分離群體產(chǎn)量和纖維品質(zhì)性狀的相關(guān)分析認(rèn)為，產(chǎn)量性狀之間、品質(zhì)性狀之間及產(chǎn)量與品質(zhì)性狀之間存在相互影響。何良榮[9]分析了海島棉自育品種的系譜及主要性狀演變。Zhangfeng Si等[9]及Wei Chen等[10]對(duì)控制棉花零式果枝的基因進(jìn)行了研究，認(rèn)為是基因點(diǎn)突變調(diào)控棉花不定芽發(fā)育成花序從而產(chǎn)生零式果枝類型?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】關(guān)于海島棉不同果枝類型雜交后代產(chǎn)量品質(zhì)性狀的分布規(guī)律報(bào)道較少。了解不同性狀間的相關(guān)聯(lián)系，才能在育種中優(yōu)選出產(chǎn)量更高、質(zhì)量更優(yōu)、綜合性狀更好的材料[5]。R語(yǔ)言是近年來(lái)流行用于統(tǒng)計(jì)計(jì)算的一種編程語(yǔ)言，其自由、免費(fèi)、開(kāi)源、擁有大量成熟優(yōu)秀包(Packages)的優(yōu)點(diǎn)。研究采用R語(yǔ)言對(duì)雜交F2代不同果枝類型產(chǎn)量、品質(zhì)性狀并進(jìn)行比較及各性狀間的相關(guān)分析?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以零式果枝海島棉品種9122N和長(zhǎng)果枝海島棉品種H7124作為雜交親本，采用R語(yǔ)言分析F2代分離的不同果枝類型單株表現(xiàn)，分析研究海島棉株型與產(chǎn)量性狀和品質(zhì)性狀的分布規(guī)律及相互關(guān)系，為海島棉株型育種提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

以零式果枝海島棉9122N品種(中國(guó)早期從前蘇聯(lián)引進(jìn)的海島棉品種)，是我國(guó)新疆海島棉育成品種的歷史骨干親本之一，軍海1號(hào)(63-02)是從9122N品種中系統(tǒng)選育出來(lái)的)和長(zhǎng)果枝海島棉品種H7124(高抗黃萎病)為親本，2014年配置雜交組合，2015年種植雜交F1代，2016年種植雜交F2代。

1.2 方 法

試驗(yàn)在新疆阿拉爾市12團(tuán)11連試驗(yàn)田進(jìn)行，2016年F2代種植株行比配置(10+66+10)cm，株距10.7 cm，覆膜，人工播種，田間管理同大田。

2016年6月底～7月初對(duì)果枝類型進(jìn)行鑒定并掛牌，其中D-零式果枝、L-長(zhǎng)果枝、M-混合果枝。10月中旬至下旬取樣，不同果枝類型海島棉分單株收獲，每個(gè)果枝類型分別收獲300株，記錄單株鈴數(shù)(Boll number，BN)，籽棉分別收獲，室內(nèi)考種測(cè)定單鈴重(Boll weight，BW)、單株籽棉產(chǎn)量(Seed cotton yield，SY)和衣分(Lint percentage，LP)；棉纖維用HFT9000棉纖維品質(zhì)分析測(cè)定儀測(cè)定棉花的上半部平均長(zhǎng)度(Fiber upper half mean length，UHML)、整齊度(Uniformity index，F(xiàn)U)、馬克隆值(Micronaire，F(xiàn)M)、斷裂比強(qiáng)度(Specific breaking strength，F(xiàn)S)、斷裂伸長(zhǎng)率(Elongation，F(xiàn)E)等5項(xiàng)性狀指標(biāo)。

箱線圖是近年數(shù)據(jù)處理方法之一，用來(lái)描述數(shù)據(jù)的平均水平和變異程度，可分析表示數(shù)據(jù)的中位數(shù)、上四分位數(shù)、下四分位數(shù)、數(shù)據(jù)內(nèi)限、外限、異常值等相關(guān)指標(biāo)，也可以進(jìn)行不同數(shù)據(jù)間的比較。

不同果枝類型棉株產(chǎn)量及品質(zhì)性狀間的相關(guān)系數(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化處理。

利用corrpolt包對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)一步可視化處理，將相關(guān)性顯著水平表生成相關(guān)性關(guān)系圖, 增強(qiáng)數(shù)據(jù)可視性。不同顏色表示相關(guān)性的強(qiáng)度，根據(jù)最右邊的顏色標(biāo)尺來(lái)看，越接近藍(lán)色相關(guān)性越高，圓形的面積大小說(shuō)明相關(guān)性的強(qiáng)弱。

根據(jù)相關(guān)性矩陣，將數(shù)據(jù)進(jìn)一步可視化處理，將復(fù)雜的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行簡(jiǎn)單化呈現(xiàn)，熱圖以特殊高亮的形式顯示各性狀間相關(guān)程度和相關(guān)類型。正相關(guān)的呈紅色，負(fù)相關(guān)的呈藍(lán)色，正、負(fù)相關(guān)性越強(qiáng)，則顏色越重，相關(guān)性弱的地方顏色較淡，相關(guān)性極弱或無(wú)相關(guān)的呈無(wú)色。根據(jù)相關(guān)關(guān)系距離進(jìn)行聚類。用3種果枝類型數(shù)據(jù)分別構(gòu)建熱圖，增強(qiáng)數(shù)據(jù)可視性，突出相關(guān)關(guān)系。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2003對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并采用R3.5.0版本在Rstudio軟件中配合ANOVA、PerformanceAnalytics、corrpolt等多個(gè)包(Package)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、相關(guān)性計(jì)算并進(jìn)行可視化處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜交F2代不同果枝類型產(chǎn)量品質(zhì)性狀

研究表明,在產(chǎn)量性狀中，籽棉重從高到低依次為混合果枝、長(zhǎng)果枝、零式果枝；鈴數(shù)從高到低依次為混合果枝、長(zhǎng)果枝、零式果枝；鈴重從高到低依次為長(zhǎng)果枝、混合果枝、零式果枝，衣分從高到低依次為長(zhǎng)果枝、混合果枝、零式果枝；離散程度從大到小依次為籽棉重>鈴數(shù)>鈴重>衣分。籽棉重和鈴數(shù)變異幅度較大，鈴重次之，而衣分的變異幅度最小。籽棉重離散程度從高到低依次為混合果枝、長(zhǎng)果枝、零式果枝；鈴數(shù)離散程度從高到低混合果枝、零式果枝、長(zhǎng)果枝；鈴重離散程度從高到低依次為長(zhǎng)果枝、零式果枝、混合果枝衣分離散程度從高到低依次為長(zhǎng)果枝、零式果枝、混合果枝。提高海島棉產(chǎn)量育種可著重從鈴重、鈴數(shù)上選擇，衣分選擇空間較小。

在品質(zhì)性狀中,平均長(zhǎng)度、整齊度、馬克隆值、比強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率從高到低都依次為長(zhǎng)果枝>混合果枝>零式果枝。通過(guò)箱型圖的高度可以看出，比強(qiáng)度、平均長(zhǎng)度、整齊度的離散程度較大，伸長(zhǎng)率次之，馬克隆值的離散程度最低。比強(qiáng)度、平均長(zhǎng)度、整齊度變異幅度較大，伸長(zhǎng)率次之，馬克隆值最低。平均長(zhǎng)度離散程度從高到低依次為混合果枝、長(zhǎng)果枝、零式果枝；整齊度離散程度從高到為零式果枝、混合果枝、長(zhǎng)果枝；馬克隆值離散程度從高到低依次為混合果枝、長(zhǎng)果枝、零式果枝；比強(qiáng)度離散程度從高到低依次為混合果枝、零式果枝、長(zhǎng)果枝；伸長(zhǎng)率離散程度從高到低混合果枝、零式果枝、長(zhǎng)果枝。

長(zhǎng)果枝棉株的4種產(chǎn)量相關(guān)性狀中，鈴重、衣分表現(xiàn)優(yōu)于其他2種果枝類型，而離散度較高；籽棉重、鈴數(shù)表現(xiàn)處于中等水平，且兩者離散度處于中間水平；在5個(gè)品質(zhì)性狀中，長(zhǎng)果枝品質(zhì)都優(yōu)于其他2種果枝類型，且性狀離散度處于中等或較大水平。

混合果枝棉株的產(chǎn)量性狀中，籽棉重、鈴數(shù)優(yōu)于其他2種果枝類型，離散程度也最大；鈴數(shù)、衣分處于中等水平，離散度較低；在品質(zhì)性狀中，5種性狀表現(xiàn)均處于中間水平，離散程度處于中等或較大水平。

零式果枝棉株在產(chǎn)量及品質(zhì)相關(guān)性狀的表現(xiàn)均低于其他2種果枝類型，F(xiàn)2代中零式果枝產(chǎn)量較其他2種果枝類型低，且品質(zhì)性狀的表現(xiàn)也比其他2種果枝類型差，產(chǎn)量和品質(zhì)相關(guān)性狀的離散程度處于中等或較低水平。圖1

2.2 雜交F2代不同果枝類型產(chǎn)量品質(zhì)性狀方差

研究表明,不同果枝類型間產(chǎn)量和品質(zhì)性狀差異顯著，且不同果枝類型各有其特點(diǎn)。

在產(chǎn)量性狀上，混合型果枝在籽棉重、單株鈴數(shù)上優(yōu)于其他果枝類型且達(dá)到極顯著水平；而長(zhǎng)果枝類型棉花的鈴重極顯著高于其他果枝類型的表現(xiàn)；長(zhǎng)果枝和混合果枝類型在衣分性狀上極顯著高于零式果枝。不同果枝類型雜交F2代混合型果枝類型和長(zhǎng)果枝類型在單株產(chǎn)量相關(guān)性狀上比零式果枝具有顯著優(yōu)勢(shì)，且混合果枝類型在產(chǎn)量性狀上表現(xiàn)最佳。

在品質(zhì)性狀上，長(zhǎng)果枝類型在上半部平均長(zhǎng)度、整齊度、馬克隆值和比強(qiáng)度上極顯著優(yōu)于零式果枝，在上半部平均長(zhǎng)度、整齊度上顯著或極顯著優(yōu)于混合果枝類型；混合果枝類型的棉纖維上半部平均長(zhǎng)度、馬克隆值和比強(qiáng)度方面顯著或極顯著優(yōu)于零式果枝類型；3種果枝類型在伸長(zhǎng)率上無(wú)顯著差異。長(zhǎng)果枝類型在品質(zhì)性狀上表現(xiàn)最優(yōu)，混合果枝類型品質(zhì)性狀較好，而零式果枝類型品質(zhì)性狀表現(xiàn)較差，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果與箱線圖的結(jié)果一致。表1

圖1 雜交F2代不同果枝類型性狀箱線圖

Fig.1 F2generation box diagram of different fruit types

表1 不同果枝類型棉花性狀方差

Table 1 Variance analysis of cotton character of different fruit branches

性狀CharactersD零式果枝ZerofruitbranchesL長(zhǎng)果枝LongfruitbranchesM混合果枝Mixedfruitbranches平均數(shù)Mean標(biāo)準(zhǔn)差StandardDeviation樣本數(shù)Samplenumber平均數(shù)Mean標(biāo)準(zhǔn)差StandardDeviation樣本數(shù)Samplenumber平均數(shù)Mean標(biāo)準(zhǔn)差StandardDeviation樣本數(shù)Samplenumber籽棉重(g)Seedcottonyield,SY18.88cC6.3930021.56bB7.0029723.61aA7.73300單株鈴數(shù)(個(gè))Bollnumber,BN9.41bB2.993009.8bB2.9429511.46aA3.76300鈴重(g)Bollweight,BW2.02bB0.333002.22aA0.382952.08bB0.31300衣分(%)Lintpercentage,LP36.71bB0.0330038.29aA0.0629737.74aA0.02300上半部平均長(zhǎng)度(mm)Fiberupperhalfmeanlength,UHML30.90bB1.5613731.54aA1.3418131.29aAB1.38226整齊度(%)Uniformityindex,FU83.46bB1.3913784.15aA1.2118183.72bB1.47226馬克隆值(cN/tex)Micronaire,FM3.40bB0.311373.62aA0.561813.56aA0.62226比強(qiáng)度(cN/tex)Specificbreakingstrength,FS33.38bB2.4113734.22aA2.1518133.93aAB2.43226伸長(zhǎng)率(%)Elongation,FE6.62bA0.231376.67aA0.231816.63abA0.29226

注：表中大寫(xiě)、小寫(xiě)字母分別表示0.01、0.05水平

Note: Capitals represent 0.01 significant levelsand lowercase letters represent 0.05 significant levels

2.3 不同果枝類型棉花雜交F2代產(chǎn)量和品質(zhì)性狀相關(guān)性

研究表明,3種不同果枝類型籽棉產(chǎn)量(SY)和鈴數(shù)(BN)間均呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.88、0.85和0.90；籽棉產(chǎn)量(SY)和鈴重(BW)間呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.35、0.34和0.21；長(zhǎng)果枝和混合型的單鈴重(BW)和鈴數(shù)(BN)之間呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.18和-0.20，而零式果枝不顯著；衣分(LP)與3個(gè)性狀之間，除長(zhǎng)果枝的衣分(LP)與單鈴重(BW)之間具有極顯著負(fù)相關(guān)-0.22，與其余性狀均無(wú)關(guān)系。

3種不同果枝類型5個(gè)品質(zhì)性狀中，上半部平均長(zhǎng)度(UHML)與長(zhǎng)度整齊度(FU)、比強(qiáng)度(FB)均呈極顯著正相關(guān),分別在0.58～0.69和0.26～0.40，僅零式果枝的UHML與伸長(zhǎng)率(FE)間呈極顯著正相關(guān)(0.47***)，另2個(gè)類型相關(guān)不顯著；纖維整齊度(FU)與比強(qiáng)度(FS)和伸長(zhǎng)率(FE)均呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)，3種果枝類型趨勢(shì)一致，與比強(qiáng)度(FS)相關(guān)系數(shù)大于伸長(zhǎng)率(FE)的，零式果枝的FU與伸長(zhǎng)率(FE)間呈極顯著正相關(guān)(0.23**)；馬克隆值(FM)在3種果枝類型下呈現(xiàn)不同的相關(guān)性，零式果枝下FM與伸長(zhǎng)率(FE)間極顯著正相關(guān)(0.48***)，與比強(qiáng)度(FS)顯著相關(guān)(0.21*)，在長(zhǎng)果枝下沒(méi)有顯著關(guān)系，在混合果枝下FM與FS呈極顯著負(fù)相關(guān)(-0.25***)；纖維比強(qiáng)度(FS)與纖維伸長(zhǎng)率(FE)呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)大小趨勢(shì)是零式果枝(0.81)>長(zhǎng)果枝(0.46)>混合果枝(0.35)。零式果枝中纖維品質(zhì)5個(gè)指標(biāo)之間呈顯著或極顯著的正相關(guān)，而另2種株型除纖維細(xì)度指標(biāo)馬克隆值與其他指標(biāo)相關(guān)性不明顯，其余性狀間有顯著的正相關(guān)或負(fù)相關(guān)。

產(chǎn)量性狀和品質(zhì)性狀之間的相關(guān)性比較結(jié)果，籽棉產(chǎn)量(SY)僅在長(zhǎng)果枝中與馬克隆值(FM)之間顯著正相關(guān)(0.17*)，其余均無(wú)顯著相關(guān)；單株鈴數(shù)(BN)在零式果枝中與馬克隆值呈顯著正相關(guān)(0.19*)，其余均無(wú)顯著相關(guān)；單鈴重(BW)在不同的果枝類型與不同纖維品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性不同，在零式果枝中，單鈴重(BW)與5個(gè)品質(zhì)指標(biāo)均呈顯著或極顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)大小順序分別為rBW-FS=0.34>rBW-UHML=0.26、rBW-FE=0.26>rBW-FM=0.25>rBW-FU=0.20，長(zhǎng)果枝中，單鈴重(BW)與馬克隆值(FM)、伸長(zhǎng)率(FE)呈顯著或極顯著相關(guān)分別為0.30和0.15，混合型果枝中單鈴重(BW)與5個(gè)品質(zhì)指標(biāo)無(wú)相關(guān)；衣分(LP)在零式果枝中與品質(zhì)指標(biāo)無(wú)關(guān)，但在長(zhǎng)果枝和混合型果枝中除了與品質(zhì)指標(biāo)中馬克隆值無(wú)關(guān)，混合型果枝中與整齊度關(guān)系不顯著外，與上半部平均長(zhǎng)度(UHML)、長(zhǎng)度整齊度(FU)、比強(qiáng)度(FS)和伸長(zhǎng)率(FE)均負(fù)相關(guān)。產(chǎn)量性狀與品質(zhì)性狀相關(guān)分析中，零式果枝中單鈴重與品質(zhì)指標(biāo)極顯著相關(guān)，而長(zhǎng)果枝和混合型果枝中衣分與纖維長(zhǎng)度、比強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率等纖維品質(zhì)指標(biāo)均呈負(fù)相關(guān)。圖2～4

圖2 零式果枝性狀相關(guān)性(D)

Fig.2 Correlation diagram of zero fruit branch traits(D)

圖3 長(zhǎng)果枝性狀相關(guān)性(L)

Fig.3 Correlation diagram of long fruiting branch traits(L)

注：圖2、3、4中標(biāo)注為:‘***’0.001‘**’0.01‘*’0.05‘.’0.1‘ ’1

Note: In fig.2,3,4 codes:‘***’0.001‘**’0.01‘*’0.05‘.’0.1‘’1

圖4 混合果枝性狀相關(guān)性(M)

Fig.4 Correlation diagram of mixed fruit branch traits(M)

2.4 不同果枝類型棉花雜交F2代產(chǎn)量和品質(zhì)性狀相關(guān)性顯著水平

研究表明,3種不同果枝類型的性狀中表現(xiàn)并不相同，但具有一致的趨勢(shì)；產(chǎn)量性狀中籽棉重與鈴數(shù)間呈深藍(lán)色即強(qiáng)的正相關(guān)；鈴數(shù)與單鈴重間呈深紅色即強(qiáng)的負(fù)相關(guān)關(guān)系，兩者相互制約。品質(zhì)性狀中平均長(zhǎng)度、伸長(zhǎng)率、整齊度、比強(qiáng)度間呈藍(lán)色即品質(zhì)性狀間的各指標(biāo)表現(xiàn)出較強(qiáng)正相關(guān)；衣分與大部分產(chǎn)量和品質(zhì)性狀呈淡紅色表明衣分與大部分產(chǎn)量和品質(zhì)性狀間為負(fù)相關(guān)。圖5

圖5 不同果枝類型棉株產(chǎn)量品質(zhì)性狀相關(guān)性顯著水平(依次為D、L、M)

Fig.5 Correlation level of yield and quality traits with different fruit branches(D, L, M in turn)

研究表明,整體上產(chǎn)量性狀間關(guān)聯(lián)性不一致，品質(zhì)性狀間關(guān)聯(lián)性密切，且主要表現(xiàn)出正相關(guān)。聚類結(jié)果表明，3種果枝類型都表現(xiàn)為除馬克隆值外的品質(zhì)性狀聚為一類。零式果枝中鈴數(shù)、籽棉重、衣分聚為一類，鈴重與馬克隆值聚為一類。長(zhǎng)果枝和混合類型果枝中鈴數(shù)與籽棉重聚為一類，衣分、馬克隆值與鈴重聚為一類。零式果枝中馬克隆值與鈴重相關(guān)性強(qiáng)，衣分與鈴數(shù)和籽棉重相關(guān)性強(qiáng)，而長(zhǎng)果枝和混合果枝類型鈴數(shù)與籽棉重相關(guān)性強(qiáng)，衣分、馬克隆值與鈴重相關(guān)性強(qiáng),3種果枝類型品質(zhì)性狀之間都表現(xiàn)出強(qiáng)的相關(guān)性。聚類到一起的性狀，彼此相關(guān)性強(qiáng)，可在育種過(guò)程中考慮作為整體進(jìn)行選擇，能達(dá)到較好的效果。圖6

圖6 不同果枝類型棉株產(chǎn)量品質(zhì)性狀(依次為D、L、M)

Fig.6 Heat maps of yield and quality traits with different fruit branches(D, L, M in turn)

3 討 論

在3種不同類型果枝的雜交F2棉株中，零式果枝棉株產(chǎn)量、品質(zhì)性狀均低于其他2種果枝類型棉株，且離散程度也低，整體綜合性狀表現(xiàn)較差，但表現(xiàn)穩(wěn)定；長(zhǎng)果枝在鈴重、衣分指標(biāo)上有優(yōu)勢(shì)；品質(zhì)性狀指標(biāo)均較高，離散度也較低，F(xiàn)2代中長(zhǎng)果枝棉株產(chǎn)量性狀較好，品質(zhì)性狀優(yōu)良，表現(xiàn)比較穩(wěn)定；混合果型枝棉株籽棉重、鈴數(shù)性狀表現(xiàn)最好，離散度也最高，鈴重、衣分性狀表現(xiàn)處于中等水平，離散程度最大。

由于南疆獨(dú)特的地理和氣候特征，只能栽培早熟的海島棉品種，從1959年農(nóng)一師選出第1個(gè)早熟豐產(chǎn)的零式株型品種勝利1號(hào)開(kāi)始，奠定了南疆棉區(qū)的株型為零式果枝。海島棉零式果枝鈴柄著生在主莖上，株型緊湊且早熟，通過(guò)密植提高整體產(chǎn)量，但棉株空間結(jié)構(gòu)不合理，干花現(xiàn)象嚴(yán)重，葉片功能期短，易早衰，導(dǎo)致零式果枝海島棉高產(chǎn)不能得到保證，且纖維品質(zhì)較差；長(zhǎng)果枝產(chǎn)量性狀較好，品質(zhì)性狀優(yōu)良，可能由于株型松散，能合理利用光能，且單株鈴數(shù)較混合果枝少；混合型果枝在零式果枝的基礎(chǔ)上混生有一定的有限果枝，長(zhǎng)短果枝混生,如新海11號(hào)和新海16號(hào)，符合南疆海島棉高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的育種目標(biāo)[3]。因此，培育早熟的混合型果枝海島棉品種，可能為南疆海島棉增產(chǎn)和提質(zhì)提供新的思路。

針對(duì)產(chǎn)量、品質(zhì)性狀相關(guān)系數(shù)從整體上看，3種果枝類型產(chǎn)量性狀間、品質(zhì)性狀間的關(guān)系具有一致性。產(chǎn)量性狀中籽棉重與單株鈴數(shù)、鈴重極顯著正相關(guān)，單株鈴數(shù)與鈴重呈負(fù)相關(guān)，不同果枝類型的棉株產(chǎn)量性狀中，單株鈴數(shù)與鈴重是影響籽棉產(chǎn)量的主要因素，而鈴重與單株鈴數(shù)相互制約，衣分是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的性狀，與李蔚等[11]結(jié)論相似，育種工作中應(yīng)優(yōu)先保證鈴數(shù)，以保證產(chǎn)量。

品質(zhì)性狀間上半部平均長(zhǎng)度與比強(qiáng)度、整齊度、伸長(zhǎng)率間存在顯著或極顯著正相關(guān)，而與馬克隆值的相關(guān)性較差；不同果枝類型的棉株除了馬克隆值以外的品質(zhì)性狀有很強(qiáng)的整體性，而馬克隆值與其他品質(zhì)性狀相對(duì)獨(dú)立，與路普等[12]和郝三輝等[13]的研究結(jié)果一致。衣分在不同果枝類型間均表現(xiàn)出與上半部平均長(zhǎng)度、伸長(zhǎng)率、整齊度、比強(qiáng)度存在負(fù)相關(guān)，且大部分達(dá)到顯著或極顯著水平。籽棉重和鈴數(shù)在3種果枝類型中都與品質(zhì)性狀無(wú)顯著相關(guān)，鈴重與馬克隆值正相關(guān)，與伊海法結(jié)論相似[14]。

長(zhǎng)果枝和混合型果枝中籽棉重與馬克隆值正相關(guān)，鈴數(shù)與馬克隆值相關(guān)不顯著，而零式果枝類型中籽棉重與馬克隆值不顯著的負(fù)相關(guān)，鈴數(shù)與馬克隆值顯著負(fù)相關(guān)，可能是由于零式果枝類型棉株葉片功能期短生長(zhǎng)后期容易早衰，隨著鈴數(shù)的增多導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)供給不足，棉鈴提前吐絮，棉纖維的成熟度降低。長(zhǎng)果枝和零式果枝棉株鈴重與衣分存在負(fù)相關(guān)，鈴重與大部分品質(zhì)性狀存在極顯著或顯著正相關(guān)，混合型果枝鈴重與衣分及大部分品質(zhì)性狀的相關(guān)不顯著?；旌闲凸烷L(zhǎng)果枝中衣分與除馬克隆值外的品質(zhì)性狀顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，而在零式果枝中衣分與品質(zhì)性狀中纖維上半部平均長(zhǎng)度極顯著負(fù)相關(guān)而與其它品質(zhì)性狀相關(guān)性不顯著?？赡苁枪︻愋筒煌?，棉株的株型不同，鈴數(shù)、鈴重、衣分不相同從而導(dǎo)致不同棉株的產(chǎn)量與品質(zhì)性狀的相關(guān)性不同。

性狀相關(guān)表明，3種不同果枝類型棉株的性狀相關(guān)性不同，但表現(xiàn)出一致性，品質(zhì)性狀與產(chǎn)量性狀內(nèi)部相關(guān)性較強(qiáng)；品質(zhì)性狀中，纖維平均長(zhǎng)度、伸長(zhǎng)率、整齊度、比強(qiáng)度間表現(xiàn)正相關(guān)與BasbagS等[15]關(guān)于海陸雜交棉的研究結(jié)果相一致。說(shuō)明品質(zhì)性狀間的各指標(biāo)具有一定的整體性，改良可同步進(jìn)行。產(chǎn)量性狀與品質(zhì)性狀間存在不同程度的相關(guān)性，王志忠[16]對(duì)于常規(guī)棉和雜交棉的相關(guān)分析認(rèn)為產(chǎn)量性狀與品質(zhì)性狀之間均存在顯著相關(guān)性，必須協(xié)調(diào)好產(chǎn)量品質(zhì)間的關(guān)系, 以達(dá)到同步提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)的目的。

4 結(jié) 論

不同果枝類型海島棉雜交F2代3種果枝類型中，單株產(chǎn)量依次為零式果枝為18.88 g、長(zhǎng)果枝為21.56 g、混合果枝最高為23.61 g，長(zhǎng)果枝品質(zhì)性狀最優(yōu)，混合果枝次之，零式果枝表現(xiàn)較差，混合型果枝產(chǎn)量和品質(zhì)性狀綜合表現(xiàn)較好，是南疆海島棉育種的理想株型。不同果枝類型產(chǎn)量和品質(zhì)性狀存在不同的相關(guān)性，籽棉重與單株鈴數(shù)、鈴重極顯著正相關(guān)，不同果枝類型間相關(guān)系數(shù)分別為0.88、0.85、0.90和0.35、0.34、0.21，單株鈴數(shù)與鈴重是影響籽棉產(chǎn)量的主要因素。鈴重與單株鈴數(shù)之間呈負(fù)相關(guān)，不同果枝類型間相關(guān)系數(shù)分別為-0.10、-0.18、-0.20，而衣分與各品質(zhì)性狀存在負(fù)相關(guān)，鈴數(shù)與各品質(zhì)性狀相關(guān)并不顯著。在海島棉新品種選育中，強(qiáng)調(diào)鈴數(shù)提高產(chǎn)量的前提下，針對(duì)不同株型要合理協(xié)調(diào)產(chǎn)量性狀與品質(zhì)性狀間關(guān)系，培育產(chǎn)量高品質(zhì)優(yōu)良的海島棉新品種。