對11份抗逆棉花種質(zhì)資源的主要性狀分析

孔清泉 肖遠龍 楊兆光 吳振江 孫亮慶

摘要：為有效利用棉花種質(zhì)資源，對11份抗逆種質(zhì)資源的主要產(chǎn)量性狀、纖維品質(zhì)性狀以及抗蟲性進行分析鑒定。結(jié)果表明：這11份材料各性狀間的變異系數(shù)為0.04%～26.09%，變幅較大，其中單鈴重、果枝數(shù)、單株成鈴數(shù)和籽棉產(chǎn)量變異系數(shù)較大，分別是11.44%、11.22%、20.13%、26.09%;籽棉產(chǎn)量的平均值為2842.98 kg/hm2，以中JL16最高、GGK-2最低，兩者相差2843.34 kg/hm2;纖維品質(zhì)整體表現(xiàn)一般，變異系數(shù)較小，纖維長度平均是28.52 mm，馬克隆值平均是5.52，斷裂比強度平均是31.79 cN/tex，有5份材料的比強度在“很強”等級檔及以上;通過卡那霉素抗蟲性鑒定，中JL16、中J0141和中J0805的抗蟲性較好。經(jīng)綜合比較分析，中JL16和中J0805在產(chǎn)量、抗蟲和抗逆方面均表現(xiàn)較好，可加以重點改良和利用。

關鍵詞：抗逆性;棉花;種質(zhì)資源;主要性狀

中圖分類號：S562.035

文獻標識碼：A

文章編號：2095-3143（2021）01-0026-05

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2021.01.005

Abstract：In order to effectively utilize cotton germplasm resources， the main yield traits， fiber quality traits and insect resistance of 11 germplasm resources with stress resistance were analyzed and identified. The results showed that the variation coefficients of the characters among 11 materials ranged 0.04% to 26.09%， and the variation coefficient of single boll weight （11.44%）， number of fruit branches （11.22%）， number of bolls per （20.13%） and seed cotton yield（26.09%） were large. The average seed cotton yield is 2842.98 kg/hm2， among which JL16 is the highest and GGK-2 is the lowest， with a difference of 2483.34kg/hm2. In terms of quality， the overall performance of fiber quality was general， and the coefficient of variation is small. The average fiber length is 28.52 mm， the average micronaire value is 5.52， and the average breaking strength is 31.79 cN/tex. There are 5 materials which the specific strength is at the level of “very strong” or above. Through the identification of insect resistant to kanamycin， Zhong JL16， Zhong J0104 and Zhong J0805 have better insect resistance. Through the comprehensive comparison and analysis， Zhong JL16 and Zhong J0805 perform better in terms of yield， insect resistance and stress resistance， and can be improved and utilized.

Key words：Stress resistance; Cotton; Germplasm resources;Main traits

棉花不僅是我國重要的經(jīng)濟作物，還是紡織工業(yè)的主要原材料，在國民經(jīng)濟中占有十分重要的地位[1]。由于我國人口快速增長，對棉花的需求量越來越大，1980年之后，中國已經(jīng)是世界上棉花生產(chǎn)及消耗的最大國，進入2000年以后，中國每年的棉花進口量超過世界上任何國家，中國人民對棉花的消費在世界棉花市場中扮演了不可替代的角色[2]。棉花傳統(tǒng)育種著重于高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，然而隨著對棉花需求量增大，耕地資源的減少，棉花種植區(qū)域、種植模式改變，自然環(huán)境惡化，水資源匱乏等因素影響，現(xiàn)代育種對抗逆性要求越來越高，我國棉花科研工作者越來越重視對棉花抗逆性的研究（尤其是對抗蟲、抗除草劑、耐鹽、耐旱、耐澇、耐熱、耐冷等種質(zhì)資源的收集、挖掘、創(chuàng)新工作），這對培育出具有高產(chǎn)潛力、功能齊全、抗多種非生物因素逆境條件的棉花新品種有著重要意義[3-9]。作者于2019～2020年對11份抗逆棉花種質(zhì)資源進行田間生物學性狀調(diào)查，以了解其抗蟲性、產(chǎn)量和品質(zhì)性狀，旨在為棉花新品種（系）的培育提供參考。

1材料與方法

1.1試驗材料與設計

試驗材料共11份，分別為耐鹽的中J0710（代號為1）和中J1907（代號為3）、耐旱的中J0958（代號為2）和中J0169（代號為4）、耐低溫冷害的中JL16（代號為6）、抗草甘膦除草劑的中J0141（代號為7）、中J0805（代號為8）、GGK-2（代號為9）、208（代號為11）和209（代號為10），不耐旱的中S9612（代號為5，對照）。于2019～2020年種植在江西省棉花研究所科研基地。試驗田肥力中等、土層深厚、地面較平坦。每份材料種兩行，行長7 m，行距1 m，株距0.48 m，密度2.4萬株/hm2，田間管理與常規(guī)大田管理相同。

1.2試驗方法

棉花吐絮期調(diào)查株高、果枝數(shù)和單株成鈴數(shù)（每個材料調(diào)查10株）。此外，收花期采收棉株中部果枝第1～2果節(jié)吐絮正常的50個棉鈴，曬干后測定單鈴重、衣分，并取纖維樣品寄送農(nóng)業(yè)部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心（安陽）進行纖維品質(zhì)五項指標檢測。

在田間利用卡那霉素沾葉法對棉株進行抗蟲性鑒定。即于棉花苗期用脫脂棉球或柔軟且吸水性較好的刷子在棉株頂部倒2片幼嫩葉片上涂抹4 g/L的硫酸卡那霉素溶液，第8天調(diào)查葉片變化情況。若葉片出現(xiàn)黃色斑塊，為不含卡那霉素抗性基因的棉株，認為此類棉株為非抗蟲棉;若葉片無黃色斑塊表現(xiàn)正常，為含有卡那霉素抗性基因的棉株，認為此類棉株為抗蟲棉。對抗蟲棉進行標記，以區(qū)分抗蟲棉和非抗蟲棉。

1.3數(shù)據(jù)處理

所有原始數(shù)據(jù)利用Microsoft Excel 2007進行整理。將2年各性狀的平均值作為該性狀的最終表型值。

棉花科學，2021，43（1）：26-30[]孔清泉，等：對11份抗逆棉花種質(zhì)資源的主要性狀分析

2結(jié)果與分析

2.1主要性狀分析

2.2.1變異系數(shù)

根據(jù)調(diào)查結(jié)果對11份材料的11個主要性狀進行統(tǒng)計分析。從表1可看出單鈴重分布在4.1～6.06 g，平均值為1.96 g，變異系數(shù)為11.44%，其中有5份材料的單鈴重大于5.0 g，分別是1號、2號、3號、6號、10號。單株果枝數(shù)分布在12.4～19.0個，平均值是16.11個，變異系數(shù)為11.22%，單株果枝數(shù)最多的是9號為19.0個，其次是8號為18.0個。單株成鈴數(shù)為27～52個，平均值為38.25個，成鈴數(shù)最多的是6號，其次是1號、2號、5號，變異系數(shù)為20.13%。在品質(zhì)性狀方面，5項指標的變異系數(shù)均較小，為0.54%～4.86%。

2.2.2產(chǎn)量性狀

從表2可以看出，各材料的籽棉產(chǎn)量為1859.61～4702.95 kg/hm2，平均值為2842.98 kg/hm2，變異系數(shù)為26.09%，產(chǎn)量最高的是6號，其次是1號、8號、2號。各材料的衣分為38.11%～44.75%，變異系數(shù)為5.06%，其中有8份材料的衣分超過40%。各材料的株高為106.8～142.4 cm，平均值是123.27 cm，變異系數(shù)為9.29%。由這些性狀的變異系數(shù)來看，說明這11份材料的產(chǎn)量受基因型影響較大而差異明顯。

2.2.3纖維品質(zhì)

由表3可見，纖維長度平均是28.52 mm，大部分材料（9個）在“中絨”檔，以7號材料最好，為29.5 mm，10號材料最差，為27.5 mm;馬克隆值平均是5.52，均在C2等級檔，以9號材料最好，為5.20;斷裂比強度平均是31.79 cN/tex，其中7號材料達到“高強”檔，2號、3號、5號、9號達到“很強”檔[10]。品質(zhì)性狀整體表現(xiàn)一般，但斷裂比強度有些材料表現(xiàn)較好，如7號達到34.9 cN/tex、9號達到33.35 cN/tex。

2.2田間卡那霉素抗蟲鑒定結(jié)果

經(jīng)田間卡那霉素抗蟲性鑒定， 6號、7號、8號材料的抗蟲性表現(xiàn)較好。

3討論與結(jié)論

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中非生物逆境脅迫是影響作物生長發(fā)育和產(chǎn)量的最主要因素之一，由于棉花的耐旱性、耐鹽性均較糧食作物強，隨著糧棉爭地矛盾的日益突出，不適宜糧食作物種植的旱地、鹽堿地、沿海灘涂成了棉花種植的另一個選擇[11]，因此對棉花新品種抗性的要求將會越來越高。目前中國已培育和創(chuàng)制了大量抗逆棉花新材料，為棉花的抗性育種工作的開展提供了基礎[12]。本研究通過對這些材料兩年的試驗數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)果表明：雖然這些材料具有一定抗逆性，但其纖維品質(zhì)有待改良。可以通過不同的遺傳改良方式（系統(tǒng)選擇、雜交、復交、回交、遠緣雜交等傳統(tǒng)育種手段和分子標記輔助選擇、基因聚合等分子育種技術(shù)），把多種優(yōu)異性狀聚合為一體，創(chuàng)造高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適的棉花新材料，為培育突破性棉花新品種奠定基礎。

通過對11份抗逆種質(zhì)資源的11個性狀的分析，表明供試材料各個性狀的表現(xiàn)存在變異，尤其是產(chǎn)量性狀變異明顯，因此在育種工作中，對這些材料要根據(jù)不同育種目標從中挑選利用或有針對性的進行改良。通過比較分析，從這11份抗逆性材料中挑選出高產(chǎn)材料3份（6號、1號、8號），抗蟲材料3份（6號、7號、8號），既高產(chǎn)又抗蟲材料2份（6號、8號），供新品種選育利用。

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