新疆早中熟棉新品種數(shù)量性狀的相關(guān)性及通徑分析

韓俊偉 陳榮江 李新寧 李淑帆

摘要 [目的]研究早中熟棉在新疆生態(tài)條件下的形態(tài)性狀、產(chǎn)量性狀和品質(zhì)性狀間的相互關(guān)系，為旱區(qū)棉花高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)育種和品種改良提供依據(jù)。[方法]以 2016—2017年新疆維吾爾自治區(qū)早中熟D組陸地棉區(qū)試的20個新品種（系）為試驗材料，對其植株形態(tài)、產(chǎn)量和品質(zhì)15個主要性狀進行變異性、相關(guān)性、回歸和通徑分析。[結(jié)果]形態(tài)和產(chǎn)量性狀以果枝始節(jié)、果枝數(shù)、單株鈴數(shù)和皮棉產(chǎn)量的變異系數(shù)較大，依次為19.43%、6.08%、5.87%、5.74%;品質(zhì)性狀以伸長率、紡紗指數(shù)和麥克隆值的變異系數(shù)較大，依次為10.72%、6.81%、5.61%。15個數(shù)量性狀中相關(guān)系數(shù)達極顯著水平的有衣分與皮棉產(chǎn)量、絨長與紡紗指數(shù)等12對性狀，達顯著水平的有單株鈴數(shù)與皮棉產(chǎn)量、絨長與比強度等7對性狀;產(chǎn)量性狀中以單株鈴數(shù)、衣分對皮棉產(chǎn)量的影響較大，單鈴重次之;纖維品質(zhì)性狀中比強度、整齊度、絨長和麥克隆值是影響纖維品質(zhì)最重要的因素，分別通過其他性狀對纖維品質(zhì)的間接作用也較強。[結(jié)論]在棉花高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)育種實踐中，須充分關(guān)注性狀間的依存與制約關(guān)系，形態(tài)性狀、產(chǎn)量因素性狀及品質(zhì)性狀的協(xié)調(diào)發(fā)展是實現(xiàn)棉花高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)目標(biāo)的有效途徑。

關(guān)鍵詞 早中熟棉;產(chǎn)量性狀;品質(zhì)性狀;相關(guān)分析;通徑分析

中圖分類號 S 562? 文獻標(biāo)識碼 A? 文章編號 0517-6611（2022）06-0040-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.06.009

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Correlation and Path Analysis of Quantitative Traits of Early-Middle Maturing Cotton New Varieties in Xinjiang

HAN Jun-wei1，CHEN Rong-jiang2，LI Xin-ning2 et al

（1. Institute of Agricultural Sciences， The 2nd Division of Xinjiang Production and Construction Corps， Tiemenguan， Xinjiang 841005;2. Henan Institute of Science and Technology， Xinxiang， Henan 453003）

Abstract [Objective]The relationship among morphological traits， yield traits and quality traits of early-middle maturing cotton under ecological conditions in Xinjiang was studied to provide a basis for high yield and quality breeding and variety improvement of cotton in dry areas. [Method]Twenty new varieties of upland cotton from Group D of early-middle maturing in Xinjiang autonomous region in 2016-2017 were used as test materials. The variability， correlation， regression and path analytical methods were exploited to analyze the 15 main traits of plant morphology， yield and quality. [Result]Among the morphological and yield traits， the coefficients of variation of the node of the first fruiting branch， fruit branches， bolls per plant， and the lint yield were larger， in the order of 19.43%， 6.08%， 5.87%， 5.74%. Quality traits including fiber elongation， spinning consistency index， and micronaire had larger variation coefficients， which were 10.72%， 6.81%， and 5.61%， respectively. Among the 15 quantitative traits， 12 of these correlation coefficients were extremely significantly correlation， such as lint percentage and lint yield， fiber length and spinning consistency index， etc， and 7 of these coefficients is significantly correlation， such as bolls per plant and lint yield， fiber length and fiber strength;bolls per plant and lint percentage had greater effects on lint yield， followed by single boll weight. The fiber strength， fiber uniformity， fiber length and micronaire were the most important factors affecting fiber quality， the indirect effects on fiber quality produced by other fiber quality traits were also stronger. [Conclusion]In the practice of high-yield and high-quality cotton breeding， we must pay full attention to the interdependence and constraints between traits. The coordinated development of morphological， yield and quality traits is an effective way to achieve the goal of high-yield and high-quality cotton.

Key words Early-middle maturing cotton;Yield traits;Quality traits;Correlation analysis;Path analysis

基金項目 新疆兵團第二師重點領(lǐng)域科技攻關(guān)項目“適宜機釆棉花種質(zhì)資源創(chuàng)新與新品種（系）選育”（2019NNGG03）;河北省科技廳農(nóng)業(yè)科技攻關(guān)項目“棉花三節(jié)一優(yōu)栽培技術(shù)示范”（NYGG201623）。

作者簡介 韓俊偉（1975—），男，河南鄢陵人，高級農(nóng)藝師，從事棉花育種及栽培技術(shù)研究。*通信作者，教授，從事應(yīng)用多元統(tǒng)計分析教學(xué)與科研。

收稿日期 2021-07-10

棉花是重要的經(jīng)濟作物，也是我國國民經(jīng)濟中的重要戰(zhàn)略物資。新疆是我國重要的商品棉生產(chǎn)基地[1]，據(jù)資料報道2018年全國棉花產(chǎn)量新疆占80%以上。早熟棉作為一種特殊的棉花生態(tài)類型，在我國棉花產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中有著不可替代的作用。當(dāng)前，為保障國家糧食安全，棉花種植面積有所縮減，國內(nèi)棉花供需矛盾日益突出，迫切需要采取措施來提高棉花單產(chǎn)水平。此外，隨著我國經(jīng)濟和紡織工業(yè)的迅速發(fā)展，人們對高質(zhì)量棉紡產(chǎn)品的需求不斷增加，因而對棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)提出了更高的要求，優(yōu)質(zhì)棉不僅是紡織工業(yè)的重要原料，也是國防、醫(yī)藥等工業(yè)不可或缺的原料，它在國民經(jīng)濟中的地位非常重要[2-3]。

品種是實現(xiàn)棉花高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)目標(biāo)的核心，高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗棉花新品種的培育和應(yīng)用是實現(xiàn)棉花增產(chǎn)、棉農(nóng)增收、紡織業(yè)強勁發(fā)展最根本的途徑[4]。霜前皮棉具有較優(yōu)的纖維品質(zhì)，而新疆地區(qū)的初霜期較早，因此對該生態(tài)環(huán)境下早中熟類型棉種的產(chǎn)量和品質(zhì)性狀特征的研究具有重要意義。在棉花育種實踐中，有效利用性狀的相關(guān)性信息對提高選擇效率和優(yōu)株甄別的準確性至關(guān)重要。隨著現(xiàn)代育種理論的發(fā)展與技術(shù)改進，具有不同特性及適于不同生態(tài)環(huán)境的新品系不斷出現(xiàn)，近些年許多學(xué)者曾采用分子生物學(xué)方法或多元統(tǒng)計分析理論挖掘棉花多個性狀所蘊藏的信息。例如，梅擁軍等[5]對5個陸地棉親本及其F1代20個組合6個產(chǎn)量組分對皮棉產(chǎn)量的貢獻進行研究，得出鈴數(shù)和鈴重可作為間接選擇組合皮棉產(chǎn)量顯性效應(yīng)的指標(biāo);齊海坤等[6]對主要株型性狀與產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)系研究得出，株型性狀與產(chǎn)量和品質(zhì)之間均存在顯著或極顯著的遺傳相關(guān)，培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種時要選擇單株營養(yǎng)枝數(shù)和鈴數(shù)較多且鈴重較小的材料;徐濉喜等[7] 對新疆早熟陸地棉種質(zhì)資源遺傳多樣性及纖維品質(zhì)性狀SSR 關(guān)聯(lián)分析得出，新疆早熟陸地棉種質(zhì)資源遺傳多樣性低，并基于 SSR 關(guān)聯(lián)分析挖掘出一些與纖維品質(zhì)性狀相關(guān)的優(yōu)異等位變異信息及典型材料;秦永生等[8]進行了陸地棉產(chǎn)量相關(guān)性狀的 QTL 定位研究，得出控制果枝數(shù)、衣分和籽指的QTL增效基因位點均來源于親本中棉所12，并推測該親本的育種價值主要是通過提高后代的結(jié)鈴性來實現(xiàn);孫振綱等[9]對27個陸地棉新種質(zhì)材料主要性狀研究得出，各材料間的皮棉產(chǎn)量相差較大的原因主要是單株成鈴數(shù)變化較大;戴寶生等[10]對棉花新品種產(chǎn)量與主要數(shù)量性狀的相關(guān)及通徑分析得出，皮棉產(chǎn)量與單株鈴數(shù)、衣分及霜前花率極顯著正相關(guān)，單株鈴數(shù)對皮棉產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)最大;董承光等[11]通過對10個北疆優(yōu)質(zhì)雜交棉新品種的農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量、品質(zhì)性狀進行相關(guān)性分析得出，果枝數(shù)、株高和單株鈴數(shù)對皮棉產(chǎn)量影響較大;戴茂華等[12]對冀中南棉花產(chǎn)量品質(zhì)性狀的相關(guān)及通徑分析得出，單株鈴數(shù)、單鈴重和衣分對皮棉產(chǎn)量的貢獻較大，皮棉產(chǎn)量與上半部平均長度、整齊度指數(shù)、斷裂比強度及麥克隆值呈正相關(guān)。然而針對新疆早中熟棉新品種的產(chǎn)量品質(zhì)性狀的綜合分析的研究報道尚較少。

鑒于此，筆者對2016—2017年新疆維吾爾自治區(qū)棉花區(qū)域試驗（早中熟D組）參試品種（系）的產(chǎn)量和纖維品質(zhì)性狀進行變異性、相關(guān)性和通徑分析，旨在揭示新疆生境下早中熟棉主要產(chǎn)量性狀對產(chǎn)量以及品質(zhì)性狀對紡紗均勻指數(shù)的影響的效應(yīng)大小及其形成機制，以期明確新品種的特征特性和優(yōu)勢性狀，為該地區(qū)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)棉花新品種選育及優(yōu)良品種推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為2016—2017年新疆維吾爾自治區(qū)早中熟D組陸地棉區(qū)試的新品種，其中桑塔木6號、HD02、中棉所96A、鴻泰6636、AW04、中棉所49（CK）同時參加了2年的區(qū)試，惠民5號、塔12-1079、塔09-1490、中生棉11X號、中3103、魯豐86-7、富全43號僅參加2016年的區(qū)試，JSH15-35、塔12-1266、塔11-1347、15DJL01、TH14-621、TH614-2、新陸中54號（CK）僅參加2017年的區(qū)試。

1.2 試驗設(shè)計與測定指標(biāo)

2016年的試驗在新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院庫爾勒試驗站、新疆沙雅縣種子站、新疆農(nóng)一師三團康地試驗站、新疆桑塔木種業(yè)（新和）、新疆塔河種業(yè)（阿拉爾）、新疆麥蓋提縣種子站、新疆魯豐農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司（英吉莎）、新疆巴州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院、新疆閆氏德海種業(yè)（庫爾勒）進行，共9個試點。2017年的試點較2016年去掉了新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院庫爾勒試驗站，新增了新疆農(nóng)業(yè)廳國家農(nóng)作物原種場。試驗中各試點均采用隨機區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積20 m2，株、行距配置合理。各試點均按當(dāng)?shù)刂饕耘喙芾泶胧嵭?，田間管理均勻一致，土壤多為砂壤土和壤土。前茬棉花，在4月中下旬播種，方式多為機器鋪膜，人工點播。

考察主要產(chǎn)量因素性狀，包括果枝始節(jié)（x1，節(jié)）、株高（x2，㎝）、果枝數(shù)（x3，個）、單株鈴數(shù)（x4，個）、單鈴重（x5，g）、衣分（x6，%）、皮棉產(chǎn)量（x7，kg/hm2）;纖維品質(zhì)性狀為上半部平均長度（y1，mm，以下簡稱絨長）、整齊度（y2，%）、比強度（y3，cN/tex）、麥克隆值（y4）、伸長率（y5，%）、反射率（y6，%）、黃度（y7）、紡紗均勻性指數(shù)（y8，以下簡稱紡紗指數(shù)），共15個數(shù)量性狀。形態(tài)指標(biāo)于各品種成熟期田間觀測記載，產(chǎn)量指標(biāo)及纖維品質(zhì)指標(biāo)于二茬花收獲后測量記載，纖維品質(zhì)測試由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部棉花質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心（烏魯木齊）完成。對同時參加2年試驗的品種取各性狀的平均為其樣本值參與分析。

1.3 田間調(diào)查記載項目及取樣方法

1.3.1 生育時期。

記載出苗期、開花期、吐絮期（各期達到50%的日期）和生育期（從出苗期到吐絮期的天數(shù)），并記載各期生長勢和整齊度。其中，開花期和吐絮期固定選取有代表性的2次重復(fù)每小區(qū)中間行（不包括兩端植株）的連續(xù)20株進行調(diào)查，取平均值。

1.3.2 農(nóng)藝性狀。

株高、單株果枝數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)在9月5日調(diào)查。第一果枝節(jié)位：棉株果枝的始節(jié)位，即棉花現(xiàn)蕾后從下至上第一果枝位置，在棉花現(xiàn)蕾后調(diào)查。株高：子葉節(jié)至主莖頂端的高度。單株果枝數(shù)：棉株主莖果枝數(shù)量。單株結(jié)鈴數(shù)：棉株個體成鈴數(shù)。橫向看尖已出苞葉，直徑在2 cm以上的棉鈴為大鈴，比大鈴小的棉鈴及當(dāng)日花為小鈴，3個小鈴折算為1個大鈴。

1.4 考種及取樣

1.4.1 單鈴重。

吐絮結(jié)束后，每小區(qū)在取樣行采摘第5～10果枝第1～2果節(jié)吐絮正常的50個鈴，曬干稱重，計算單鈴重。

1.4.2 子指。

在測定單鈴重的樣品中，每品種隨機取樣，每份棉籽100粒稱重，所得百粒棉籽的重量為子指。重復(fù)2次，取平均值。

1.5 品質(zhì)檢測

由新疆維吾爾自治區(qū)種子管理總站從各承試單位中統(tǒng)一收取棉樣。各承擔(dān)單位將測定單鈴重的皮棉充分混勻，每品種（系）取30 g寄至各自治區(qū)種子管理站，由自治區(qū)種業(yè)發(fā)展中心統(tǒng)一寄（送）至農(nóng)業(yè)農(nóng)村部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心（烏魯木齊）進行測試。

1.6 分析方法

釆用相關(guān)分析、回歸分析、通徑分析等方法進行研究，探討新疆生態(tài)環(huán)境下早中熟棉數(shù)量性狀的相關(guān)參數(shù)。試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析在 SAS 9.4[12] 和 Matlab R2015b[13]軟件環(huán)境下完成。

1.7 分析模型

1.7.1 相關(guān)分析。

性狀 xi與xj的相關(guān)系數(shù)的最大似然估計為xixj=xixj/2xi2xj，根據(jù)統(tǒng)計量t=xixjn-2/1-2xixj～t（n-2）檢驗相關(guān)系數(shù)的顯著性，即假設(shè)H0∶ρ=0H1∶ρ≠0。其中xixj和2xi分別為性狀xi與xj的協(xié)方差和性狀xi方差的最大似然估計。

1.7.2 回歸分析。

目標(biāo)變量 Y對原因變量Xi（i=1，2，…，p）的回歸系數(shù)的最優(yōu)線性無偏估計量為b=（XX′）-1X′Y，其中b為回歸系數(shù)的估計向量，X為回歸設(shè)計矩陣，Y為目標(biāo)變量Y的觀測向量。據(jù)統(tǒng)計量F=S回/pS誤/（n-p-1）～F（p，n-p-1）檢驗回歸方程的顯著性，即假設(shè)

H0∶β=0β≠0。據(jù)統(tǒng)計量Fj=UjS誤/（n-p-1）-F（1，n-p-1）檢驗回歸系數(shù)的顯著性，即假設(shè)

H0∶βi=0βi≠0。據(jù)b*i=bi（Xi/Y）計算標(biāo)準回歸系數(shù)，其中bi為變量Xi的回歸系數(shù)，Xi、Y分別為變量Xi和Y的標(biāo)準差的最大似然估計。

1.7.3 通徑分析。

計算 p個原因變量和1個目標(biāo)變量Y的相關(guān)系數(shù)矩陣R=（rij），i，j=1，2，…，p，p+1;當(dāng)j=p+1時，rij表示變量Xi與Y的相關(guān)系數(shù);當(dāng)j

2 結(jié)果與分析

2.1 考察性狀的表現(xiàn)及變異分析

參加2016年試驗的13個品種的方差分析（試點效應(yīng)固定）得出，各品種小區(qū)皮棉產(chǎn)量差異極顯著（ F=28.22，P=0.000），試點間差異極顯著（F=620.55，P=0.000），品種×試點差異極顯著（F=6.82，P=0.000）。參加2017年試驗的13個品種的方差分析結(jié)果與前者類似，各品種小區(qū)皮棉產(chǎn)量差異極顯著（F=25.65，P=0.000），試點差異極顯著（F=309.44，P=0.000），品種×試點差異極顯著（F=4.00，P =0.000）。2016年參試品種的籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量、霜前皮棉和衣分的均值分別為5 507.19 kg/hm2、2 369.88 kg/hm2、2 316.46 kg/hm2、42.86%，2017年參試品種的相應(yīng)指標(biāo)值分別為5 543.23 kg/hm2、2 318.42 kg/hm2、2 256.12 kg/hm2、41.95%，產(chǎn)量均值相近，由于2016年的衣分略高，因此皮棉產(chǎn)量和霜前皮棉較次年略增。

供試品種數(shù)量性狀的簡單統(tǒng)計結(jié)果見表 1 。參試品種的皮棉產(chǎn)量（x7）為2 100.00～2 590.50 kg/hm2，其中中棉所96A最高;衣分（x6）39.50%～44.70%，其中中棉所96A最高;單鈴重（x5）5.20～6.20 g，中生棉11X號與中棉所49均達最大;果枝始節(jié)（x1）在5.10～8.50節(jié)，其中中棉所96A最少，JSH15-35最大，株高（x2）為73.80～90.30 cm。變異系數(shù)以果枝始節(jié)（x1）最大（19.43%），果枝數(shù)（x3）、單株鈴數(shù)（x4）和皮棉產(chǎn)量（x7）的變異系數(shù)也較大，分別為6.08%、5.87%、5.74%。絨長（y1）在29.40～33.20 mm，其中桑塔木6號的最長;斷裂比強度（y3）為28.70～33.80 cN/tex，鴻泰6636最大;麥克隆值（y4）為3.90～4.80，其中塔12-1266最高，鴻泰6636最低;紡紗指數(shù)（y8）在139.00～171.00，鴻泰6636、AW04均達到最大，這反映出該分析資料所涉品種各具特色且類型多樣。

2.2 參試品種性狀的相關(guān)分析

2.2.1

產(chǎn)量性狀與皮棉產(chǎn)量間的相關(guān)分析。為探討新疆早中熟棉產(chǎn)量性狀與皮棉產(chǎn)量間數(shù)量性狀之間的相互影響，進行相關(guān)分析（表 2）。結(jié)果可見，7個性狀之間在相關(guān)的方向、強度方面錯綜復(fù)雜，達極顯著水平（ P <0.01）的性狀有5對，即果枝始節(jié)與果枝數(shù)（-0.813**）、單株鈴數(shù)（-0.612**）、果枝數(shù)與單株鈴數(shù)（0.689**）、單株鈴數(shù)與單鈴重（-0.517**）、衣分與皮棉產(chǎn)量（0.635**），其中除2對為正相關(guān)外，其余均負相關(guān);達顯著水平（ P <0.05）的性狀有3對，即果枝始節(jié)與衣分（-0.463*）、果枝數(shù)與單鈴重（-0.389*）、單株鈴數(shù)與皮棉產(chǎn)量（0.445*）。這說明在棉花新品種選育過程中應(yīng)該重點把握對衣分高、結(jié)鈴性強、果枝數(shù)多、果枝始節(jié)偏低性狀的選擇，這有利于提高棉花的產(chǎn)量。

2.2.2 纖維品質(zhì)性狀間的相關(guān)分析。

纖維品質(zhì)性狀之間的相關(guān)系數(shù)（表 3）顯示，達極顯著水平（ P <0.01）的性狀有7對，即絨長分別與麥克隆值（-0.847**）、紡紗指數(shù)（0.733**）、整齊度分別與黃度（-0.658**）、紡紗指數(shù)（0.789**）、比強度分別與反射率（-0.667**）和紡紗指數(shù)（0.736**）、麥克隆值與紡紗指數(shù)（-0.711**）;在0.05水平上顯著的有4對，即比強度分別與絨長（0.388*）、麥克隆值（-0.430*）、麥克隆值與伸長率（0.389*）、黃度與紡紗指數(shù)（-0.387*）。這表明在優(yōu)質(zhì)棉育種過程中應(yīng)著重選擇絨長長、整齊度和比強度高、麥克隆值和黃度偏低的材料，整齊度高可同時兼顧低黃度。

2.3 回歸分析

2.3.1 皮棉產(chǎn)量對主要產(chǎn)量性狀的回歸分析。為明確主要產(chǎn)量因素性狀對皮棉產(chǎn)量的效應(yīng)大小，根據(jù)分析資料，建立皮棉產(chǎn)量對除果枝數(shù)外所剩5個性狀的回歸方程，相應(yīng)的方差分析表列于表4，回歸參數(shù)的估計及顯著性列于表5。

由表4可知，回歸方程極顯著（ P =0.002），該模型解釋皮棉產(chǎn)量變異信息的59.2% （R 2=0.592）。表5第5列 P 值可見，單株鈴數(shù)與衣分的回歸系數(shù)均顯著;第2列的回歸系數(shù)顯示，單株鈴數(shù)每增（減）1個，可使皮棉增（減）產(chǎn)168.74 kg/hm2，單鈴重提高（降低）1 g，皮棉將增（減）產(chǎn)132.71 kg/hm2，衣分升（降）1%，皮棉增（減）產(chǎn)71.09 kg/hm2，另外2個性狀對產(chǎn)量影響較小。從標(biāo)準回歸系數(shù)可知，各性狀對產(chǎn)量的影響按降秩排序為衣分>單株鈴數(shù)>果枝始節(jié)>單鈴重>株高，果枝始節(jié)和單鈴重對皮棉產(chǎn)量的影響重要性基本相同。

2.3.2 紡紗指數(shù)對主要纖維品質(zhì)性狀的回歸分析。

為明確主要纖維品質(zhì)性狀對紡紗指數(shù)影響的效應(yīng)大小，建立了紡紗指數(shù)（y8）對絨長（y1）、整齊度（y2）、比強度（y3）、麥克隆值（y4）及黃度（y7）的5元線性回歸方程，相應(yīng)的方差分析表及回歸參數(shù)的估計分列于表6、7。

表6顯示回歸方程極顯著（ P ?<0.000 1），該模型解釋紡紗指數(shù)變異信息的99.88%（ R 2=0.998 8）。表7結(jié)果表明，除黃度的回歸系數(shù)不顯著外，其余各性狀的回歸系數(shù)均極顯著。對紡紗指數(shù)的正效應(yīng)以整齊度（4.659）最大，比強度（2.581）次之，而麥克隆值的負效應(yīng)（-10.387）最強。整齊度提高（低）1%，能引起紡紗指數(shù)升（降）4.66，比強度增（減）1 cN/tex，使紡紗指數(shù)升（降）2.58，絨長增（減）1 mm，紡紗指數(shù)升（降）1.89，麥克隆值減（增）1，紡紗指數(shù)將升（降）10.39，黃度的變化對紡紗指數(shù)影響較弱。標(biāo)準回歸系數(shù)顯示，各性狀對紡紗指數(shù)影響（絕對值）大小降秩排序為整齊度>比強度>麥克隆值>絨長>黃度。因此，在棉花優(yōu)質(zhì)育種實踐中，不僅關(guān)注對高整齊度、比強度和絨長性狀的選擇，還須注重對低麥克隆值性狀的選擇，這樣才有利于提高優(yōu)質(zhì)棉選育的效率。

2.4 通徑分析

通徑分析主要用于探討各原因變量對目標(biāo)變量的效應(yīng)大小及作用方式。以下分別就主要產(chǎn)量性狀對皮棉產(chǎn)量、主要纖維品質(zhì)性狀對紡紗指數(shù)進行通徑分析。

2.4.1 主要產(chǎn)量性狀對皮棉產(chǎn)量的通徑分析。

通徑系數(shù)（表8）顯示，對皮棉產(chǎn)量直接效應(yīng)從大到小排序為衣分>單株鈴數(shù)>果枝始節(jié)>單鈴重>株高，相應(yīng)直接通徑系數(shù)分別為0.593、0.560 、0.278、0.272、0.069，對皮棉產(chǎn)量均有直接正向作用，其中衣分、單株鈴數(shù)對皮棉產(chǎn)量的直接效應(yīng)分別達極顯著、顯著水平（表5）。衣分的直接通徑效應(yīng)（0.593）居各性狀之首，但其通過單株鈴數(shù)產(chǎn)生的間接正效應(yīng)（0.175）較強，抵消通過果枝始節(jié)產(chǎn)生的間接負效應(yīng)（-0.129）后，使其最終效應(yīng)（0.635）最大;單株鈴數(shù)對皮棉產(chǎn)量的直接效應(yīng)（0.560）居第2位，因其分別通過果枝始節(jié)（-0.170）、單鈴重（-0.141）產(chǎn)生較強的間接負效應(yīng)，最終效應(yīng)為0.445，仍居第2;果枝始節(jié)和單鈴重2個性狀雖對皮棉產(chǎn)量的直接效應(yīng)（0.278、0.272）較大且相差甚微，但因為果枝始節(jié)通過單株鈴數(shù)（x4）和衣分（x6）的間接負效應(yīng)較強，致使其最終效應(yīng)降至負值（-0.229），而單鈴重通過單株鈴數(shù)（x4）產(chǎn)生很強的間接負效應(yīng)（-0.290），導(dǎo)致其對皮棉產(chǎn)量的最終效應(yīng)接近于0。株高的直接效應(yīng)（0.069）雖很小，但其通過衣分有較強的間接正效應(yīng)（0.115），使其最終凈正效應(yīng)（0.270）較直接效應(yīng)（0.069）明顯增強。從5個產(chǎn)量性狀對皮棉產(chǎn)量的最終效應(yīng)看，按（絕對值）從大到小排序為衣分>單株鈴數(shù)>株高>果枝始節(jié)>單鈴重。該信息顯示在棉花高產(chǎn)育種實踐中，應(yīng)選擇高衣分、單株鈴數(shù)多、果枝始節(jié)偏低、植株偏高的性狀，同時應(yīng)注重協(xié)調(diào)衣分、果枝始節(jié)、單株鈴數(shù)間的矛盾。

2.4.2 主要纖維品質(zhì)性狀對紡紗指數(shù)的通徑分析。

主要品質(zhì)性狀對紡紗指數(shù)的通徑系數(shù)（表9）顯示，各性狀直接效應(yīng)由大到小（絕對值）排序為整齊度>比強度>麥克隆值>絨長>黃度，其值相應(yīng)為0.530、0.342、-0.238、0.225、0.014，麥克隆值對紡紗指數(shù)的直接效應(yīng)為負。最終效應(yīng)（絕對值）大小排序與直接效應(yīng)的基本相同。絨長、整齊度、比強度各自通過其他性狀產(chǎn)生的間接正效應(yīng)占絕對優(yōu)勢，另2個性狀通過其他性狀產(chǎn)生的間接負效應(yīng)為主。整齊度通過比強度產(chǎn)生較強的間接正效應(yīng);比強度通過整齊度（y2）、麥克隆值（y4）均產(chǎn)生較強的間接正效應(yīng);而麥克隆值分別通過絨長、整齊度和比強度以及黃度通過整齊度均產(chǎn)生較強的負效應(yīng)。絨長、整齊度、比強度對紡紗指數(shù)最終正效應(yīng)（0.733、0.789、0.736）均很強;麥克隆值最終負效應(yīng)（-0.711）很強。將這一信息用于優(yōu)質(zhì)棉育種，說明在精心選擇絨長較長、整齊度較高、比強度較大的性狀時，應(yīng)兼顧低麥克隆值和黃度，有益于提高優(yōu)質(zhì)棉的育種成效。

3 結(jié)論與討論

表型性狀用于檢測遺傳變異具有直觀簡易的優(yōu)點，是鑒定和利用種質(zhì)資源的基礎(chǔ)。該研究結(jié)果顯示，新疆早中熟棉新品種主要性狀變異豐富，主要農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)以果枝始節(jié)、果枝數(shù)、單株鈴數(shù)和皮棉產(chǎn)量較大;品質(zhì)性狀的變異系數(shù)以伸長率最大，其次是紡紗指數(shù)和麥克隆值，這些性狀的選擇范圍較寬，與戴寶生等[10，15-16]的研究結(jié)果基本一致，都得出這幾個性狀的變異系數(shù)較大，但從大到小的排序不相同，反映了分析品種群體間存在一定的差異，同時某些性狀又有一定的相似性，董承光等[11]均得出果枝始節(jié)的變異性最高。除伸長率外，其余幾個品質(zhì)性狀的變異系數(shù)均較小，這與文獻[12]結(jié)果相近。要實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)育種目標(biāo)，應(yīng)選擇纖維品質(zhì)優(yōu)勢突出的材料做親本進行品質(zhì)改良，未來優(yōu)質(zhì)育種還應(yīng)借助遠緣雜交手段探索創(chuàng)造新種質(zhì)的有效途徑。

產(chǎn)量與產(chǎn)量性狀相關(guān)及通徑分析的結(jié)果顯示，單株鈴數(shù)、衣分和單鈴重對皮棉產(chǎn)量的貢獻較大，這與陳榮江等[1，12，17]的研究結(jié)果基本一致，但單鈴重與皮棉產(chǎn)量的相關(guān)強度同文獻[1]的結(jié)論存有差異，而與張榮斌等[18]的研究結(jié)果不同，這可能是試驗材料和生態(tài)環(huán)境不同所致。適當(dāng)降低果枝始節(jié)有利于提高單株鈴數(shù)和衣分，單鈴重的提高會對單株鈴數(shù)產(chǎn)生很強的負向作用。因此，在育種實踐上不可盲目追求大鈴，應(yīng)注重產(chǎn)量構(gòu)成3因子的協(xié)調(diào)發(fā)展。

該研究材料的品質(zhì)性狀相關(guān)及通徑分析得出，比強度、整齊度、絨長和麥克隆值是影響纖維品質(zhì)的重要因素，均與紡紗指數(shù)極顯著相關(guān)，相應(yīng)的最終效應(yīng)也因通過其他性狀的間接作用得以加強，而麥克隆值、黃度對紡紗指數(shù)的負向作用主要是通過其他性狀的間接作用形成。該結(jié)論與劉翔宇等[1]的研究結(jié)果在相關(guān)強度方面基本相同，但相關(guān)的方向存在差異，在直接效應(yīng)和最終效應(yīng)形成的機制方面與張西英等[19]的研究結(jié)果基本一致。所得結(jié)果的差異可能是由于試驗所用材料及其生態(tài)環(huán)境不同造成的。在優(yōu)質(zhì)棉育種進程中，要特別注重對品質(zhì)性狀的優(yōu)勢親本的利用，在選擇絨長較長、整齊度較高和比強度較大性狀的同時，應(yīng)兼顧低麥克隆值和黃度，這有利于提高棉花優(yōu)質(zhì)育種的效果。

該研究所涉各品種的皮棉產(chǎn)量中，中棉所96A（2 509.50 kg/hm2）、桑塔木6號（2 545.50 kg/hm2）、塔11-1347（2 518.50 kg/hm2）分別居前3名，可用作高產(chǎn)育種材料，有望成為推廣品種。從纖維品質(zhì)性狀表現(xiàn)來看，絨長≥33 mm只有桑塔木6號和HD02;比強度以鴻泰6636最高，達34.80 cN/tex;AW04的整齊度最高，達86.80%，纖維長度和比強度也較好;麥克隆值屬于A級（3.7～4.2）或中等偏高的 B1 級（4.3～4.9）的品種幾乎各占50%，鴻泰6636和HD02最低（3.90）;紡紗指數(shù)≥155的品種占65%，其中HD02與AW04最高（171.00）。因此以上新品種可作優(yōu)質(zhì)育種材料。

隨著現(xiàn)代育種技術(shù)的發(fā)展，借助分子生物學(xué)方法研究表明，棉花產(chǎn)量、纖維品質(zhì)性狀QTL 在染色體上呈現(xiàn)成簇分布的特點 [20-21] 。通過多品種互交、修飾性回交等方法能夠打破性狀間的連鎖，實現(xiàn)各性狀得到同步改良的成效[22-24]。該研究的相關(guān)性和通徑分析充分說明棉花性狀間的制約和促進關(guān)系并存，部分解釋了不同產(chǎn)量性狀、纖維品質(zhì)性狀的基因可能緊密連鎖或一因多效，也表明僅注重對個別性狀進行選擇難以奏效，應(yīng)綜合考慮各性狀的內(nèi)在聯(lián)系從而提高育種效果。在早中熟優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)棉花育種中，應(yīng)注意協(xié)調(diào)好果枝始節(jié)與株高、單株鈴數(shù)、單鈴重、衣分等早熟性狀與產(chǎn)量性狀間的關(guān)系，實現(xiàn)棉花早熟高產(chǎn)的協(xié)同改良。所以，應(yīng)將遠源雜交、誘變育種、分子標(biāo)記等現(xiàn)代育種技術(shù)與常規(guī)育種相結(jié)合，探索棉花育種更有效的途徑，以求在高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)方面取得新突破。

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