董承光，周小凤，马晓梅，李生秀，李保成
（新疆农垦科学院棉花研究所，新疆 石河子 832000）
摘要：选用北疆早熟棉区早熟高产型陆地棉品种新陆早42号与陆地棉遗传标准系配置组合，对获得的F2代进行了生育期、产量及相关性状、纤维品质等性状的变异分析、相关性分析、通径分析及回归分析。结果表明：变异系数最高的为果枝始节高，最低的为生育期；纤维品质性状与产量性状大部分表现为负相关性；产量相关性状中株高、单铃重、衣分与皮棉产量的相关系数和直接通径系数均为正值；生育期性状与皮棉产量的相关系数和直接通径系数均为负值，但可通过衣分对皮棉产量产生较大的促进作用。研究结果为指导新疆棉花杂交后代早熟性状的选择和高产优质棉花品种选育提供理论依据。
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关键词 ：早熟棉；早熟性状；相关分析；通径分析
新疆北疆棉区是我国最北的早熟棉区，也是机械化采棉程度最高的地区之一，目前已成为中国主要的优质棉出口基地[1]。由于该区气候及生产条件的特殊性，在棉花品种选育过程中，早熟、高产、适宜机采是该区棉花育种的主要目标。早熟性主要反应为生育期性状；产量主要为衣分及皮棉产量性状；适宜机采则主要对株高、始节高及纤维品质有一定的要求，如株高要求75~85cm，始节高15cm以上，纤维比强度大于30cN/tex等[2]。近年来，不同研究学者利用不同材料、不同方法分析研究了棉花主要育种目标性状之间的关系[3-10]，主要集中在农艺性状与产量等方面的研究，对早熟性方面的研究，刘昌文等[11]通过对45个新疆早熟棉品系的7个农艺性状的相关性和通径分析，结果表明衣分是决定霜前花皮棉产量最主要的因素，并提出选育霜前花皮棉产量高的早熟棉花新品种的育种策略。以上研究多以遗传性较为稳定纯合的品种（系）为试验材料，而以杂交后代群体进行棉花主要性状间的相关性研究对指导杂交育种后代的选择则更为有效。本试验以北疆棉区推广面积较大、早熟性好、适宜机采的棉花新品种新陆早42号为材料，应用遗传相关性和通径分析等方法，研究棉花早熟与产量及适宜机采性状的相关关系，为指导新疆棉花杂交后代的早熟性状选择和高产适宜机采棉花品种选育提供理论依据。
1材料和方法
1.1材料
新陆早42号由新疆农垦科学院棉花所选育，该品种早熟性好，丰产性强且适宜机械采收[12]，被农业部连续多年推介发布为全国棉花主推品种；陆地棉遗传标准系TM-1引自美国农业部南方平原农业研究中心作物种质资源研究室。
1.2方法
2011年夏配置新陆早42号×TM-1群体的F1代，冬季海南加代获得F2，2012年在棉花所试验地种植F2代群体。4月18日播种，生育期膜下滴灌8次，随水施肥，田间管理同大田。按单株分别考查生育期、株高、始节高、衣分、单铃重、单株皮棉产量及纤维长度、比强度、马克隆值等性状。软件分析采用EXCEL2003及SPSS17.0进行处理和分析。
2结果与分析
2.1F2代群体各性状的变异分析
变异系数是反映数据离散程度的绝对值，也反映了某一性状的遗传稳定性。从F2代各主要育种目标性状的变异分析结果可看出（表1），变异系数最高的为果枝始节高，为22.54%，最低的为生育期（3.59%），其由高到低依次为果枝始节高度、皮棉产量、单铃重、株高、马克隆值、衣分、纤维比强度、纤维长度和生育期。
2.2F2代各主要育种目标性状的相关分析
表2数据显示了各性状间的相关关系。其中，生育期与株高、纤维比强度呈显著负相关；株高与马克隆值呈显著负相关；衣分与纤维比强度呈显著负相关，与纤维长度呈极显著负相关；纤维比强度与马克隆值呈极显著负相关。单铃重与皮棉产量呈极显著正相关；纤维长度与纤维比强度呈极显著正相关。
2.3F2代各育种目标性性状对皮棉产量的通径及回归分析
通径分析能有效表示相关变量间原因对结果的直接影响或间接影响的效应，可较为准确的反应其它性状对某一特定性状的贡献大小。因此，在相关性分析的基础上，本研究对各目标性状与皮棉产量进行了通径分析。如表3所示，生育期、始节高、纤维比强度、马克隆值与皮棉产量的直接通径系数均为负值；株高、衣分、单铃重、纤维长度与皮棉产量的直接通径系数均为正值，且衣分、单铃重与皮棉产量的直接通径系数达到显著水平，与相关性分析结果较为吻合。进一步采用“逐步进入法”进行多元逐步回归，建立最优模型，得出衣分和单铃重对皮棉产量有显著影响，回归方程为Y=-2.015+0.174X4+1.365X5。与通径分析结果表现一致。
3结论与讨论
本研究对早熟棉主要育种目标性状的变异分析结果表明，变异程度较低的性状如生育期、纤维长度、比强度等性状较稳定，适宜早代选择，而变异程度较高的性状如皮棉产量、始节高、单铃重等性状，其遗传基础较为丰富，适宜晚代选择。
相关性分析和通径分析结果说明，主要育种目标性状中纤维品质性状与产量性状大部分表现为负相关性，主要农艺性状则与产量性状大部分表现为正相关性，与纤维品质性状大部分表现为负相关性，这与本文中引用的文章研究结果较为一致。产量相关性状中株高、单铃重、衣分与皮棉产量的相关系数和直接通径系数均为正值，表明对其后代直接选择是有效的。值得注意的是生育期性状除与始节高、衣分表现为正相关外，与其余性状均表现为负相关。本单位多年从黄河流域棉区、长江流域棉区引进优良种质资源种植在本所试验地，大部分材料均表现为早衰，皮棉产量低，进一步反映了北疆特殊生态环境下早熟棉育种改良的难度。从通径分析结果看，生育期性状与皮棉产量的相关系数和直接通径系数均为负值，对其选择应控制在一定的范围，但可通过衣分对皮棉产量有较大的促进作用，如考虑纤维品质育种目标性状，亦可通过纤维比强度对产量有较大的促进作用。总之，对北疆早熟棉区而言，要想达到生育期、产量、纤维品质等性状综合关系相互协调，应采用回交结合分子标记辅助选择育种技术或转基因育种技术，打破连锁累赘，改善后代群体的基因控制性状，从而选育出符合育种目标性状且综合性状优良的新品种。
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