早熟陆地棉主要性状配合力及杂种优势分析
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收稿日期（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ）：２０１９－０４－１５ 基金项目：国家自然科学基金“陆地棉耐旱种质资源遗传多样性与优异等位变异基因的发掘”（３１５６０４１０）；兵团育种专项新品种选育与
种质资源创新（优质、机采杂交棉 ）（２０１６ＡＣ０２７）；兵团重点领域创新团队机采棉遗传育种与高效栽培创新团队（２０１７ＣＢ０１１） 作者简介：刘丽（１９７９－），女，副研究员，博士，研究方向为棉花遗传育种，（Ｅ－ｍａｉｌ）ｃｏｔｔｏｎｌｉｕｌｉ＠ｓｉｎａｃｏｍ 通讯作者：余渝（１９７３－），男，研究员，博士，研究方向为棉花遗传育种，（Ｅ－ｍａｉｌ）ｘｊｙｕｙｕ０２１＠ｓｏｈｕｃｏｍ
８期
刘 丽等：早熟陆地棉主要性状配合力及杂种优势分析
１４２９
产量及其构成因素表现出一定的正向超亲优势， 纤维长度和细度表现出负向超亲优势［１３］；Ｆ１ 代 中亲优势中，以皮棉产量最大，单株铃数和铃质量 次之，子指和衣分较小［１４］。【拟解决的关键问题】 研究选用 １７个早熟陆地棉品种，采用 ６×１１的 ＮＣⅡ设计［１５］，组配 ６６个杂交棉组合，通过田间 试验，评价 １７份亲本材料的遗传特性、分析 Ｆ１代 产量和纤维品质的杂种优势和配合力，筛选杂种 优势的最佳组合，为强优势组合的亲本选配提供
一定依据。
１ 材料与方法
１１ 材 料 试验选用 １７个新疆早熟陆地棉品种，包括 ６
个父本（Ｂ１～Ｂ６）、１１个 母 本 （Ａ１～Ａ１１），ＣＫ为 新陆早 ６１号。２０１６年夏季按 ６×１１的 ＮＣⅡ设 计组配不完全双列杂交，得到 ６６个新组合。表 １
表 １ 供试材料来源
亲本 Ｐａｒ－ ｅｎｔｓ
来源 Ｏｒｉｇｉｎ
（Ｓｐｅｃｉｆｉｃｃｏｍｂｉｎｉｎｇａｂｉｌｉｔｙ，ＳＣＡ）来改善品种的农 艺性状和 品 质 性 状。 【前 人 研 究 进 展 】随 着 棉 花 高产、高品质育种难度的增加，杂种优势利用是提 高单位面积产量、品质的有效途径之一，越来越受 国内外研究者的关注［４－８］。棉花杂种优势表现在 产量、品质、生长发育、生理生化、亚细胞结构直至 分子水平等各种层次上［９－１０］。生产实践表明，利 用棉花杂种优势能够大幅度提高纤维产量，改善 纤维品质和增强抗病虫等逆境能力［１１］。【本研究 切入点】有 研 究 表 明，陆 地 棉 具 有 高 产、优 质、早 熟、抗逆性强等杂种优势，但因主要经济性状均为 数量性状，受微效多基因及环境影响，使得杂交棉 性状表现极其复杂［１２］。陆地棉品种间 Ｆ１ 代皮棉
Ｔａｂｌｅ１ Ｏｒｉｇｉｎｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｍａｔｅｒｉａｌｓ
株高 Ｐｌａｎｔ ｈｅｉｇｈｔ
始节高 Ｆｉｒｓｔ ｆｒｕｉｔ ｂｒａｎｃｈ ｈｅｉｇｈｔ
始节位 Ｆｉｒｓｔ ｆｒｕｉｔ ｂｒａｎｃｈ ｐｏｓｉ－ ｔｉｏｎ
果枝数 Ｎｕｍ－ ｂｅｒｏｆ
ｆｒｕｉｔ ｂｒａｎｃｈ
单株 铃数 Ｂｏｌｌ ｎｕｍｂｅｒ ｐｅｒ ｐｌａｎｔ
籽棉 产量 Ｓｅｅｄ ｃｏｔｔｏｎ ｙｉｅｌｄ
衣分 Ｌｉｎｔ ｐｅｒ－ ｃｅｎｔ
百粒重 Ｈｕｎ－ ｄｒｅｄ－ ｇｒａｉｎ ｗｅｉｇｈｔ
０ 引 言
【研究意义】２０１８年新疆棉花种植面积达到 ３７００多万亩，占全国棉花种 植 面 积 的 ８０％［１］。 高产、优质的棉花品种离不开优良亲本的筛选和 优势组合的选育。杂交棉选育周期短，增产效益 主要来自杂 种 一 代 的 杂 种 优 势［２］。评 价 亲 本 材 料的配合力以及研究杂交组合杂种优势对杂交棉 育种与应用 具 有 重 要 意 义［３］。杂 种 优 势 预 测 技 术可提高选育强优势杂交种的科学性和预见性， 而配合力分析就是其中最重要的预测手段。在育 种过程中，亲 本 的 一 般 配 合 力 （Ｇｅｎｅｒａｌｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ，ＧＣＡ）是 关 键，兼 顾 组 合 的 特 殊 配 合 力
摘 要：【目的】筛选新疆自育的优良亲本及强优势杂交组合，为棉花新品种选育奠定基础。【方法】选用不同 来源的早熟陆地棉亲本 １７个，按照 ６×１１的 ＮＣⅡ设计组配不完全双列杂交，得到 ６６个杂交组合，通过随机 区组 ３次重复试验，分析 Ｆ１产量和纤维品质的杂种优势和配合力。【结果】１７个亲本的一般配合力（ＧＣＡ）和 特殊配合力（ＳＣＡ）存在显著或极显著差异。产量和品质性状广义遗传力和狭义遗传力大多比较低，株高广义 遗传力可达 ７４２８％，狭义遗传力达 ５１５％，其次为衣分和马克隆值。供试组合中以籽棉产量竞争优势、中亲 优势和超亲优势最高，平均值分别为 ５４９％、１１７７％和 ８９７％；与产量密切相关的果枝数、衣分、衣指等性状 在中亲优势和超亲优势中都呈明显的正向优势；在竞争优势中，以果枝数、籽棉产量、衣分、百粒重、衣指和马 克隆值为正向优势。产量性状 ＧＣＡ高的亲本是 Ｂ３（２３－９０），Ｂ４（４２－３４），Ａ４（Ｈ１－４），Ａ６（惠远 １４０３），Ａ９ （新农早 １１２）；品质性状 ＧＣＡ高的亲本是 Ｂ１（１２５－１），Ｂ３（２３－９０），Ａ５（Ｈ７－１４３），Ａ８（天云 １１３３）。【结论】 通过 Ｆ１代对株高、衣分和马克隆值等性状的亲本进行选择效果较好；籽棉产量的杂种优势最高；Ａ１×Ｂ５（１０－ １０１×７２－４７），Ａ３×Ｂ１（４８－３３×１２５－１），Ａ４×Ｂ１（Ｈ１－４×１２５－１），Ａ８×Ｂ１（天云 １１３３×１２５－１）等组合具 有较大利用潜力。 关键词：陆地棉；主要性状；杂种优势；配合力 中图分类号：Ｓ５６２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－４３３０（２０１９）０８－１４２８－１０
新疆农业科学 ２０１９，５６（８）：１４２８－１４３７ ＸｉｎｊｉａｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ
ｄｏｉ：１０．６０４８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－４３３０．２０１９．０８．００７
早熟陆地棉主要性状配合力及杂种优势分析
刘 丽，孔宪辉，王旭文，王 娟，余 渝
（新疆农垦科学院棉花研究所 ／农业部西北内陆区棉花生物学与遗传育种重点实验室 ／ 新疆兵团棉花遗传改良与高产栽培重点实验室，新疆石河子 ８３２０００）
收稿日期（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ）：２０１９－０４－１５ 基金项目：国家自然科学基金“陆地棉耐旱种质资源遗传多样性与优异等位变异基因的发掘”（３１５６０４１０）；兵团育种专项新品种选育与
种质资源创新（优质、机采杂交棉 ）（２０１６ＡＣ０２７）；兵团重点领域创新团队机采棉遗传育种与高效栽培创新团队（２０１７ＣＢ０１１） 作者简介：刘丽（１９７９－），女，副研究员，博士，研究方向为棉花遗传育种，（Ｅ－ｍａｉｌ）ｃｏｔｔｏｎｌｉｕｌｉ＠ｓｉｎａｃｏｍ 通讯作者：余渝（１９７３－），男，研究员，博士，研究方向为棉花遗传育种，（Ｅ－ｍａｉｌ）ｘｊｙｕｙｕ０２１＠ｓｏｈｕｃｏｍ
８期
刘 丽等：早熟陆地棉主要性状配合力及杂种优势分析
１４２９
产量及其构成因素表现出一定的正向超亲优势， 纤维长度和细度表现出负向超亲优势［１３］；Ｆ１ 代 中亲优势中，以皮棉产量最大，单株铃数和铃质量 次之，子指和衣分较小［１４］。【拟解决的关键问题】 研究选用 １７个早熟陆地棉品种，采用 ６×１１的 ＮＣⅡ设计［１５］，组配 ６６个杂交棉组合，通过田间 试验，评价 １７份亲本材料的遗传特性、分析 Ｆ１代 产量和纤维品质的杂种优势和配合力，筛选杂种 优势的最佳组合，为强优势组合的亲本选配提供
一定依据。
１ 材料与方法
１１ 材 料 试验选用 １７个新疆早熟陆地棉品种，包括 ６
个父本（Ｂ１～Ｂ６）、１１个 母 本 （Ａ１～Ａ１１），ＣＫ为 新陆早 ６１号。２０１６年夏季按 ６×１１的 ＮＣⅡ设 计组配不完全双列杂交，得到 ６６个新组合。表 １
表 １ 供试材料来源
亲本 Ｐａｒ－ ｅｎｔｓ
来源 Ｏｒｉｇｉｎ
（Ｓｐｅｃｉｆｉｃｃｏｍｂｉｎｉｎｇａｂｉｌｉｔｙ，ＳＣＡ）来改善品种的农 艺性状和 品 质 性 状。 【前 人 研 究 进 展 】随 着 棉 花 高产、高品质育种难度的增加，杂种优势利用是提 高单位面积产量、品质的有效途径之一，越来越受 国内外研究者的关注［４－８］。棉花杂种优势表现在 产量、品质、生长发育、生理生化、亚细胞结构直至 分子水平等各种层次上［９－１０］。生产实践表明，利 用棉花杂种优势能够大幅度提高纤维产量，改善 纤维品质和增强抗病虫等逆境能力［１１］。【本研究 切入点】有 研 究 表 明，陆 地 棉 具 有 高 产、优 质、早 熟、抗逆性强等杂种优势，但因主要经济性状均为 数量性状，受微效多基因及环境影响，使得杂交棉 性状表现极其复杂［１２］。陆地棉品种间 Ｆ１ 代皮棉
Ｔａｂｌｅ１ Ｏｒｉｇｉｎｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｍａｔｅｒｉａｌｓ
株高 Ｐｌａｎｔ ｈｅｉｇｈｔ
始节高 Ｆｉｒｓｔ ｆｒｕｉｔ ｂｒａｎｃｈ ｈｅｉｇｈｔ
始节位 Ｆｉｒｓｔ ｆｒｕｉｔ ｂｒａｎｃｈ ｐｏｓｉ－ ｔｉｏｎ
果枝数 Ｎｕｍ－ ｂｅｒｏｆ
ｆｒｕｉｔ ｂｒａｎｃｈ
单株 铃数 Ｂｏｌｌ ｎｕｍｂｅｒ ｐｅｒ ｐｌａｎｔ
籽棉 产量 Ｓｅｅｄ ｃｏｔｔｏｎ ｙｉｅｌｄ
衣分 Ｌｉｎｔ ｐｅｒ－ ｃｅｎｔ
百粒重 Ｈｕｎ－ ｄｒｅｄ－ ｇｒａｉｎ ｗｅｉｇｈｔ
０ 引 言
【研究意义】２０１８年新疆棉花种植面积达到 ３７００多万亩，占全国棉花种 植 面 积 的 ８０％［１］。 高产、优质的棉花品种离不开优良亲本的筛选和 优势组合的选育。杂交棉选育周期短，增产效益 主要来自杂 种 一 代 的 杂 种 优 势［２］。评 价 亲 本 材 料的配合力以及研究杂交组合杂种优势对杂交棉 育种与应用 具 有 重 要 意 义［３］。杂 种 优 势 预 测 技 术可提高选育强优势杂交种的科学性和预见性， 而配合力分析就是其中最重要的预测手段。在育 种过程中，亲 本 的 一 般 配 合 力 （Ｇｅｎｅｒａｌｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ，ＧＣＡ）是 关 键，兼 顾 组 合 的 特 殊 配 合 力
摘 要：【目的】筛选新疆自育的优良亲本及强优势杂交组合，为棉花新品种选育奠定基础。【方法】选用不同 来源的早熟陆地棉亲本 １７个，按照 ６×１１的 ＮＣⅡ设计组配不完全双列杂交，得到 ６６个杂交组合，通过随机 区组 ３次重复试验，分析 Ｆ１产量和纤维品质的杂种优势和配合力。【结果】１７个亲本的一般配合力（ＧＣＡ）和 特殊配合力（ＳＣＡ）存在显著或极显著差异。产量和品质性状广义遗传力和狭义遗传力大多比较低，株高广义 遗传力可达 ７４２８％，狭义遗传力达 ５１５％，其次为衣分和马克隆值。供试组合中以籽棉产量竞争优势、中亲 优势和超亲优势最高，平均值分别为 ５４９％、１１７７％和 ８９７％；与产量密切相关的果枝数、衣分、衣指等性状 在中亲优势和超亲优势中都呈明显的正向优势；在竞争优势中，以果枝数、籽棉产量、衣分、百粒重、衣指和马 克隆值为正向优势。产量性状 ＧＣＡ高的亲本是 Ｂ３（２３－９０），Ｂ４（４２－３４），Ａ４（Ｈ１－４），Ａ６（惠远 １４０３），Ａ９ （新农早 １１２）；品质性状 ＧＣＡ高的亲本是 Ｂ１（１２５－１），Ｂ３（２３－９０），Ａ５（Ｈ７－１４３），Ａ８（天云 １１３３）。【结论】 通过 Ｆ１代对株高、衣分和马克隆值等性状的亲本进行选择效果较好；籽棉产量的杂种优势最高；Ａ１×Ｂ５（１０－ １０１×７２－４７），Ａ３×Ｂ１（４８－３３×１２５－１），Ａ４×Ｂ１（Ｈ１－４×１２５－１），Ａ８×Ｂ１（天云 １１３３×１２５－１）等组合具 有较大利用潜力。 关键词：陆地棉；主要性状；杂种优势；配合力 中图分类号：Ｓ５６２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－４３３０（２０１９）０８－１４２８－１０
新疆农业科学 ２０１９，５６（８）：１４２８－１４３７ ＸｉｎｊｉａｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ
ｄｏｉ：１０．６０４８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－４３３０．２０１９．０８．００７
早熟陆地棉主要性状配合力及杂种优势分析
刘 丽，孔宪辉，王旭文，王 娟，余 渝
（新疆农垦科学院棉花研究所 ／农业部西北内陆区棉花生物学与遗传育种重点实验室 ／ 新疆兵团棉花遗传改良与高产栽培重点实验室，新疆石河子 ８３２０００）