翠翠１，李朋波１，杨六六１，曹彩荣１，曹美莲１，张先亮２
（１．山西省农业科学院棉花研究所，山西 运城 ０４４０００；２．河南省开封市农林科学研究院，河南 开封 ４７５００４）
摘要：对２３个晋陆地棉（Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍ ｈｉｒｓｕｔｕｍ Ｌｉｎｎ．）品种（系）的１７个农艺性状进行差异分析、变异分析和聚类分析。结果表明，枯萎病病情指数、黄萎病病情指数差异较大，其次是产量性状差异明显。“１１０６”、“１１１０”、“１１１２”在子棉产量、抗病性、纤维品质等方面表现较好。农艺性状变异系数差异较大，大小顺序为子棉产量＞果枝数＞单株铃数＞铃重＞子指＞衣指＞株高＞第一果枝节位＞衣分＞生育期；纤维品质性状变异系数均较小，大小顺序为马克隆值＞断裂比强度＞纤维上半部分平均长度＞伸长率＞整齐度指数。２３个陆地棉品种（系）聚为Ａ、Ｂ两个类群，Ａ为产量中等偏下、抗病性较差、品质中等偏上的代表群；Ｂ为产量较高、抗病性较强、品质较差的代表群。
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关键词 ：陆地棉（Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍ ｈｉｒｓｕｔｕｍ Ｌｉｎｎ．）；农艺性状；变异系数；聚类分析
中图分类号：Ｓ５６２．０３７ 文献标识码：Ａ 文章编号：０４３９－８１１４（２０１５）０７－１５５２－０４
ＤＯＩ：１０．１４０８８／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ０４３９－８１１４．２０１５．０７．００４
陆地棉（Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍ ｈｉｒｓｕｔｕｍ Ｌｉｎｎ．）重要的经济性状大都属于多基因控制的数量性状，易受环境条件影响。不利于育种家对优良基因型遗传变异与环境变异的正确鉴别［１］。学者们［２－４］对棉花的产量及品质等性状的遗传效应及遗传相关进行了广泛的研究，给育种家提供了有效的遗传信息进而指导选择育种。学者们［５－１１］还对棉花的多个数量性状进行了分析，由于分析的品种（系）不同及环境差异，得出的结论也不尽一致。本研究对晋棉品种和山西省农业科学院棉花研究所棉花育种课题组自育的品系的产量、抗病性和纤维品质等性状进行差异、变异和聚类分析，以期为合理利用优良种质材料和杂交育种亲本选配提供理论依据。
１ 材料与方法
供试材料为晋棉系列及山西省农业科学院棉花研究所棉花育种课题组自育的共２３份陆地棉品种（系），分别为“１１０１”～“１１２３”。２０１１年将供试材料种植在山西省农业科学院棉花研究所牛家凹农场。田间试验随机区组设计，３次重复，４行区，行长６．６ ｍ，小区面积为２６．４ ｍ２，田间管理同常规大田。每个小区随机选择生长发育正常的棉株１０株，以单株为单位进行田间调查、收花和室内考种，棉样送农业部纤维品质监督检验测试中心进行ＨＶＩ９００系列测定。考察项目包括子棉产量、铃重、衣分、衣指、子指、株高、果枝始节、果枝节间距、第一果枝节位、果枝数、单株铃数、枯萎病病情指数、黄萎病病情指数、纤维上半部平均长度、整齐度指数、伸长率、断裂比强度、马克隆值、生育期，共计１７个性状。数据采用Ｅｘｃｅｌ ２００７和ＳＰＳＳ １８．０统计软件包处理分析。
２ 结果与分析
２．１ 主要农艺性状差异分析
从表１可知，“１１１０”、“１１１２”和“１１０６”的子棉产量较高，而“１１０３”、“１１１６”、“１１２２”的子棉产量较低；铃重３．６４～７．０６ ｇ，其中“１１２３”最低，为３．６４ g，“１１２０”最高，为７．０６ ｇ；衣分２９．６２％~４１．６４％，其中“１１０２”衣分最低，为２９．６２％，“１１１７”衣分最高为４１．６４％；衣指４．９５~７．６０ ｇ，“１１１６”的衣指最小，为４．９５ ｇ，“１１０６”和“１１１７”最大为７．６０ ｇ；子指７．８５－１２．６０ ｇ，其中“１１２２”子指最低为７．８５ ｇ，“１１１９”最高为１２．６０ ｇ；“１１０６”、“１１１９”和“１１２０”植株较高，“１１２２”植株较矮，长势弱；第一果枝节位６．５５～９．３０ ｃｍ，“１１０３”最低，为６．５５节，“１１０７”最高，为９．３０节；单株铃数５．２５~１５．３５，“１１０２”单株铃数最少，为５．２５个，“１１０４”、“１１１０”、“１１１６”的单株铃数较多；“１１２０”、“１１２１”对枯萎病免疫，而“１１１７”的枯萎病病情指数为１０．９０；黄萎病病情指数为２．６５～５３．３７，其中“１１２０”、“１１１１”、“１１１９”的黄萎病指数较低，达到了高抗水平；果枝数差异不大。
２．２ 主要性状的变异分析
表２列出了１７个主要性状的变异情况。结果表明，枯萎病病情指数和黄萎病病情指数的变异系数较大，分别为７９．７０％和６７．４９％，说明各个品种（系）在感染枯萎病和黄萎病的程度上差异很大。果枝数和单株铃数的变异系数差异较大，分别是２９．９３％和１９．２９％，农艺性状变异的大小顺序为果枝数、单株铃数、株高、第一果枝节位；其产量构成性状中，子棉产量的变异系数最大，为３７．１３％，最小的是衣分７．０６％，大小顺序为子棉产量、铃重、子指、衣指、衣分；纤维品质构成性状的变异系数大小顺序为马克隆值、断裂比强度、纤维上半部分平均长度、伸长率、整齐度指数。
２．３ 主要性状的聚类分析
用子棉产量等１７个性状对２３个供试的陆地棉品种（系）进行聚类分析，结果见图１。以产量、病害及纤维品质性状将这２３个品种（系）聚为Ａ、Ｂ两个类群，其中Ａ又可分为Ａ１、Ａ２亚类。Ａ１亚类有１４个品种（系）（占６１％），特点是铃重小、矮秆、节位低、果枝数多、生育期较短、纤维品质中等，子棉产量较低的类群，其中第一果枝节位、整齐度、伸长率和生育期的变异系数较小。Ａ２亚类有５个品种（系）（占２２％），特点是节位较高，抗黄萎病，子棉产量中等、纤维品质较好的类群，其中，株高、长度、整齐度、伸长率和生育期的变异系数较小。Ｂ类有４个品种（系）（占１７％），特点是铃重大、子指大、高秆、单株铃数多、高抗枯黄萎病、生育期较长、纤维品质较差、子棉产量高的类群，其中第一果枝节位、果枝数、整齐度和生育期的变异系数较小（表３）。枯萎病病情指数在这３类中都达到了高抗水平，Ａ２类的平均枯萎病病情指数很小，仅为２．５９。
３ 讨论
供试陆地棉品种（系）属于晋棉品种或者是晋南地区选育出来的品系；铃重３．６４～７．０６ ｇ；衣分２９．６２％～４１．６４％；衣指４．９５～７．６０ ｇ；子指７．８５～１２．６０ ｇ；果枝数差异不大；除品系“１１１７”的枯萎病病情指数为１０．９０外，其余品种（品系）都达到了抗病标准；黄萎病病情指数为２．６５~５３．３７；“１１０６”、“１１１０”、“１１１２”在子棉产量、抗病性、纤维品质等方面综合性状表现较好。枯萎病病情指数和黄萎病病情指数的变异系数较大，分别为７９．７０％和６７．４９％；子棉产量的变异系数也达到了３７．１３％；产量构成性状变异系数最大的是果枝数，为２９．９３％，最小的是衣分，为７．０６％；纤维品质构成性状的变异系数都较小，大小顺序为马克隆值、断裂比强度、纤维上半部分平均长度、伸长率、整齐度指数。
聚类分析结果表明，２３个陆地棉品种（系）可聚为Ａ、Ｂ两个类群，Ａ类群可分为Ａ１、Ａ２亚类，共计１９个品种（系）（８３％），为产量中等偏下、抗病性较差、品质中等偏上的代表群；Ｂ类群有４个品种（系）（１７％），为产量较高、抗病性较强、品质较差的代表群。
其中品系“１１１９”、“１１２０”、“１１２１”、“１１２２”、“１１２３”是选育出来的恢复系，从统计和聚类结果中可以得出，“１１２０”、“１１２１”、“１１２２”、“１１２３”在Ａ类群中，表明这几个恢复系的子棉产量较低、品质较好；“１１１９”的子棉产量较高，抗病性、纤维品质（除马克隆值）也较好。从２００３年开始，我国杂交棉制种面积开始大幅度扩大，抗虫杂交棉播种面积２００５年达１７０万ｈｍ２后［１４］，到２００７年达最高峰，但２００９年急剧下降，主要原因是劳动力缺乏，杂交种制种成本大幅增加。利用不育系、恢复系和保持系制种，可使用工数量大大减少，成本降低，且制种容易保证纯度［１５－１６］。因此选育恢复系和不育系成为制种的关键，从所选的恢复系可以看出，“１１１９”在产量、抗病性和纤维品质等方面表现较好，“１１２０”、“１１２１”、“１１２２”、“１１２３”需要进一步改进。培育高产优质抗病的棉花品种将成为今后努力的方向，努力改造恢复系培育优良的杂交棉对杂交棉的迅速推广将起到促进作用。
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