北疆早熟陸地棉芽黃突變體雜種F1優(yōu)勢(shì)分析及優(yōu)良組合的篩選

周小鳳， 李生秀， 肖光順， 董承光， 馬曉梅， 李保成*　(1.新疆農(nóng)墾科學(xué)院棉花研究所，新疆石河子 832000；2.農(nóng)業(yè)部西北內(nèi)陸棉區(qū)棉花生物學(xué)和遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(新疆)，新疆石河子 832000)

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北疆早熟陸地棉芽黃突變體雜種F1優(yōu)勢(shì)分析及優(yōu)良組合的篩選

周小鳳1，2， 李生秀1,2， 肖光順1,2， 董承光1,2， 馬曉梅1,2， 李保成1,2*(1.新疆農(nóng)墾科學(xué)院棉花研究所，新疆石河子 832000；2.農(nóng)業(yè)部西北內(nèi)陸棉區(qū)棉花生物學(xué)和遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(新疆)，新疆石河子 832000)

雜種優(yōu)勢(shì)是一種普遍的生命現(xiàn)象。雜種優(yōu)勢(shì)利用是發(fā)掘農(nóng)作物生產(chǎn)潛力最有效的育種手段之一[1]。棉花不僅是優(yōu)質(zhì)纖維作物，而且是重要的食用油和蛋白來(lái)源。對(duì)棉花雜種優(yōu)勢(shì)的研究和應(yīng)用起步較晚，但經(jīng)科學(xué)家們的不懈努力已取得了長(zhǎng)足進(jìn)展[2]。

新疆是我國(guó)主要的優(yōu)質(zhì)原棉生產(chǎn)基地，植棉業(yè)是該區(qū)的支柱型產(chǎn)業(yè)。由于受特殊的生態(tài)條件的限制，目前在北疆早熟棉區(qū)大面積種植和生產(chǎn)的主栽品種主要以自育、早熟為主，育種手段也主要以系統(tǒng)選擇的常規(guī)棉育種為主。雜交棉根系發(fā)達(dá)、植株粗壯、長(zhǎng)勢(shì)好、抗逆性強(qiáng)，子棉和皮棉產(chǎn)量、纖維品質(zhì)、抗棉鈴蟲、抗枯黃萎病等方面綜合性狀比較好，深受棉農(nóng)的歡迎和喜愛(ài)[3]。陸地棉芽黃突變體早已被人們發(fā)現(xiàn)并且類型較豐富。對(duì)其研究具有一定育種和經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值[4-5]。芽黃的性狀表現(xiàn)主要在苗期，明顯且容易鑒別，同時(shí)其遺傳方式簡(jiǎn)單。大多數(shù)受一對(duì)隱性基因控制，因而是理想的指示性狀[6]。該研究對(duì)4個(gè)芽黃品系在陸地棉品種間雜種優(yōu)勢(shì)利用中的應(yīng)用結(jié)果進(jìn)行研究。

1材料與方法

1.1供試材料2011年配置雜交組合14個(gè)(KH1141～KH1154，表1)，所選親本材料母本為芽黃品系，父本為早熟、高產(chǎn)、綜合性狀優(yōu)良的陸地棉品系，對(duì)照品種為早熟雜交陸地棉品種新陸早43號(hào)。

表1　雜交組合

注：母本為芽黃突變體，父本為早熟、高產(chǎn)、綜合性狀優(yōu)良的品種(系)。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)材料于2012年春種植在新疆農(nóng)墾科學(xué)院棉花所試驗(yàn)地，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，行長(zhǎng)6 m，平均行距42.5 cm，4行區(qū)，小區(qū)面積10.2 m2(6.0 m×1.7 m)，株距10 cm，密度235 305 株/hm2，全試驗(yàn)凈面積142.8 m2，其他田間管理按常規(guī)進(jìn)行。

1.3調(diào)查分析性狀2012年田間記載生育期；在棉花吐絮期選每小區(qū)行間中部連續(xù)10株進(jìn)行定株調(diào)查，包括株高、始節(jié)位、果枝數(shù)、鈴數(shù)等；吐絮期取小區(qū)中部正常吐絮棉鈴20個(gè)混樣，測(cè)定其鈴重、衣分，并取棉纖維樣品送農(nóng)業(yè)部纖維檢驗(yàn)測(cè)試中心(河南安陽(yáng))測(cè)定纖維品質(zhì)(絨長(zhǎng)、整齊度、比強(qiáng)度、馬克隆值等)；實(shí)測(cè)每個(gè)小區(qū)實(shí)際株數(shù)。收獲時(shí)測(cè)定小區(qū)子棉、皮棉產(chǎn)量，并折算單位面積產(chǎn)量。

1.4統(tǒng)計(jì)分析方法競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)率以新陸早43號(hào)平均值(CK)為基數(shù)計(jì)算：競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)率=(雜交后代-CK)/CK×100%。對(duì)照為新陸早43號(hào)。

2結(jié)果與分析

2.1不同雜交組合農(nóng)藝性狀分析產(chǎn)量構(gòu)成因素主要由單位面積總鈴數(shù)、平均鈴重、衣分等因素構(gòu)成。對(duì)照品種新陸早43號(hào)的主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)為生育期112 d，株高53.4 cm，始節(jié)位5.0，果枝數(shù)8.1臺(tái)，單株鈴數(shù)5.7個(gè)，鈴重5.7 g，衣分43.3%。由表2可見，F(xiàn)1代株高的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)較強(qiáng)，所有組合都超過(guò)對(duì)照；單株鈴數(shù)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)不強(qiáng)，超過(guò)對(duì)照的組合有KH1145、KH1151、KH1148、KH1149、KH1150；衣分的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)較高，表現(xiàn)優(yōu)良的前5個(gè)組合為KH1150、KH1151、KH1141、KH1142、KH1153。雜交組合F1代綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)良的前6個(gè)組合為KH1151、KH1150、KH1148、KH1154、KH1145、KH1153。

表2　雜交F1代農(nóng)藝性狀的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)率

2.2不同雜交組合纖維品質(zhì)性狀分析對(duì)照品種新陸早43號(hào)的主要纖維品質(zhì)性狀表現(xiàn)為絨長(zhǎng)30.0 mm，整齊度86.4%，比強(qiáng)度29.5 cN/tex，馬克隆值5.3。整體來(lái)看，不同雜交組合纖維品質(zhì)性狀的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)不強(qiáng)，比強(qiáng)度的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)較高，比強(qiáng)度高的雜交組合為KH1142、KH1141、KH1146，絨長(zhǎng)、整齊度的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)較低，絨長(zhǎng)高的雜交組合為KH1147、KH1148、KH1145、KH1146(表3)。

表3　雜交F1代纖維品質(zhì)性狀的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)率

2.3不同雜交組合產(chǎn)量性狀分析由表4、圖1可以看出，雜交組合F1代子棉比對(duì)照增產(chǎn)5%以上的組合有4個(gè)(KH1148、KH1147、KH1151、KH1149)，比對(duì)照分別增產(chǎn)13.13%、9.65%、5.31%、5.06%；皮棉比對(duì)照增產(chǎn)10%以上的組合有5個(gè)(KH1148、KH1150、KH1151、KH1147、KH1149)，比對(duì)照分別增產(chǎn)19.23%、18.26%、12.96%、10.28%、10.23%。

3結(jié)論與討論

(1)研究表明單株鈴重和單株鈴數(shù)是構(gòu)成子棉產(chǎn)量的重

表4　雜交F1代的產(chǎn)量及增產(chǎn)幅度

要因素，子棉產(chǎn)量和衣分是構(gòu)成皮棉產(chǎn)量的重要因素[6]。該研究采用的芽黃品系是在推廣品種演變不同中發(fā)現(xiàn)的突變體，以其作親本配制雜交組合，F(xiàn)1競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)強(qiáng)，而且優(yōu)勢(shì)組合率高。14個(gè)芽黃突變體雜交組合中，以115-23和71-7為母本的組合，在農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量等綜合性狀上有強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。衣分的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)最強(qiáng)，其次是單株鈴數(shù)，最后是單鈴重。2012年度，試驗(yàn)地區(qū)光熱資源好，霜前花率達(dá)到100%，利于衣分的提高，同時(shí)馬克隆值也相應(yīng)偏高。

(2)優(yōu)良的品種是棉花生產(chǎn)上的重要環(huán)節(jié)。優(yōu)良的芽黃雜交組合不僅可以提高產(chǎn)量，而且在雜交制種過(guò)程中，可以簡(jiǎn)化制種過(guò)程，還能降低成本，提高制種功效，同時(shí)提高雜交種的純度，對(duì)苗期鑒定真假雜種具有很重要的意義[7]。該研究篩選出優(yōu)良的雜交組合KH1148、KH1150，其中KH1148生育期長(zhǎng)勢(shì)穩(wěn)健，植株清秀，早熟性好，單株鈴數(shù)多，吐絮集中、暢、快，易摘拾；豐產(chǎn)性好，KH1150生育期長(zhǎng)勢(shì)穩(wěn)健，植株清秀，早熟性好，吐絮集中、暢、快，易摘拾；衣分高，豐產(chǎn)性好。這2個(gè)組合進(jìn)入2013年雜交組合比較試驗(yàn)仍表現(xiàn)優(yōu)良。

參考文獻(xiàn)

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摘要[目的]培育適合新疆北疆棉區(qū)種植的早熟雜交棉品種，探討雜種F1代的雜種優(yōu)勢(shì)，為北疆棉區(qū)提供高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)早熟雜交棉品種。[方法]2011年以芽黃突變體為母本，配置14個(gè)雜交組合，并篩選出強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合。[結(jié)果]競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)分析結(jié)果表明：有11個(gè)參試組合子棉產(chǎn)量超過(guò)CK；有13個(gè)組合皮棉產(chǎn)量超過(guò)CK；其中組合KH1148和KH1150的早熟性好、豐產(chǎn)性突出且纖維品質(zhì)綜合性狀優(yōu)良。[結(jié)論]組合KH1148和KH1150可作為早熟雜交棉組合適于北疆棉區(qū)種植。株高、衣分、比強(qiáng)度存在正向雜種優(yōu)勢(shì)；以115-23和71-7為母本的組合，在農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量等綜合性狀上有強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞早熟陸地棉；芽黃突變體；組合；篩選

Screening of Early Maturing Upland Cotton Virescent Mutant Hybrid F1 Analysis of Advantage and Selection of Good Combinations

ZHOU Xiao-feng1,2, LI Sheng-xiu1,2, XIAO Guang-shun1,2, LI Bao-cheng1,2*, et al(1.Cotton Research Institute, Xinjiang Academy of Agricultural and Reclamation Science, Shihezi, Xinjiang 832000；2.Key Laboratory of Cotton Biology and Genetic Breeding in Inland Region of Northwest China of Ministry of Agriculture,Shihezi, Xinjiang 832000)

Abstract[Objective] The aim was to cultivate early maturing hybrid cotton varieties for planting in Northern Xinjiang, explore the heterosis of F1 hybrids, provide high yield and good quality early maturing hybrid cotton varieties. [Method]This paper took the virescent mutant as female parent, and 14 crosses, and screened the strong heterosis.[Result]The competitive advantage analysis results showed that there were 11 tested combinations yield more than CK, 13 combinations of lint yield more than CK, the combination of KH1148 and KH1150 in the early maturing, high yield and outstanding comprehensive characters of fiber quality. [Conclusion]Combination of KH1148 and KH1150 can be used as the early maturing hybrid cotton combination was suitable for planting in Northern Xinjiang. Plant height, lint percentage, ratio of strength has positive heterosis. There had a strong advantage in the comprehensive agronomic traits, yield traits with 115-23 and 71-7 as the female parent,

Key wordsEarly maturing upland cotton; Virescent mutant;Combination; Screening

收稿日期2015-04-30

作者簡(jiǎn)介周小鳳(1975- )，女，安徽廬江人，副研究員，碩士，從事棉花育種與栽培研究。*

通訊作者，研究員，從事棉花育種與栽培研究。

基金項(xiàng)目兵團(tuán)科技攻關(guān)項(xiàng)目(2011BAO01)。

中圖分類號(hào)S 562

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2015)18-062-02