不同年份下陸地棉雜交F1產量、品質性狀的配合力及穩定性分析

郭金成 曹新川 宋佳 趙玉玲 邵永杰 何良榮

摘要：配合力分析是指導陸地棉品種選育的重要依據。為探索陸地棉產量、品質性狀的配合力與年份互作效應及配合力在不同年份間的穩定性，本研究采用NCⅡ遺傳設計，以3個早熟品種為母本、6個高產優質品種為父本，于2018年組配18個雜交組合，2019、2020年均同時種植親本和雜交組合F1，調查統計產量、品質性狀數據，繼而采用PROC CLM進行聯合方差分析，用相關系數法及平方和可加性原理分析配合力的相對穩定性，采用AMMI模型與CCE雙標圖對雜交組合進行評價。結果表明，陸地棉產量、品質性狀普遍存在基因型與年份互作效應，年份對性狀的影響最大。加性效應對單株鈴數、衣分、上半部平均長度與比強度起主導作用，這些性狀遺傳力高，育種時可在早代選擇；皮棉產量、馬克隆值、整齊度與伸長率受加性效應與非加性效應共同控制，單鈴重主要受非加性效應影響，這些性狀遺傳力低，宜在高世代選擇。不同年份下，大部分性狀一般配合力（CCA）呈極顯著相關且穩定性高，一年試驗所得結果較為可靠；特殊配合力（SCA）均無顯著相關性且穩定性低．宜進行多年聯合鑒定；配合力穩定性主要受基因加性效應、非船眭效應與環境互作及遺傳力高低的共同影響。親本J206-5（B1）、創棉518（B2）與耕野王（A1）配合力高且較為穩定，可作為選育優質陸地棉的優良親本；組合2（A1xB2）、6（A1xB6）、9（A2xB3）、13（A3xB1）、16（A3xB4）綜合表現較好，具有較大的育成品種的潛力。

關鍵詞：陸地棉；NCⅡ；配合力；互作效應；穩定性

中圖分類號：S562.01 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2023）02-0036-08

陸地棉（Cossypium hirsutum， Linn．）具有產量高、適應性強等特點，目前已占全球棉花產量的95%左右。近年來，新疆棉區產量高、品質低的現象日趨嚴重，提升棉花品質已成為棉花產業發展的首要問題。利用雜種優勢可以大幅提高棉花產量、改善纖維品質和增強抗性。利用常規棉做親本進行雜交種選育是棉花育種的重要方法，該方法親本選擇自由，易選到優勢組合。配合力分析是進行親本選擇和雜種優勢預測的重要方法，通常進行親本的一般配合力（GCA，general combining ability）和雜交組合的特殊配合力（SCA，special combining ability）分析，對于常規育種中優良親本的選擇與優勢組合的組配具有重要意義。

性狀的配合力由性狀表型推斷而來，由于不同年份氣候條件不完全一致，性狀表型可能受到影響，從而使得GCA、SCA出現年份間的效應差異，影響性狀的穩定性。關于配合力與環境或年份的互作效應研究，在小麥、水稻、玉米、大麥、甘蔗等作物上已有探索，近年來關于棉花各性狀配合力的研究也頗多，但大多為單地點或一年的研究，未涉及配合力與年份間的互作，尤其關于陸地棉產量、品質性狀配合力與年份間的互作研究還未見報道。

本研究以9個南疆棉區廣泛種植的陸地棉品種作為親本，采用NCⅡ（不完全雙列雜交）試驗設計，于2018年組配18個F1組合，并在2019、2020年進行田間種植試驗，分析不同親本及雜交組合產量、品質性狀的配合力效應在兩年間的差異，探索陸地棉各性狀配合力與年份的互作效應及配合力在不同年份間的穩定性，以揭示陸地棉產量、纖維品質性狀的遺傳變異規律，同時篩選出優良親本與優勢組合，為高品質陸地棉育種提供理論參考。

1材料與方法

1.1供試材料

供試親本材料為南疆棉區種植的陸地棉品種（系），包括3個早熟母本耕野王（A1）、德農0908（A2）、TH14-22（A3）和6個高產優質父本J206-5（B1）、創棉518（B2）、惠民6號（B3）、創棉517（B4）、B7（B5）、中棉641（B6）。

2018年采用3x6的NCⅡ遺傳設計配置18個雜交組合，并進行留種。

1.2試驗設計與方法

分別于2019年4月11日、2020年4月10日在新疆阿拉爾市十二團試驗田（N 40°33′15″，E81°18′57″）種植所有F1株系及親本。完全隨機區組設計，重復2次。2行區，行長2.5 m，寬膜種植（10 cm+66 cm+10 cm），株距10.7 cm。機械覆膜播種，田間管理同大田。

1.3調查性狀

分別于2019、2020年8月20日開始，每小區隨機選取10株棉株，統計單株鈴數。于10月中旬前后，每小區隨機收獲15個棉株中部正常發育的棉鈴，皮輥軋花后調查皮棉產量、單鈴重和衣分，并將皮棉樣品送新疆生產建設兵團第一師農業科學研究所棉花質量檢測中心測定上半部平均長度、馬克隆值、纖維比強度、整齊度、伸長率等纖維品質指標，檢測儀器型號為HVI 9000。