彭正霆+陳浩東+李育強(qiáng)+何樂(lè)+洪亞輝+肖才升+李庠

摘要：采用不完全雙列雜交方法，將11個(gè)棉花自交系按7×4組成28組進(jìn)行雜交并獲得雜交材料，再加上親本和對(duì)照組一共40個(gè)材料，并對(duì)其籽棉重、皮棉重等產(chǎn)量性狀以及伸長(zhǎng)率、斷裂比強(qiáng)度等品質(zhì)性狀進(jìn)行調(diào)查收集數(shù)據(jù)，再利用DPS軟件計(jì)算其配合力，用SPSS軟件對(duì)其進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果顯示，一般配合力高的親本有S4、S6、S9、S11，特殊配合力較高的親本組合有S4×S8（單株成鈴數(shù)）、S5×S8（單鈴重、籽棉重）、S6×S11（皮棉重）、S3×S8（衣分）、S3×S11（斷裂比強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率）、S2×S8（整齊度指數(shù)）；產(chǎn)量構(gòu)成因素與籽棉產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)大小依次為單鈴重>皮棉重>單株成鈴數(shù)>衣分。這一信息啟示我們，提高棉花產(chǎn)量應(yīng)以提高單鈴重、單株成鈴數(shù)為主要途徑。

關(guān)鍵詞：棉花；自交系；配合力；相關(guān)性

中圖分類(lèi)號(hào)：S562.032文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2015）04-0021-05

收稿日期：2015-01-29

基金項(xiàng)目：國(guó)家“863”計(jì)劃課題（2011AA10A102）；湖南省棉花科學(xué)研究所所長(zhǎng)青年創(chuàng)業(yè)基金項(xiàng)目（HNMKS2014SJ002）；國(guó)家轉(zhuǎn)基因生物新品種培育科技重大專(zhuān)項(xiàng)“高產(chǎn)轉(zhuǎn)基因棉花新品種培育”（2014ZX08005-001-007）；棉花生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題（CB2015A18）

作為我國(guó)主要經(jīng)濟(jì)作物之一的棉花，專(zhuān)家學(xué)者從遺傳學(xué)、作物育種學(xué)等方面通過(guò)大量試驗(yàn)研究利用其雜種優(yōu)勢(shì)，推廣雜交棉。但絕大部分作物雜交育種方法是隨機(jī)雜交試驗(yàn)[1～3]，而隨機(jī)雜交試驗(yàn)盲目性較大，同時(shí)耗費(fèi)大量人力物力，得到的結(jié)果卻并不理想。針對(duì)此問(wèn)題，提高選擇親本和配制組合的預(yù)見(jiàn)性、進(jìn)行雜種優(yōu)勢(shì)預(yù)測(cè)是十分必要的[4]。結(jié)合玉米[5～]、大豆[8]、水稻[9，10]等大田作物上已有很多雜種優(yōu)勢(shì)預(yù)測(cè)方面的報(bào)道，發(fā)現(xiàn)計(jì)算親本配合力可為作物育種工作提供有效的參考。配合力的高低也是衡量一個(gè)自交系優(yōu)劣的主要標(biāo)準(zhǔn)之一[6]，隨著育種水平的不斷提高，測(cè)定棉花自交系的配合力顯得越來(lái)越重要。本研究的目的是通過(guò)測(cè)定棉花自交系主要性狀的配合力，為棉花強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合的選配提供依據(jù)。

1材料與方法

1.l供試品種與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2012年冬季在海南南繁時(shí)利用S1、S2、S3、S4、S5、S6和S7七個(gè)棉花自交系作為母本（P1組），S8、S9、S10和S11四個(gè)棉花自交系作為父本（P2組），按NCⅡ巢式遺傳交配設(shè)計(jì)組配（7×4），共配制28個(gè)雜交組合并于當(dāng)年獲得雜交材料，加上親本和對(duì)照組一共40個(gè)材料。2013年種植于湖南省棉化科學(xué)研究所德山實(shí)驗(yàn)基地。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次。單行區(qū)，行長(zhǎng)5m，行距2m，株距為0.5m。田間按常規(guī)進(jìn)行管理。

1.2數(shù)據(jù)調(diào)查與分析

9月15日調(diào)查棉花的株高、果枝數(shù)和單株成鈴數(shù)；10月10～20日每小區(qū)收正常吐絮鈴250個(gè)，進(jìn)行室內(nèi)考種，包括鈴重、衣分、子指、籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量；以11月20日前收花量按小區(qū)計(jì)產(chǎn)；每小區(qū)隨機(jī)取20g皮棉送農(nóng)業(yè)部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（HVICC）作纖維品質(zhì)測(cè)試。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用DPS軟件分析供試材料的一般配合力和特殊配合力，使用SPSS軟件分析供試材料產(chǎn)量性狀和品質(zhì)性狀之間的相關(guān)性。

2結(jié)果與分析

2.1各性狀在基因型上的差異

方差分析結(jié)果顯示，供試組合的各性狀在基因型上存在著極顯著差異，這說(shuō)明不完全雙列雜交的28個(gè)組合和11個(gè)親本在所研究的9個(gè)性狀上分別存在著真實(shí)性的遺傳差異，進(jìn)一步對(duì)供試組合的兩組親本及其雜種的9個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行配合力分析。

2.2一般配合力分析

2.2.1母本一般配合力分析母本（P1組）7個(gè)材料的產(chǎn)量、品質(zhì)性狀的一般配合力情況見(jiàn)表2產(chǎn)量性狀中，單株成鈴數(shù)的一般配合力表現(xiàn)為正效應(yīng)值的有S1、S2、S4、S6，其中S6的一般配合力效應(yīng)值最大，達(dá)到12.6974，其次為S1，效應(yīng)值為10.5931，而S3、S5、S7的一般配合力表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)值。單鈴重的一般配合力表現(xiàn)為正效應(yīng)值的有S4、S5、S6，其中S6的一般配合力正效應(yīng)值較大，為8.0531，而S1、S2、S3、S7的一般配合力表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)值。皮棉重的一般配合力表現(xiàn)為正效應(yīng)值的有S2、S4、S5、S6，其中S6的一般配合力正效應(yīng)值較大，達(dá)到了9.4967，而S1、S3、S7的一般配合力表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)值。籽棉重的一般配合力表現(xiàn)為正效應(yīng)值的有S4、S5、S6，其中S6的一般配合力正效應(yīng)值較大，為8.0536，而S1、S2、S3、S7的一般配合力表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)值。衣分的一般配合力表現(xiàn)為正效應(yīng)值的有S2、S6、S7，它們的效應(yīng)均不是很高，而S1、S3、S4、S5的一般配合力表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)值。

就品質(zhì)性狀來(lái)看，S3、S4的斷裂比強(qiáng)度以及伸長(zhǎng)率的一般配合力均表現(xiàn)為正效應(yīng)值，分別達(dá)到8.9357、7.3421（斷裂比強(qiáng)度）、1.9453、2.6814（伸長(zhǎng)率），S1、S2、S5、S6斷裂比強(qiáng)度以及伸長(zhǎng)率的一般配合力均為負(fù)效應(yīng)值，S7斷裂比強(qiáng)度的一般配合力為負(fù)效應(yīng)值，而伸長(zhǎng)率的一般配合力為正效應(yīng)值；馬克隆值的一般配合力表現(xiàn)為正效應(yīng)值的有S1、S2、S4，其中S1、S2的一般配合力較大，分別為7.9831、5.8774；整齊度指數(shù)的一般配合力為正值的有S1、S3、S5、S7。

2.2.2父本一般配合力分析父本（P2組）4個(gè)材料的產(chǎn)量、品質(zhì)性狀的一般配合力情況見(jiàn)表3。產(chǎn)量性狀中單株成鈴數(shù)的一般配合力表現(xiàn)為正效應(yīng)值的有S8、S9，而S10、S11表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)值。單鈴重的一般配合力表現(xiàn)為正效應(yīng)值的有S9、S11，而S8、S10表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)值。皮棉重的一般配合力表現(xiàn)為正效應(yīng)值的有S10、S11，而S8、S9表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)值。籽棉重的一般配合力表現(xiàn)為正效應(yīng)值的有S9、S11，而S8、S10表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)值。衣分的一般配合力表現(xiàn)為正效應(yīng)值的有S10，而S8、S9、S11表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)值。endprint

品質(zhì)性狀中，S11的斷裂比強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、整齊度指數(shù)的一般配合力都為正效應(yīng)值，分別為8.1877、3.3999、0.2581，其余父本的斷裂比強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、整齊度指數(shù)的一般配合力都為負(fù)效應(yīng)值；而S8、S9的馬克隆值的一般配合力為正效應(yīng)值，分別為5.2871、2.9809。

2.3特殊配合力（較優(yōu)組合）分析

單株成鈴數(shù)中，特殊配合力最大的組合為S4×S8（SCA=10.8126），較高的有S2×S11（SCA=9.2905）、S3×S8（SCA=6.3368）、S5×S10（SCA=6.7090）、S1×S10（SCA=6.6422）。S4×S8除了單株成鈴數(shù)，其余產(chǎn)量性狀的特殊配合力都為負(fù)效應(yīng)值，但其品質(zhì)性狀中斷裂比強(qiáng)度（SCA=5.9273）以及伸長(zhǎng)率（SCA=1.6649）的特殊配合力為正效應(yīng)值。

單鈴重特殊配合力最大的組合是S5×S8（SCA=8.6520），其次是S6×S11（SCA=7.4886）、S1×S10（SCA=6.1705）、S7×S10（SCA=6.0674）。S5×S8產(chǎn)量性狀中皮棉重、籽棉重的特殊配合力相對(duì)較高，分別為6.7971、8.6562，而單株成鈴數(shù)和衣分的特殊配合力為負(fù)效應(yīng)值：但這個(gè)組合的品質(zhì)性狀較差。

皮棉重特殊配合力最優(yōu)組合是S6×S11（SCA=8.3503），此組合的其余產(chǎn)量性狀的特殊配合力都為正效應(yīng)值，分別為單株成鈴（SCA=1.1404）、單鈴重（SCA=7.4886）、衣分（SCA=0.7013）、籽棉重（SCA=7.4591）；較優(yōu)組合有S7×S10（SCA=7.9037）、S4×S9（SCA=6.4006）、S5xS8（SCA=6.7971）。

衣分特殊配合力最優(yōu)組合為S3×S8（SCA=3.5440），此組合的其余產(chǎn)量性狀的特殊配合力都為正效應(yīng)值，分別為單株成鈴（SCA=6.3368）、單鈴重（SCA=2.0544）、皮棉重（SCA=5.5127）、籽棉重（SCA=2.0161）；較優(yōu)組合有S5×S11（SCA=3.4309）、S6×S10（SCA=3.2429）。

籽棉重特殊配合力最優(yōu)親本組合為S5×S8（SCA=8.6562），此組合單鈴重的特殊配合力較高；較優(yōu)組合有S6×S11（SCA=7.4591）、S1×S10（SCA=6.1445）、S3×S9（SCA=5.5773）、S1×S9（SCA=5.6099）。

斷裂比強(qiáng)度特殊配合力最優(yōu)組合為S3×S11（SCA=8.4316），此組合產(chǎn)量性狀的特殊配合力都為負(fù)效應(yīng)值，而其品質(zhì)性狀的特殊配合力效應(yīng)值均為正值；較優(yōu)組合有S1×S9（SCA=7.1632），該組合產(chǎn)量性狀的特殊配合力效應(yīng)值均為正值。

伸長(zhǎng)率特殊配合力最優(yōu)組合為S3×S11（SCA=2.1206），此組合斷裂比強(qiáng)度的特殊配合力效應(yīng)值也為最優(yōu)，而其產(chǎn)量性狀的特殊配合力都為負(fù)效應(yīng)值；較優(yōu)組合有S4×S8（SCA=1.6649）、S4×S9（SCA=1.5948）。

整齊度指數(shù)特殊配合力較好的組合親本為S2×S8（SCA=1.4806）、S7×S9（SCA=1.4764）、S4×S9（SCA=1.0490）。

3相關(guān)性分析

3.1產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量（籽棉）的相關(guān)分析

從供試材料各產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)產(chǎn)量影響的相關(guān)系數(shù)（表5）來(lái)看，除皮棉重與籽棉重、單鈴重與籽棉（皮棉）重的相關(guān)系數(shù)達(dá)0.01極顯著水平外，其余性狀與產(chǎn)量的相關(guān)均不顯著。產(chǎn)量構(gòu)成岡素與籽棉產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)大小依次為單鈴重（1.000）>皮棉重（0.887）>單株成鈴（0.338）>衣分（-0.251）。

3.2品質(zhì)因素與產(chǎn)量（籽棉）的相關(guān)分析

由表6看出，供試材料的產(chǎn)量高低與品質(zhì)性狀之間呈負(fù)相關(guān)。馬克隆值與斷裂比強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率呈顯著負(fù)相關(guān)，斷裂比強(qiáng)度與伸長(zhǎng)率呈極顯著正相關(guān)，其余各品質(zhì)性狀間相關(guān)不顯著。

4結(jié)論

配合力是親本（純系、自交系或品種）材料在由它所產(chǎn)生的雜種一代或后代的產(chǎn)量或其它性狀表現(xiàn)中所起作用相對(duì)大小的度量，也是育種的一個(gè)重要指標(biāo)，配合力大小可為選育提供較大參考[11]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，S4、S6的一般配合力較高，以S4、S6為母本的組合均能產(chǎn)生較優(yōu)性狀，以S9、S11為父本的組合其性狀表現(xiàn)相對(duì)較優(yōu)。就育種來(lái)說(shuō)，選擇一般配合力效應(yīng)值高的親本，有利于選配出強(qiáng)優(yōu)勢(shì)的雜交組合。而值得提出的是母本S1單株成鈴的一般配合力較高，為10.5931，但其它產(chǎn)量性狀的一般配合力較低，所以不能作為最優(yōu)育種之選，可以作為有針對(duì)性的育種材料。

試驗(yàn)計(jì)算得出，有7個(gè)特殊配合力較高的親本組合，即：S4×S8（單株成鈴數(shù)）、S5×S8（單鈴重、籽棉重）、S6×S11（皮棉重）、S3×S8（衣分）、S3×S11（斷裂比強(qiáng)度）、S3×S11（伸長(zhǎng)率）、S2×S8（整齊度指數(shù)）。這7個(gè)組合可作為較優(yōu)親本組合，對(duì)其進(jìn)行下一步研究，確定其利用價(jià)值。在選配優(yōu)良雜交種時(shí)，不但考慮一般配合力相對(duì)較高的自交系作為雜交親本，也應(yīng)考慮那些親本的一般配合力相對(duì)較低但特殊配合力相對(duì)較高的組合[12，13]。本試驗(yàn)還進(jìn)行了品質(zhì)性狀與產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量的相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)品質(zhì)性狀與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)；品質(zhì)性狀間馬克隆值與斷裂比強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率呈顯著負(fù)相關(guān)，斷裂比強(qiáng)度與伸長(zhǎng)率呈極顯著正相關(guān)，其余各品質(zhì)性狀間相關(guān)不顯著；產(chǎn)量構(gòu)成因素與籽棉產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)大小依次為單鈴重（1.000）>皮棉重（0.887）>單株成鈴（0.338）>衣分（-0.251）。這一信息啟示我們，提高棉花產(chǎn)量應(yīng)以提高單鈴重、單株成鈴為主要途徑。endprint