鄂雜棉30雜種優勢形成因素的相關和通徑分析

榮義華　梁清志　梅漢成　閆顯會

摘要：利用鄂雜棉30構建的F2：3群體進行了相關分析和通徑分析，研究了鄂雜棉30五個性狀之間的關系。結果表明，產量與單株鈴數、衣分、株高的相關系數分別為0.63、0.75、0.28，均達極顯著正相關，這表明增加單株鈴數、提高衣分、株高是獲得較高產量的基礎；通徑分析表明衣分對皮棉產量有最高的直接效應（通徑系數為0.321 4），其次為單株鈴數（通徑系數為0.010 9），但單鈴重與皮棉產量的直接效應為負值。因而，棉花高產育種中應注重植株中等偏高、衣分高、單株鈴數多性狀的選擇，但不應過分強調單鈴重，即不應過分強調對大鈴的選擇。

關鍵詞：棉花（Gossypium spp）；產量性狀；相關分析；通徑分析

中圖分類號：S562 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）22-5525-03

Abstract： The F2：3 population of Ezamian 30 was used to analyze the formation of heterosis with correlation and path coefficient analysis. The results showed that，there was very significant positive correlation between lint yield and lint percentage，bolls per plant and plant height， the correlation coefficients were 0.63、0.75、0.28 respectively； lint percentage was the primary effect to the lint yield with the direct path coefficient of 0.321 4，bolls per plant secondly （0.010 9）.This study clarified the main direction for yield breeding of cotton and provided reference for raising selective breeding efficiency and realizing high yield of cotton， cotton high yield breeding should pay attention to the medium on the plant high， high lint percentage， boll number per plant traits of choice， but should not be too much emphasis on the choice of the big boll weight.

Key words：Gossypium spp；yield agronomic character； correlation；path coefficient analysis

鄂雜棉30是襄陽市農業科學院選育的轉基因抗蟲雜交棉新品種，該品種豐產性和穩產性好、品質較優、耐枯萎病和黃萎病，2011年4月通過湖北省農作物品種審定委員會審定（審定編號為鄂審棉2011001）[1]。分析最新育成的高產、優質棉花（Gossypium spp）新品種的雜種優勢形成原因，可以明確棉花產量育種主攻目標，通過對盡量少的性狀進行選擇，從而取得盡量好的選擇效果[2]。該研究結果將對長江流域優質、高產雜交棉的培育具有重要的理論和現實意義。齊子杰[3]通過對河南省2006年春棉品種區試l0個品種的產量、植株及纖維品質性狀組的典型相關分析得出：選擇生育期短、植株中等偏高、果枝始節低、果枝臺數多的性狀，不僅有利于增加株鈴，提高鈴重和衣分，由于棉鈴的增加又能間接提高主要纖維品質，為選育高產優質棉花新品種的有效途徑。通徑分析表明，對產量性狀的直接選擇，在選取結鈴性強、株鈴多的植株性狀時，應防止降低鈴重。高國強等[4]利用陸地型長絨棉親本98301與高產親本石遠32l雜交，對F2分離群體單株子棉產量（霜前）、單株皮棉產量、衣分、單株鈴數、單鈴重、子指、青鈴率等產量性狀間相關系數和通徑系數進行分析，結果表明，子棉產量、皮棉產量、衣分和單株鈴數間均呈極顯著或顯著正相關。通徑分析表明，與皮棉產量有正向直接作用的性狀是單株鈴數>單鈴重>衣分>子指。葛瑞華等[2]通過采用相關、偏相關、通徑以及回歸分析的方法，研究了陸海高代回交自交后代BC4F3和BC4F4群體的6個農藝性狀間的關系，結果表明，鈴重、衣分、鈴數、果枝數、株高與單株皮棉產量呈極顯著正相關，其中鈴數是決定單株皮棉產量最主要的因素，在BC4F3和BC4F4代對單株皮棉產量的直接通徑系數分別為0.665 0和0.668 9，其次是鈴重和衣分，兩者的貢獻大小相當；果枝數和株高可以通過鈴數對單株皮棉產量起較大的正向促進作用；最優回歸方程顯示，鈴重、衣分、鈴數和株高對單株皮棉產量有顯著的正向影響。高進等[5]應用江蘇省棉花品種區域試驗、生產試驗數據，對蘇棉29產量及其構成因素進行遺傳相關、通徑分析，結果表明，單鈴重對蘇棉29產量貢獻最大，每公頃鈴數次之，衣分最小。蘇棉29增產應主攻單鈴重，兼顧每公頃鈴數，促進各因素間的協調。而這些研究主要以陸地棉自交系品種（系）或雜交種等育成品種為試驗材料或陸地棉與海島棉雜交后代為試驗材料進行研究，缺乏利用現有優良雜交棉新品種后代群體作研究材料的報道，而利用生產上育成品種作為供試材料，其研究結果將對新品種培育具有極大的應用價值和參考意義。為此，筆者以陸地棉雜交種鄂雜棉30的F2∶3群體為材料，研究鄂雜棉30各農藝性狀與皮棉產量的關系，并分析這些性狀對皮棉產量的影響和貢獻大小，為陸地棉雜交種選擇育種提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

鄂雜棉30（原代號K6607）系襄陽市農業科學院用襄203-6作母本，襄抗蟲03作父本配組育成的雜交棉花新品種。2011年4月通過湖北省農作物品種審定委員會審定，品種審定編號為鄂審棉2011001[6]。2011年對一株鄂雜棉30進行套袋自交獲得F2種子；2012年獲得F2種子進行單粒播種，按單株套袋自交收獲種子，獲得180份F2∶3家系種子。

1.2 試驗設計

2013年用180份F2∶3家系種子采用隨機排列兩次重復設計，小區面積為30 m2，小區設計為4行區，行距1 m，走道寬80 cm。播種時間為4月下旬，育苗移栽，大田常規管理，按小區收獲，同時收獲百鈴用于檢測衣分、單鈴重。

1.3 測定項目

2013年9月15日進行單株鈴數和株高調查，測定的農藝性狀包括皮棉產量、單株鈴數、單鈴重和衣分。各性狀取兩次重復的平均值用于結果分析。

1.4 數據統計分析

利用SPSS 13.0軟件進行性狀的相關分析和通徑分析。

2 結果與分析

2.1 遺傳變異性

鄂雜棉30產量及其構成因子的遺傳變異系數見表1。由表1可知，鄂雜棉30產量構成因素中，單株鈴數變異系數最大，達12.59%；單鈴重變異系數次之，為6.79%；株高和衣分變異系數最小，分別為5.66%和5.69%。由此可知，環境對鄂雜棉30的單株鈴數影響較大。因此在優良新品種選育中，應在保持一定密度的基礎上優先選育較高單株鈴數的優良單株，以縮短育種年限，盡快培育出優良、高產新品種。

2.2 產量及構成因素間的相關性

由表2可知，鄂雜棉30產量構成因素中，單株鈴數、株高和衣分與皮棉產量均呈極顯著正相關，相關系數分別為0.75、0.28和0.63。由此可知，單株鈴數、株高及衣分是鄂雜棉30皮棉產量的限制因素，即單株鈴數越多，皮棉產量越高；衣分越高，皮棉產量也越高。株高對鄂雜棉30的皮棉產量也有影響，但相比單株鈴數和衣分來說影響較小。單株鈴數與株高之間為顯著正相關，單株鈴數與衣分之間呈極顯著正相關。皮棉產量和單株鈴數與單鈴重分別達到顯著和極顯著負相關，與衣分均達到極顯著正相關。單鈴重與株高之間未達到顯著相關水平，說明這些產量構成因素間存在相互制約的關系，即隨著單鈴重的增加，單株鈴數、衣分都將有不同程度的降低；但株高與單鈴重之間未達到顯著關系。要奪取高產不能只注重單一因素。在雜交棉高產育種中，應注意選擇單株鈴數多衣分高和株高適當的單株，但不應過分強調單鈴重，即不要過分強調對大鈴的選擇。

2.3 產量構成因素的通徑分析

由表3可知，總共有3個性狀可通過直接作用引起目標性狀變化，產量性狀對其皮棉產量的直接通徑系數依次為衣分>單株鈴數>株高。此外還可通過其他相關性狀間接引起目標性狀的變化。為了明確鄂雜棉30產量構成因素對皮棉產量的貢獻，對產量構成要素進行了通徑分析（表3），以便進一步估算產量構成因素對產量的重要性。

由表3可知，衣分對鄂雜棉30皮棉產量的直接作用最大，其直接通徑系數為0.321 4；單鈴鈴數對皮棉產量的直接作用稍低于衣分對皮棉產量的直接作用，其直接通徑系數為0.010 9；株高對皮棉產量的直接作用最低，其直接通徑系數為0.000 9；單鈴重對皮棉產量的直接作用為負值，其與相關分析結果相似，進一步證明過分強調選擇大鈴并不能獲得高產優良單株。

單株鈴數通過其他各性狀對產量的間接通徑系數除通過單鈴重產生負向作用外，其他均表現為正向作用，說明只有在達到一定單株鈴數的基礎上，才能獲得較理想的產量，同時也說明了單株鈴數和單鈴重不可能同時兼得。

單鈴重通過其他各性狀對產量的間接通徑系數除通過株高產生正向作用外，其他均表現為負向作用，說明只有在達到一定株高的基礎上，才能獲得較理想的產量，同時也說明了其他產量因素如單株鈴數的提高將嚴重降低單鈴重。

衣分（X4）→單株鈴數（X1）→產量的間接通徑系數為負值，說明增加衣分不能增加單株鈴數從而對產量產生影響。因此，增加單株鈴數、適當提高株高對鄂雜棉30均有較好的增產效果。

3 小結與討論

本研究表明，鄂雜棉30皮棉產量的4個構成因素中，衣分、單株鈴數對產量影響較大，這與歷年的區試結果一致，在區試排名中，雖然鄂雜棉30子棉產量不能排在第一名，但獲得的皮棉產量在大部分試點都能獲得第一或第二的排名（數據略），進一步說明了衣分對鄂雜棉30子棉產量的影響。

鄂雜棉30產量性狀對皮棉產量的直接通徑系數排序為衣分>單株鈴數>株高，對皮棉產量直接正效應最大的是衣分，其次是單株鈴數、株高。這與以往的報道不同，高進等[5]認為衣分對皮棉產量的貢獻不大，單株鈴數、單鈴重對皮棉產量的影響較大。在本研究中，單株鈴數和單鈴重呈極顯著負相關，說明單株鈴數和單鈴重不能同時提高；在通徑分析中的結果同樣表明，單株鈴數和衣分對皮棉產量產生直接作用，而單鈴重與皮棉產量的直接作用為負值。在通徑分析的間接作用分析中，單鈴重通過其他各性狀對產量的間接通徑系數除通過株高產生正向作用外，其他皆表現為負向作用，說明只有在達到一定株高的基礎上，才能獲得較理想的產量，同時也說明了其他產量因素如單株鈴數的提高將嚴重降低單鈴重。

綜上所述，單株鈴數、衣分及株高是鄂雜棉30皮棉產量的限制因素，即單株鈴數越多，皮棉產量越高；衣分越高，皮棉產量也越高。株高對鄂雜棉30的皮棉產量也有影響，但相比較單株鈴數和衣分來說影響不大。單株鈴數與株高之間為正相關，達到顯著水平，單株鈴數與衣分之間呈極顯著正相關；但皮棉產量、單株鈴數和衣分與單鈴重之間均達到顯著或極顯著負相關；單鈴重與株高之間未達到顯著相關，說明這些產量構成因素間存在相互制約的關系，即隨著單株鈴數、衣分的增加，單鈴重將有不同程度的降低。因此，要奪取高產不能只注重單一因素。在雜交棉高產育種中，應注意選擇單株鈴數多，衣分高和株高適當的單株，但不應過分強調單鈴重，即不要過分強調對大鈴的選擇。

參考文獻：

[1] 榮義華，付永紅，閆顯會，等. 抗蟲雜交棉鄂雜棉30特征特性及栽培要點[J].中國棉花，2011，38（8）：38-41.

[2] 葛瑞華，蘭孟焦，石玉真，等.陸海BC4F3和BC4F4代主要農藝性狀的相關和通徑分析[J].中國農學通報，2012，28（3）：127-130

[3] 齊子杰.棉花產量品質及植株性狀的典型相關與通徑分析[J]. 貴州農業科學，2009，37（4）：14-16

[4] 高國強，劉孝永，李志國，等.陸地型長絨棉新種質F2代主要經濟性狀相關及通徑分析[J].山東農業科學，2009（8）：24-27

[5] 高 進，蔡立旺，潘群斌，等.棉花新品種蘇棉29產量構成因素及增產途徑[J].江蘇農業科學，2014，42（7）：97-98.

[6] 付永紅，榮義華，梁清志，等.鄂雜棉30高產栽培技術研究[J].湖北農業科學，2011，50（23）：4794-4797.

（責任編輯 韓 雪）