雜交棉新陸早70號F1·F2代不同果枝層位纖維品質分析研究

郭景紅，李玉國，趙 海，姚炎帝

(新疆石河子農業科學研究院，新疆石河子832000)

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雜交棉新陸早70號F1·F2代不同果枝層位纖維品質分析研究

郭景紅，李玉國*，趙 海，姚炎帝

(新疆石河子農業科學研究院，新疆石河子832000)

[目的]探索雜交棉新陸早70號F1、F2代纖維品質之間的差異性，為新陸早70號F2代的推廣應用提供依據和參考。[方法]以自育早熟雜交棉新陸早70號為試驗材料，通過田間小區試驗，研究其F1、F2代不同果枝層位的纖維品質表現。[結果]新陸早70號F1、F2代不同果枝層位的棉纖維均以棉株中部4～6層第1果枝節位纖維品質最優。在各個組內、組間F1、F2代纖維品質差異表現均不顯著。[結論]若僅從纖維品質角度考慮，在大田生產上推廣種植新陸早70號的F2代還是可行的。

雜交棉；F1、F2代；果枝層位；纖維品質

雜交棉高產、優質、抗逆性強，目前在新疆種植已得到植棉單位和廣大棉農的認可，其具有較強的增產優勢，可促使新疆地區棉花單產不斷創新高。目前新疆地區推廣種植的雜交種多為陸陸雜交種，F1代種子主要采用人工去雄授粉獲得，制種成本高，1代種子價格過高，制約了雜交棉的大規模推廣種植。若生產上可以利用F2代，且F2代在產量、品質等方面較F1代無顯著差異，則從經濟且有效的角度來看生產上也可以推廣使用F2代。王國印等[1]報道國內外學者已育成了一些產量優勢明顯的雜交品種。Bing等[2]發現當雙親自身變異及纖維品質性狀相差不大時，雜種2代品質性狀與親本或雜種1代無顯著差異。邢以華等[3]研究認為，雜交配合力與雜種優勢密切相關。張正圣等[4]研究結果表明纖維品質具有極顯著的一般配合力方差。胡德玉等[5]指出棉花纖維品質與氣候及采摘部位有關。喻碧霞等[6]、王武等[7]建議生產上使用F2代應慎重。吳夫安等[8]、邢以華等[9]、吳征彬等[10]對棉花雜種2代的纖維品質進行了深入地研究。南翠梅等[11]認為好的F2代在生產上有應用價值。靖深蓉等[12]提出在親本的選配上需注意考慮雙親的品質接近一致性，雜種F2代仍可保持較好的纖維品質。陳仲方[13]、楊芳荃[14]、李寶軍[15]、陳金湘等[16]對棉花雜種F2代在生產應用及纖維品質上進行了研究。新陸早70號是新疆石河子農業科學研究院自主選育的早熟、高產、豐產性能較好的雜交棉新品種，生產上若能大面積推廣利用其F2代，將可大大提高雜種優勢的利用率。為了進一步明確新陸早70號雜種F2代與F1代在纖維品質方面的差異性，筆者展開試驗研究，旨在從纖維品質角度為新陸早70號F2代的推廣利用提供理論依據和參考。

1　材料與方法

1.1試驗地概況試驗于2015年在新疆石河子農業科學研究院西1號試驗田進行。土壤質地為沙壤土，前茬作物為棉花，平均產量5 250 kg/hm2，試驗地整個地塊平整、均勻，肥力中等偏上。

1.2試驗材料供試品種選用新疆石河子農業科學研究院棉花所自育非轉基因棉花新品種新陸早70號的F1、F2代，對照品種為新陸早36號。

1.3試驗設計試驗設3次重復，隨機區組排列，小區面積20 m2，行距配置采用寬窄行(30+60 cm)模式，1膜2管4行，株距13.5 cm，密度178 890株/hm2，試驗凈面積為180 m2，井水滴灌，4月21日人工膜上點播，全層施肥，田間管理按雜交棉高產栽培要求進行。

1.4測定項目與方法分果枝層位、節位取樣。選定30株在棉鈴吐絮5～7 d后各處理分別取樣調查，采收第1～第8果枝第1果節位的吐絮棉鈴，每小區每果枝第1果節采收30個棉鈴，以上棉樣經過室內考種編號送農業部棉花品質監督檢驗測試中心測定，測定項目為2.5%跨距長度、比強度、麥克隆值、長度整齊度、伸長率和紡紗均勻指數共6個指標，以各項纖維指標平均值進行分析比較。

2　結果與分析

2.1纖維品質差異顯著性檢驗對新陸早70號F1、F2代采用SPSS軟件進行了配對樣本的t檢驗。檢驗結果表明，新陸早70號F1代纖維的麥克隆值、長度整齊度、比強度、紡紗均勻指數、伸長率比F2代略高，2.5%跨距長度F2略好于F1代，但F1、F2代間各纖維品質指標差異均不顯著。

2.2不同果枝層位纖維品質變化由表1可以看出，2.5%跨距長度、比強度、長度整齊度F1、F2代均以中部4～6層果枝臺位最好，2.5%跨距長度F1、F2代分別為29.8、29.9 mm，比強度F1、F2代分別為30.6、30.5 cN/tex，長度整齊度F1、F2代分別為85.5%、85.2%；其次是上部7～8層果枝臺位；F1、F2代下部1～3層棉纖維長度最短，比強度最低，長度整齊度也最低；F1、F2代伸長率、麥克隆值和紡紗均勻性指數在各果枝臺位間無顯著性差異。

表1　不同果枝層位棉纖維品質比較

2.3F1、F2代纖維品質綜合比較

2.3.12.5%跨距長度比較。根據試驗數據中2.5%跨距長度的變幅將纖維長度數據按1 mm間距分為3組統計次數分布(圖1)。由圖1可以看出，2.5%跨距長度在28～30 mm時，F2代頻次明顯高于F1代，2.5%跨距長度﹥30 mm時，F1代頻次高于F2代。可見，與F1代相比，F2代纖維長度略有降低，長纖維比例明顯減少，而短纖維數量明顯增加。

圖1　2.5%跨距長度次數分布Fig.1　Distribution of 2.5% span length times

2.3.2斷裂比強度比較。根據試驗數據中纖維比強度的變化將數據分為4組統計次數分布(圖2)。由圖2可以看出，新陸早70號的比強度在31～32 cN/tex時F1、F2代的頻次相同，比強度在29～31 cN/tex時F1代的頻次明顯高于F2代，而比強度為28～29 cN/tex時F2代頻次高于F1代。可見，雖然F1、F2代群體平均數基本相等，但F2代比強度出現向減弱方向的分離。

圖2　比強度次數分布Fig.2　Distribution of specific strength times

2.3.3麥克隆值比較。將麥克隆值數據分為3組進行次數統計(圖3)。由圖3可以看出，麥克隆值﹥4.5的F2代頻次高于F1代，F1、F2代麥克隆值大都集中在4.1～4.5，麥克隆值在3.7～4.1時F1、F2代頻次差異較小，表明F2代個體間纖維品質差異較大，粗棉纖維比例增加，而優良棉纖維比例減少。

圖3　麥克隆值次數分布Fig.3　Distribution of Micronaire times

2.3.4纖維長度整齊度比較。根據新疆維吾爾自治區品種審定量化指標標準，以整齊度85%為基準將試驗數據按5組進行次數統計(圖4)。由圖4可以看出，F1、F2代纖維長度整齊度在每個區間范圍差異均不大；F1代纖維長度整齊度大都集中在﹥85.0%，而F2代纖維長度整齊度在84.5%～85.0%居多；纖維長度整齊度﹥86.0%以上的F1代個體較F2代多。

圖4　纖維長度整齊度次數分布Fig.4　Distribution of length uniformity ratio times

2.3.5纖維伸長率比較。將纖維伸長率試驗數據按4組進行次數分布統計(圖5)。由圖5可以看出，F1、F2代纖維伸長率大多集中在6.2%～6.3%；F1、F2代在纖維伸長率為6.2%～6.3%時頻次相當，說明F1、F2代間纖維伸長率無顯著性差異。

圖5　纖維伸長率次數分布Fig.5　Distribution of elongation times

2.3.6紡紗均勻指數比較。根據試驗數據中紡紗均勻指數的變幅，將紡紗指數數據分為4組統計次數分布(圖6)。由圖6可知，纖維紡紗均勻指數﹥150時F1代頻次高于F2代，說明F1代紡高支紗的潛力要比F2代大。二者群體品質的構成差異不大。

圖6　紡紗均勻性指數次數分布Fig.6　Distribution of SCI times

3　結論與討論

棉花是世界上重要的經濟作物，棉花雜種優勢利用可以有效提高產量、改善纖維品質、增強抗逆性。雜交棉F2代在田間種植中存在著各種分離表現形式，F1、F2代在植株的外觀形態特征、棉花纖維品質上均存在一定差異，這也導致了紡織廠生產原棉品質的不同。有學者對纖維品質性狀進行研究，結果表明陸地棉纖維上半部平均長度和纖維的粗細度等主要品質性狀從遺傳學角度研究表現為加性效應，纖維的粗細度上表現出超親優勢，纖維長度整齊度2代也表現得較為一致，2代較1代的短纖維比例增加，纖維向兩極分化的趨勢較為明顯。

該試驗初步分析了新陸早70號F1、F2代不同果枝層位棉花纖維物理性能指標的變化，結果表明：新陸早70號F1、F2代不同果枝層位的棉纖維均以中部4～6層第1果枝節位棉纖維品質表現最優。2.5%跨距長度在28～30 mm時，F2代頻次要明顯高于F1代，F2代略好于F1代，這可能是由于F2代在此范圍間出現次數較F1多，從而提高了整體平均數，還有待進一步研究。從各指標次數分布圖來看，總體表現為F2代品質范圍出現向兩端次數加大的趨勢，這與前人研究基本吻合，表明F2代纖維品質指標出現了不穩定性，可能是由于雜交2代分離造成了品質下降趨勢，但在各個組內、組間F1、F2代纖維品質差異表現均不顯著。因此，若僅從纖維物理性能指標角度考慮，在大田生產上推廣種植新陸早70號F2代是可以的。然而，由于該試驗是小區定點取樣檢測，群體數目少，掩蓋了個體的差異性，新陸早70號F1、F2代不同果枝層位棉花纖維品質的變化還有待更進一步研究。

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Quality Analysis on Fiber at Different Fruiting Layers of Xinluzao 70 F1and F2Generation Hybrid Cotton

GUO Jing-hong, LI Yu-guo*, ZHAO Hai et al

(Shihezi Academy of Agricultural Sciences, Shihezi, Xinjiang 832000)

[Objective] To explore the difference between hybrid cotton Xinluzao 70 F1and F2, to provide basis and reference for extension and application of Xinluzao 70 F2. [Methods] Early mature hybrid cotton Xinluzao 70 was taken as experimental material. Field block experiment was carried to study fiber quality of different fruiting layers of Xinluzao 70 F1and F2. [Results] For cotton fiber of different fruiting layers of Xinluzao 70 F1and F2, the fourth to sixth layers of the first fruiting branches have the best quality. In each group, the difference between Xinluzao 70 F1and F2is not significant. [Conclusion] Only from the perspective of fiber quality, it is feasible to extend Xinluzao 70 F2generation in field production.

Hybrid cotton; F1and F2generation; Fruiting layer; Fiber quality

郭景紅(1972-)，女，湖北鄂州人，副研究員，碩士，從事棉花新品種選育及示范推廣工作。*通訊作者，副研究員，從事棉花高產栽培及新品種推廣工作。

2016-06-12

S 562

A

0517-6611(2016)19-018-03