10個棉花兩系材料的主要性狀與皮棉產量灰色關聯分析

朱協飛+司占峰

摘要：對利用核雄性不育系（兩系）配制的10個組合進行主要農藝性狀與皮棉產量的灰色關聯分析。結果表明：對皮棉產量影響最大的性狀是單株鈴數，各個性狀對皮棉產量的影響程度依次為：單株鈴數（r=0.8372）>果枝始節（r=0.7446）>單鈴重（r=0.7423）>霜前花率（0.7179）>衣分（0.7142）>果枝數（0.6719）>籽指（0.6487）>株高（0.6434）>生育期（0.6269）。通過對各材料的皮棉產量與對照優勢分析表明，10個組合中的5個組合有對照優勢，且纖維長度和比強度雙達30以上的組合有5個，D、E、F組合綜合性狀較好。

關鍵詞：棉花；組合；對照優勢；灰色關聯分析

中圖分類號：S562. 037 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3143（2017）02-0024-05

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2017.02.005

0 引言

棉花是主要經濟作物，皮棉產量是棉花育種家追求的主要目標[1]。棉花產量與主要農藝性狀存在著相當復雜的關系，研究探討各性狀與產量的主次關系，對棉花新品種、雜交種的選育具有重要的指導意義[2]。近年來，科研工作者運用灰色系統理論對農作物主要性狀的關聯度分析方法廣泛應用于小麥、玉米、水稻上，且都得到了一些有益的結論[2-8]。灰色關聯度分析被認為優于方差分析、主成分分析、相關分析等方法[9]。運用灰色關聯分析，可以對棉花品種的各個性狀進行綜合分析，所有性狀都能進行品系優劣評定，由定性分析變為定量分析，從而確定品種優劣，為棉花育種提供科學依據[10]。

本研究以南京農業大學棉花研究所利用核雄性不育系（兩系）配制的雜交組合（10個）在品種比較試驗中的各性狀表現值為分析材料，運用灰色關聯方法對其主要農藝性狀與皮棉產量的關系進行分析和評價，找出影響雜交組合產量的主要因素，從而達到提高育種效率的目的。同時對10個組合的皮棉產量與對照間比較優勢及品質進行了分析，從中篩選強優勢組合參加高一級別的試驗提供材料。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試雜交組合10個，組合代號分別為：A、B、C、D、E、F、G、H、I、J。其中A、B、C、D、E組合的母本是473A背景的不育系，F、G、H、I、J組合的母本是抗A背景的不育系。父本為南京農業大學棉花研究所通過復合雜交多輪次選育的優良親本。對照為長江流域棉區雜交棉區域試驗對照品種鄂雜棉10號。

1.2 試驗方法

試驗于2015年在安徽省馬鞍山市當涂縣域內的南京農業大學皖江基地進行，試驗采用育苗移栽方式，于4月11日播種、5月10日移栽。隨機區組排列，共設3次重復，4行區。行長為5 m，行距為1 m，小區實際面積20 m2，折合密度為30000株/hm2。試驗田的日常田間管理同大田生產。棉花生育期的記載參照長江流域棉花品種區域試驗方案中標準要求。田間農藝性狀調查是在棉花打頂后每行選取10個單株調查單株鈴數，然后以平均數代表該性狀的值。吐絮盛期按小區收取25鈴棉花進行室內考種。考種包括單鈴重、衣分、籽指等。籽棉、皮棉、霜前皮棉產量為實收產量。10月25日以前收的花（含僵瓣）為霜前花；10月26日至11月20日收的花為霜后花。

1.3 數據分析

采用DPS數據處理系統[11]和Excel對數據進行統計分析。根據灰色系統理論[12]，以皮棉產量為母序列，農藝性狀為子序列，并將10個組合的農藝性狀看作1個系統，每個性狀為系統的1個因素。

2 結果與分析

2.1 農藝性狀及產量、品質性狀的表現

各組合產量性狀列于表1，主要農藝性狀列于表2，品質性狀列于表3。

從表1可知，10個組合的平均籽棉產量為3613.5 kg/hm2，對照優勢為-2.7%，其中有2個組合超對照，產量最高的是F組合，達4020.0 kg/hm2，對照優勢為8.3%，產量最低的是C組合，為3375.0 kg/hm2，對照優勢為-9.1%。10個組合的平均皮棉產量為1531.5 kg/hm2，對照優勢為-1.7%，其中有5個組合超對照，產量最高的亦是F組合，達1689.0 kg/hm2，對照優勢為8.5%，產量最低的是I組合，為1414.5 kg/hm2，對照優勢為-9.2%。10個組合的平均霜前皮棉產量為1438.5 kg/hm2，對照優勢為-1.2%，其中有4個組合超對照，產量最高的是F組合，達1665.0 kg/hm2，對照優勢為14.5%，產量最低的是H組合，為1323.0 kg/hm2，對照優勢為-9.1%。結果表明，在利用核雄性不育系配制的雜交組合中產量差異較大，但可以篩選到產量性狀有強優勢的組合。

10個組合的衣分普遍較高，平均達42.2%，超對照0.5個百分點，最高的是E組合，達43.8%，最低的是H組合，為41.4%。

10個組合的霜前花率差異較大，最高的是F組合，達98.6%，最低的是D組合，為89.3%，10個組合的霜前花率平均93.8%，與對照（93.4%）基本持平。

從表2可知，10個組合早熟性較好，平均生育期為124.9 d，比對照早3.9 d。果枝始節位較低，平均為6.7節，比對照低0.3節。植株高度中等偏低，平均為124.3 cm，比對照低3.7 cm。平均果枝數為18.3個/株，基本與對照（18.4）持平。10個組合結鈴性均較好，平均株鈴數為29.2個，略高于對照（29.1個）。10個組合平均單鈴重為5.7 g，低于對照0.2 g，但鈴大的有6 g。10個組合平均籽指為10.6 g，比對照低0.3 g。籽指較小也表明了組合的衣分較高。

從表3可以看出，10個組合的纖維長度普遍較好，介于29.8 mm與33.0 mm之間，其中8個組合大于30 mm。纖維比強度在不同組合間差異較大，從27.6 cN/tex到32.5 cN/tex不等。10個組合的馬克隆值均較好，都在5以下。10個組合平均伸長率、整齊度均基本與對照持平。綜合起來，長度和比強度達雙30的組合有5個，分別為D、E、H、I、J組合。

2.2 組合主要農藝性狀與皮棉產量的灰色關聯分析

各性狀與皮棉產量的灰色關聯分析結果列于表4。由表4可知，單株結鈴數與皮棉產量的關聯度最大，達到了0.8372。關聯度從大到小依次為單株鈴數>果枝始節>單鈴重>霜前花率>衣分>果枝數>籽指>株高>生育期。結果表明皮棉產量與單株鈴數、果枝始節、單鈴重關聯度最高。在選擇親本配制組合時除了考慮單株鈴數、單鈴重直接影響產量的因素外，對果枝始節也可適當考慮。籽指、株高、生育期與皮棉產量的關聯度較小，篩選組合時，可以適當關注。

3 結論與討論

按照灰色關聯分析方法，各性狀的重要性以關聯度表示，關聯度大的表示參與指標重要，關聯程序的變化意味著性狀間關系的變化。灰色關聯度分析克服了僅就單一性狀評判品種好壞的弊端，它在雜交組合的決選上更具先進性[13]。

通過關聯度分析結果表明，與皮棉產量關系最密切的性狀是單株結鈴數，其次是果枝始節、單鈴重。關于皮棉產量與果枝始節相關性較高的問題，本研究結果與楊伯祥、戴寶生等人[14-15]的試驗結果有所不同。原因可能是由于試驗所處地域、年份不同或試驗材料的不同。在長江流域多雨年份，果枝始節高可以減少爛鈴提高產量，但在氣候正常年份，果枝始節稍低可能有利于緊湊型株型的形成，從而提高成鈴率。

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