抗蟲棉主要經濟性狀與棉鈴性狀的相關分析

陳旭升 狄佳春 趙亮

摘要：通過對57個抗蟲棉品系的棉鈴有關性狀（單鈴重、衣分、籽指、每囊粒數、棉鈴經濟系數、鈴柄長度）與其主要經濟性狀（產量、纖維品質）的相關性分析，結果表明：在棉鈴有關的6個性狀中，鈴柄長度變異系數最大，高達17.67%；鈴柄長度與產量性狀三要素中的衣分、單鈴重呈極顯著負相關，與纖維品質要素中的纖維長度，整齊度、比強度、伸長率均呈顯著正相關；棉鈴經濟系數與產量性狀三要素中的衣分、單鈴重則呈顯著正相關，但與纖維比強度和馬克隆值則呈極顯著負相關；籽指與纖維品質要素均呈正向相關；衣分與纖維長度、比強度、整齊度、伸長率均呈顯著負相關，與馬克隆值呈弱向正相關；單鈴重與馬克隆值呈極顯著正相關（R=0.3590**）；每囊粒數與纖維品質的長度、比強度、伸長率均呈顯著負相關，與整齊度、馬克隆值則不存在顯著相關性。并對其育種選擇策略提出了可行性建議。旨在為利用棉鈴性狀進行棉花育種的相關選擇提供參考。

關鍵詞：抗蟲棉；棉鈴性狀；主要經濟性狀；相關分析

中圖分類號：562.038 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3143（2018）02-0005-04

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2018.02.002

0 引言

與棉鈴直接相關的性狀主要有單鈴重、衣分、籽指、每囊粒數、棉鈴經濟系數、鈴柄長度等。關于單鈴重、衣分、籽指、每囊粒數、棉鈴經濟系數與產量、纖維品質等經濟性狀的相關性研究，前人已有研究報道[1-5]；但關于棉鈴鈴柄長度性狀的相關研究相對較少。棉鈴鈴柄長度乃是一個富有變異的數量性狀，不同品種間存在差異。李垚垚，等[6]通過對4個陸地棉品種的鈴柄長進行分析顯示：不同品種的鈴柄長度性狀具有顯著差異，品種內個體的鈴柄長變異率達20%以上。劉建平，等[7]分析海島棉的零式果枝品種，不同零式果枝品種間的鈴柄長相差很大，從5 cm到30 cm不等；而長果枝棉花品種間鈴柄長度的差異相對比較小。遺傳分析表明：在海島棉的鈴部性狀中，鈴柄長度的加性效應對表現型的總變異貢獻最大，在后代具有較高的遺傳力。本研究通過分析抗蟲棉棉鈴有關性狀與其經濟性狀的相關性，旨在為棉鈴性狀在抗蟲棉育種的相關選擇應用提供參考。

1 材料與方法

2017年在江蘇睢寧王集試驗站種植57個抗蟲棉株行材料，大田管理同常年。在吐絮期，各株行材料收取帶鈴柄的棉鈴20個。待棉鈴曬干，剪鈴柄，用小鋼尺量棉鈴的鈴柄長度。同時，在室內考種單鈴重、衣分、籽指、每囊粒數；稱棉鈴殼重，計算棉鈴經濟系數。籽棉軋花后，各材料取皮棉樣品15 g，寄送農業部纖維品質檢測中心（安陽）測定纖維品質。

利用Excel軟件，統計有關經濟性狀的平均表現，并計算相關系數。

其中：棉鈴經濟系數=單鈴重/（鈴殼重+單鈴重）×100%。

2 結果與分析

2.1 棉鈴有關性狀的基本表現特征

棉鈴有關性狀的平均表現見表1。由表可見：棉鈴有關性狀的變異系數由大到小依次為：鈴柄長>籽指>每囊粒數>單鈴重>衣分>棉鈴經濟系數。其中以鈴柄長度的變異系數最大，達17.67%，變幅為2.21～6.05 cm。籽指的變異系數為14.99%，變幅為7.9～15.3 g。衣分的變異系數為9.28%，變幅為30.9%～45.9%。單鈴重的變異系數為10.86%，變幅為4.0～6.4 g。每囊粒數的變異系數為13.17%，變幅為4.5～8.6粒。棉鈴經濟系數的變異系數為5.23%，變幅為61.33%～77.18%。

2.2 棉鈴性狀間的相關性

抗蟲棉鈴性狀間的相關特征見表2。由表可見：鈴柄長與籽指呈極顯著正相關（R= 0.3988**），與衣分呈極顯著負相關（R= -0.3818**），與單鈴重呈極顯著負相關（R= -0.3260**），與棉鈴經濟系數呈較強的負相關（R= -0.2301），與每囊粒數呈極顯著負相關（R= -0.4064**）。由以上相關分析可以看出：鈴柄長度對抗蟲棉產量性狀（鈴重、衣分、籽指、每囊粒數）來說，基本上呈負向相關作用。這提示我們在抗蟲棉高產育種中，不宜在表型上選擇棉鈴鈴柄長的品種，以免帶來負面相關效應。

對棉鈴經濟系數的相關分析顯示：棉鈴經濟系數與單鈴重呈極顯著正相關（R=0.4813**）；與每囊粒數呈極顯著正相關（R=0.3291*）；與衣分呈顯著正相關（R=0.2559*）；與籽指存在弱負相關。從相關特性來看，棉鈴經濟系數高對產量性狀的相關選擇影響均表現為正向效應。因此，在抗蟲棉高產育種上，適宜選擇鈴殼薄、棉鈴經濟系數高的材料。

2.3 棉鈴性狀與纖維品質性狀的相關性

棉鈴性狀與纖維品質性狀的相關分析結果列于表3。由表可見：在纖維品質5因素中，鈴柄長度性狀與纖維長度呈顯著正相關（R=0.2664*），與整齊度（R=0.3700**）、比強度（R=0.5342**）、伸長率（R=0.4057**）均呈極顯著正相關；僅與馬克隆值無顯著相關性。這表明，長鈴柄對提高纖維品質是有利的。

棉鈴經濟系數與纖維品質性狀相關特點為：棉鈴經濟系數與纖維強度呈極顯著負相關（R=-0.4023**），與其他品質性狀間均為正相關。在這些正相關中，與纖維長度的未達顯著水平（R=0.1180）；與整齊度呈顯著正相關（R=0.3050*）；與馬克隆值（R=0.7422*）和伸長率（R=0.3894**）呈極顯著正相關。這顯示提高棉鈴經濟系數會使纖維強度變弱、纖維變粗，即對纖維品質的相關效應是負面的。

籽指與纖維品質要素均呈正向相關，即籽指變大有利于纖維長度、比強度、整齊度、伸長率的優化；但也會使馬克隆值變大，纖維變粗。

衣分與纖維長度、比強度、整齊度、伸長率均呈顯著負相關，與馬克隆值呈弱向正相關，顯示提高衣分容易使纖維品質性狀變差。

單鈴重與馬克隆值呈極顯著正相關（R=0.3590**），顯示大鈴品種有使棉纖維變粗的趨勢。

每囊粒數與纖維的長度、比強度、伸長率均呈顯著負相關，與整齊度、馬克隆值則無顯著相關性。

3 小結與討論

通過對抗蟲棉棉鈴性狀與主要經濟性狀的相關性分析，顯示棉鈴柄長度變長有利纖維品質性狀的提高，但對產量性狀（特別是鈴重、衣分）的提高不利。衣分的提高對皮棉產量有利，但對纖維品質不利。這與前人的研究結果基本一致[8]。提高鈴重、棉鈴經濟系數對產量有利，但對纖維品質特別是比強度的影響是負面的，也可能會使馬克隆值提高纖維變粗。提高每囊粒數（即降低不孕籽率）對產量有利，但對纖維品質不利。以上這些相關特征，也間接證明了前人關于棉花纖維品質與產量性狀存在負向相關的結論。

因此，根據棉花育種目標的側重點不同，宜相應采取不同的選擇策略。若要同步提高產量與纖維品質，根據以上相關研究結果，適宜采取“中庸”的育種選擇策略——選擇適中的棉鈴鈴柄長度、棉鈴經濟系數、衣分與籽指，這樣有利于產量與纖維品質的同步提高。當然，若能采取生物技術等新育種手段，徹底打破棉花產量性狀與纖維品質性狀的負向相關連鎖，則為上策。

參考文獻

[1] 趙一超，劉海荷，陳金湘，等. 不同基因型棉花品種鈴殼重與產量及品質性狀的關系[J]. 作物研究，2013，27 （3）：241-245.

[2] 王修山，彭良福，王輝，等. 棉鈴10個性狀間的相關性分析[J]. 中國棉花，1998，25（8）：9-11.

[3] 湯飛宇，王曉芳，莫旺成，等. 抗蟲雜交棉棉鈴性狀與單鈴重的關系分析[J]. 江西農業大學學報，2011，33（5）：861-865.

[4] 馬珍. 陸地棉四室鈴、五室鈴棉鈴性狀及其種子性狀的相關研究[J]. 新疆農墾科技，2016（3）：14-17.

[5] 龔平，曹新川，冀相華，等. 陸地棉鈴部性狀配合力及遺傳分析[J]. 中國棉花，2005，32（1）：11-12.

[6] 李垚垚，劉海荷，陳金湘. 棉花DUS測試不同品種性狀一致性分析[J]. 江西棉花，2009，31（2）：15-18.

[7] 劉建平，梅擁軍，張利莉，等. 零式果枝海島棉鈴部性狀和纖維品質的遺傳及相關分析[J]. 作物學報，2005，31（8）：1069-1073.

[8] 朱紹琳，陳旭升，易福華，等. 棉鈴生物學[M]. 北京：中國農業科技出版社，1994.