不同年份下陸地棉雜交F1產(chǎn)量、品質(zhì)性狀的配合力及穩(wěn)定性分析

郭金成 曹新川 宋佳 趙玉玲 邵永杰 何良榮

摘要：配合力分析是指導(dǎo)陸地棉品種選育的重要依據(jù)。為探索陸地棉產(chǎn)量、品質(zhì)性狀的配合力與年份互作效應(yīng)及配合力在不同年份間的穩(wěn)定性，本研究采用NCⅡ遺傳設(shè)計，以3個早熟品種為母本、6個高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種為父本，于2018年組配18個雜交組合，2019、2020年均同時種植親本和雜交組合F1，調(diào)查統(tǒng)計產(chǎn)量、品質(zhì)性狀數(shù)據(jù)，繼而采用PROC CLM進行聯(lián)合方差分析，用相關(guān)系數(shù)法及平方和可加性原理分析配合力的相對穩(wěn)定性，采用AMMI模型與CCE雙標圖對雜交組合進行評價。結(jié)果表明，陸地棉產(chǎn)量、品質(zhì)性狀普遍存在基因型與年份互作效應(yīng)，年份對性狀的影響最大。加性效應(yīng)對單株鈴數(shù)、衣分、上半部平均長度與比強度起主導(dǎo)作用，這些性狀遺傳力高，育種時可在早代選擇；皮棉產(chǎn)量、馬克隆值、整齊度與伸長率受加性效應(yīng)與非加性效應(yīng)共同控制，單鈴重主要受非加性效應(yīng)影響，這些性狀遺傳力低，宜在高世代選擇。不同年份下，大部分性狀一般配合力（CCA）呈極顯著相關(guān)且穩(wěn)定性高，一年試驗所得結(jié)果較為可靠；特殊配合力（SCA）均無顯著相關(guān)性且穩(wěn)定性低．宜進行多年聯(lián)合鑒定；配合力穩(wěn)定性主要受基因加性效應(yīng)、非船眭效應(yīng)與環(huán)境互作及遺傳力高低的共同影響。親本J206-5（B1）、創(chuàng)棉518（B2）與耕野王（A1）配合力高且較為穩(wěn)定，可作為選育優(yōu)質(zhì)陸地棉的優(yōu)良親本；組合2（A1xB2）、6（A1xB6）、9（A2xB3）、13（A3xB1）、16（A3xB4）綜合表現(xiàn)較好，具有較大的育成品種的潛力。

關(guān)鍵詞：陸地棉；NCⅡ；配合力；互作效應(yīng)；穩(wěn)定性

中圖分類號：S562.01 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2023）02-0036-08

陸地棉（Cossypium hirsutum， Linn．）具有產(chǎn)量高、適應(yīng)性強等特點，目前已占全球棉花產(chǎn)量的95%左右。近年來，新疆棉區(qū)產(chǎn)量高、品質(zhì)低的現(xiàn)象日趨嚴重，提升棉花品質(zhì)已成為棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展的首要問題。利用雜種優(yōu)勢可以大幅提高棉花產(chǎn)量、改善纖維品質(zhì)和增強抗性。利用常規(guī)棉做親本進行雜交種選育是棉花育種的重要方法，該方法親本選擇自由，易選到優(yōu)勢組合。配合力分析是進行親本選擇和雜種優(yōu)勢預(yù)測的重要方法，通常進行親本的一般配合力（GCA，general combining ability）和雜交組合的特殊配合力（SCA，special combining ability）分析，對于常規(guī)育種中優(yōu)良親本的選擇與優(yōu)勢組合的組配具有重要意義。

性狀的配合力由性狀表型推斷而來，由于不同年份氣候條件不完全一致，性狀表型可能受到影響，從而使得GCA、SCA出現(xiàn)年份間的效應(yīng)差異，影響性狀的穩(wěn)定性。關(guān)于配合力與環(huán)境或年份的互作效應(yīng)研究，在小麥、水稻、玉米、大麥、甘蔗等作物上已有探索，近年來關(guān)于棉花各性狀配合力的研究也頗多，但大多為單地點或一年的研究，未涉及配合力與年份間的互作，尤其關(guān)于陸地棉產(chǎn)量、品質(zhì)性狀配合力與年份間的互作研究還未見報道。

本研究以9個南疆棉區(qū)廣泛種植的陸地棉品種作為親本，采用NCⅡ（不完全雙列雜交）試驗設(shè)計，于2018年組配18個F1組合，并在2019、2020年進行田間種植試驗，分析不同親本及雜交組合產(chǎn)量、品質(zhì)性狀的配合力效應(yīng)在兩年間的差異，探索陸地棉各性狀配合力與年份的互作效應(yīng)及配合力在不同年份間的穩(wěn)定性，以揭示陸地棉產(chǎn)量、纖維品質(zhì)性狀的遺傳變異規(guī)律，同時篩選出優(yōu)良親本與優(yōu)勢組合，為高品質(zhì)陸地棉育種提供理論參考。

1材料與方法

1.1供試材料

供試親本材料為南疆棉區(qū)種植的陸地棉品種（系），包括3個早熟母本耕野王（A1）、德農(nóng)0908（A2）、TH14-22（A3）和6個高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)父本J206-5（B1）、創(chuàng)棉518（B2）、惠民6號（B3）、創(chuàng)棉517（B4）、B7（B5）、中棉641（B6）。

2018年采用3x6的NCⅡ遺傳設(shè)計配置18個雜交組合，并進行留種。

1.2試驗設(shè)計與方法

分別于2019年4月11日、2020年4月10日在新疆阿拉爾市十二團試驗田（N 40°33′15″，E81°18′57″）種植所有F1株系及親本。完全隨機區(qū)組設(shè)計，重復(fù)2次。2行區(qū)，行長2.5 m，寬膜種植（10 cm+66 cm+10 cm），株距10.7 cm。機械覆膜播種，田間管理同大田。

1.3調(diào)查性狀

分別于2019、2020年8月20日開始，每小區(qū)隨機選取10株棉株，統(tǒng)計單株鈴數(shù)。于10月中旬前后，每小區(qū)隨機收獲15個棉株中部正常發(fā)育的棉鈴，皮輥軋花后調(diào)查皮棉產(chǎn)量、單鈴重和衣分，并將皮棉樣品送新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所棉花質(zhì)量檢測中心測定上半部平均長度、馬克隆值、纖維比強度、整齊度、伸長率等纖維品質(zhì)指標，檢測儀器型號為HVI 9000。