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我国不是陆地棉的原产地，遗传背景狭窄，种质资源遗传多样性较低。新品种选育过程是优良基因的积累过程，单交和复交是棉花育种的主要亲本杂交方式，对棉花品种培育起到过很大作用，但积累优良基因过程较慢，导致棉花育种处于爬坡阶段。本文利用传统田间试验和分子标记技术相结合的手段，对长江流域棉花综合群体的29个衍生株系进行研究，评价长江流域综合群体衍生株系的改良效果及遗传多样性，为以后的棉花品种选育工作提供参考。主要研究内容包括：
⑴通过对综合群体29个衍生株系产量和纤维品质性状的田间表现的结果表明，衍生株系间有较大差异。单株铃数中有6份株系高于对照品种，但只有E12337株系显著高于对照，其余表现为低于对照。衍生株系的单铃重与对照相当或低于对照。株系的衣分大部分较对照表现增加，少部分表现较少。29个衍生株系中大部分株系皮棉产量高于对照，仅有1个株系的皮棉产量显著高于对照品种。衍生株系在纤维品质性状上改良的效果较为明显，大部分株系纤维长度和纤维比强度相比对照有所增加，部分株系的麦克隆值所有改善。
⑵通过对29个衍生株系的形态性状和农艺性状进行遗传多样性分析，发现综合群体衍生株系农艺性状遗传多样性指数较高，遗传变异较为丰富，其中籽棉产量、纤维长度和麦克隆值的遗传变异较大。而在棉株形态性状上，29个株系表现的多样性水平较低。
⑶通过对衍生株系12个主要农艺性状进行的主成分分析发现，对衍生株系性状综合表现影响较大的主要是纤维品质因子、产量麦克隆值综合因子、早熟性因子、铃重衣分综合因子以及株高因子等五个主成分，其贡献率分别为24.312％、19.662％、13.287％、10.812％、9.085％。其中纤维品质因子在所有主成分中占有比例较大。铃重衣分综合因子与铃重成正相关，与衣分负相关，铃重的提高可能会导致衣分降低，因此在该综合群体育种过程中需要综合考虑铃重和衣分的关系。
⑷对衍生株系进行基于表型性状的遗传距离得出结果为，株系间的遗传距离变化幅度为2.07～8.08，平均遗传距离为4.78，其中63.22％的成对遗传距离在4.01～6.00中变化，说明株系间的表型性状多样性水平依然较低。
⑸对衍生株系和对照品种进行基于表型性状及SSR分子标记的聚类分析，结果表明，两种聚类分析方法结果基本一致。基于表型性状的聚类分析将29个衍生株系分为三大类群，其中第一大类包含材料最多，有22份材料，第二大类和第三大类包含的材料较少，分别为1份和6份材料。第一大类又可以分为三个亚类，其中第一亚类包含7份材料、第二亚类包含14份材料，第三亚类包含1份材料。总的来看，第一大类聚类结果较为丰富。表明29份衍生株系大部分材料的农艺性状表现的相似度较高。
⑹基于SSR分子标记的聚类分析将34份材料（29个衍生株系和5个黄河流域品种）划分为三大类群。第一大类包含28份材料，其中大部分为长江流域综合群体衍生系;第二大类包含5份材料，主要为黄河流域品种;第三大类只包含衍生株系E12337。从聚类结果可以看出，划分的前两类群大致与地域成一一对应的关系，第三大类遗传组分与两个地域的遗传组分不同，单独聚为一类。材料间成对相似系数变化范围为0.52～0.86，幅度较小，说明29个衍生株系中的遗传多样性未见明显拓宽。