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摘要：运用灰色关联度分析的灰色理论体系研究了棉花雄性核不育系配制的8个组合的籽棉产量与主要农艺性状的关系。结果表明：单株成铃数是对籽棉产量影响最大的性状，各农艺性状对籽棉产量的影响水平依次为：单株成铃数（r=0.7605）>单铃重（r=0.7603）>果枝数（r=0.7141）>生育期天数（r=0.6862）>株高（r=0.6818）>第一果枝高度（r=0.6059）>第一果枝节位（r=0.5771）。通过对各组合与对照的籽棉产量优势分析表明，8个组合中有6个组合有竞争优势，且纤维长度与比强度均达到30的组合有7个，A2组合综合性状最好。
关键词：棉花；核不育系；组合；灰色关联度分析
中图分类号：S562.037 文献标识码：A 文章编号：2095-3143（2017）05-0027-05
DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2017.05.006
0 引言
杂交棉是我国棉花生产中的主要品种类型，在长江流域棉区的种植面积非常大[1-2]。棉花雄性核不育系，可以省去人工去雄、降低制种成本，在进行杂交制种方面具有较大的应用潜力[3]。
杂交棉的产量与其各种农艺性状均存在复杂的关系，因此研究各性状与产量的主次关系，对棉花杂交育种具有重要的意义[4]。近年来，以灰色系统理论为基础的关联分析方法被广泛应用于水稻、玉米、小麦上，且已得出了很多与实际相符的大量结论[5-7]。灰色关联度分析是依据各因素数列曲线形状的接近程度做发展态势的分析，在分析多种因子间的复杂关系时，优于主成分分析、相关分析、方差分析等方法[8]。运用灰色关联分析，可以从整体上综合分析棉花品种的各个性状，由定性分析变为定量分析，从而确定产量性状与各性状的关系，为棉花育种提供科学依据[9]。
本研究以江西省棉花研究所杂交育种课题组利用棉花雄性核不育系配制的8个杂交组合在F1代优势比较试验中的各性状表现值为分析材料，运用灰色关联方法对棉花籽棉产量与其主要农艺性状的关系进行综合分析，探索影响杂交组合产量的关键因素，进而提高棉花的育种效率。本研究同时分析了8个雄性核不育系组合的产量及品质与对照的竞争优势，并且筛选强优势组合进入下一阶段育种试验。
1 材料和方法
1.1 试验设计
试验于2016 年在江西省棉花研究所科研基地进行，单畦双行种植，密度24000 株/hm2，随机区组设计，3 次重复，共27个小区，小区长10 m，宽2 m。其他栽培措施同当地大田生产。
试验材料为江西省棉花研究所杂交育种课题组于2015年利用棉花雄性核不育系配制的8个杂交组合，分别用A1～A4、B1～B4表示，其中A1～A4组合的母本是Hb714不育系，B1～B4组合的母本是Hb914不育系，父本均为江西省棉花研究所通过回交转育、单株选择获得的高产优质骨干亲本。对照为江西省棉花品种区域试验杂交棉组对照品种赣棉杂1号。Hb714、Hb914是从四川省农业科学院经济作物育种栽培研究所引进的棉花雄性核不育系材料，经过三年的生态试验性试验及连续的株行选择，现已成为高产优质的棉花两系骨干亲本。
1.2 测定内容与方法
1.2.1 生育期
调查每个材料的出苗期、现蕾期、开花期及吐絮期，计算生育期的天数。
1.2.2 农艺性状
每个小区选择具有代表性的连续10株棉花挂牌标记，于7月15日调查其第一果枝节位和高度及单株小铃数，8月15 日调查大、小铃数，9月15 日调查单株果枝数、株高、大小铃等。
1.2.3 铃重与籽棉产量
每小区于吐絮期收取棉株中部具有代表性的吐絮铃50朵，进行室内考种，测定其单铃重、单铃壳重、衣分；按小区实收计产。
1.2.4 纤维品质测定
百铃花皮棉按小区取样送农业部棉花品质监督检验测试中心（安阳）检测纤维品质。
1.3 数据统计
采用Excel 软件进行数据整理。将8个组合的株高、第一果枝高度、第一果枝节位、单株成铃数、单铃重、果枝数和生育期共7个农艺性状定义为子序列，每个性状为系统的1个因子；以籽棉产量为母序列，并将其定义为1个因子，采用DPS统计软件进行灰色关联度分析。
2 结果与分析
2.1 各组合农艺性状的表现
从表1可知，8个组合的平均生育期为119 d，比对照短3 d，除A2组合外其余组合的生育期均低于对照，因此表明这些组合的早熟较好。各组合植株中等偏高，株高的平均值为111 cm，比对照高2.3 cm，但B3、B4较矮，株高分别是102.7 cm、104.7 cm。各组合的第一果枝着生节位在6.5～9.5节波动，其平均值为 7.8节，与ck持平。各组合的第一果枝离地面高度差别较大，以A4、B3的数值较大，分别为20.5 cm、19.0 cm，其余组合的数值均低于对照，所有组合的平均值为14.3 cm，比对照低2.7 cm。各组合果枝数的平均值比对照多1.1个。各组合成铃性较好，其单株成铃数的平均值比对照多3.4个，各组合单铃重与对照相差较小。
2.2 各组合的产量性状表现
由表2可知，8个组合中有6个组合的籽棉产量高于对照，其中产量最高的为A2组合，竞争优势为15.1%；B2、B3两个组合的籽棉产量低于对照，其竞争优势分别为-7.4%、-4.3%；所有组合的平均籽棉产量为3247.2 kg/hm2，竞争优势为4.3%。8个组合的平均皮棉产量为1222.4 kg/hm2，竞争优势为0.3%，其中有6个组合超对照，皮棉产量最高的为A1组合，达1353.3 kg/hm2，竞争优势为9.9%，皮棉产量最低的组合为B2组合，为1192.9 kg/hm2，竞争优势为-6.0%。8个组合的衣分在35.0%～40.0%變化，其平均衣分为37.2%。上述结果表明，在利用雄性核不育系配制的杂交组合中籽棉产量、衣分、皮棉产量均有较大的差异，但可以筛选到产量性状有强优势的组合。 2.3 各组合的纤维品质性状表现
由表3可知，8个组合纤维长度均较好，介于29.7与33.7 mm之间，其中7个组合大于30 mm。不同组合间的纤维比强度差异较大，在29.9～34.3 cN/tex波动。各组合的马克隆值差异较大，其中A2、B1的马克隆值为B2档，分别为4.9、4.8，其余均为C2档，大于或等于5.0。上述结果表明，在利用雄性核不育系配制的杂交组合中，纤维长度、马克隆值、断裂比强度均有较大的差异，但可以筛选到纤维品质有强优势的组合。
2.4 各组合主要性状与籽棉产量的灰色关联分析
由表4可知，与籽棉产量关联度最大的性状为单株成铃数，其灰色关联度为0.7605；关联度最小的为第一果枝节位，其灰色关联度为0.5771。各性状灰色关联度从小到大排列为：第一果枝节位<第一果枝高度<生育期<株高<果枝数<单铃重<单株成铃数。结果表明籽棉产量与单株成铃数、单铃重和果枝数关联度较高。在选择亲本配制组合时，除了考虑单株成铃数、单铃重等直接影响产量的因素外，对果枝层数也可适当考虑。第一果枝节位及高度、生育期和株高与籽棉产量的关联度较小，筛选组合时，可适当关注。
3 结论与讨论
灰色系统理论表明，关联度的大小显示着参与指标重要程度的差异，关联程度的差异意味着性状间关系的变化。灰色关联度分析克服了仅就单一性状评判品种好坏的弊端，它在杂交组合的决选上更具先进性[10-12]。本研究通过关联度分析的结果表明，与籽棉棉产量关系最密切的性状是单株结铃数，其次是单铃重和果枝数，在选配杂交亲本时应优先考虑这些性状。
参考文献
[1] 郝三辉. 具有棉属野生种血缘的种质系在棉花杂种优势中的利用[D]. 武汉：华中农业大学，2013.
[2] 李永旗，崔爱花，张丽娟，等. 10个杂交组合的高产与优质竞争优势分析[J]. 棉花科学，2015，37（4）：17-21.
[3] 陈冬妍. 陆地棉核雄性不育基因的分子标记定位及相关基因的克隆和功能分析[D]. 南京：南京农业大学，2008.
[4] 权月伟， 米换房， 翟雷霞，等. 棉花品种主要数量性状与皮棉产量的灰色关联分析[J]. 棉花科学， 2013（4）：33-36.
[5] 吴建明， 谢正荣. 灰色关联度分析法应用于水稻品种综合评判的探索[J]. 种子， 1990（3）：33-35.
[6] 武兰芳. 玉米主要农艺性状的灰色关联度分析[J]. 玉米科学， 1997，5（1）：72-75.
[7] 赵玉坤， 高根来， 王向东，等. 灰色关联分析方法在作物育种上的应用[J]. 山西农业科学，2012， 40（10）：1032-1034.
[8] 戴宝生， 卢华平， 李蔚， 等. 常规棉产量与主要性状的灰色关联度分析[J]. 棉花科学， 2014，36（10）：14-18.
[9] 朱協飞， 司占峰. 10个棉花两系材料的主要性状与皮棉产量灰色关联分析[J]. 棉花科学， 2017，39（2）：24-28.
[10] 韩永亮， 李世云， 杨玉枫，等. 棉花产量与主要农艺性状的灰色关联度分析[J]. 河北农业科学， 2009， 13（6）：22-23.
[11] 陈全家， 毛鸿才， 贾玉玲，等. 灰色关联度分析在棉花杂种优势中的应用[J]. 新疆农业大学学报， 2002，25（3）：54-58.
[12] 杨伯祥， 李迎春. 棉花主要性状的灰色关联度分析[J]. 中国棉花， 1996（5）：11-12.
关键词：棉花；核不育系；组合；灰色关联度分析
中图分类号：S562.037 文献标识码：A 文章编号：2095-3143（2017）05-0027-05
DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2017.05.006
0 引言
杂交棉是我国棉花生产中的主要品种类型，在长江流域棉区的种植面积非常大[1-2]。棉花雄性核不育系，可以省去人工去雄、降低制种成本，在进行杂交制种方面具有较大的应用潜力[3]。
杂交棉的产量与其各种农艺性状均存在复杂的关系，因此研究各性状与产量的主次关系，对棉花杂交育种具有重要的意义[4]。近年来，以灰色系统理论为基础的关联分析方法被广泛应用于水稻、玉米、小麦上，且已得出了很多与实际相符的大量结论[5-7]。灰色关联度分析是依据各因素数列曲线形状的接近程度做发展态势的分析，在分析多种因子间的复杂关系时，优于主成分分析、相关分析、方差分析等方法[8]。运用灰色关联分析，可以从整体上综合分析棉花品种的各个性状，由定性分析变为定量分析，从而确定产量性状与各性状的关系，为棉花育种提供科学依据[9]。
本研究以江西省棉花研究所杂交育种课题组利用棉花雄性核不育系配制的8个杂交组合在F1代优势比较试验中的各性状表现值为分析材料，运用灰色关联方法对棉花籽棉产量与其主要农艺性状的关系进行综合分析，探索影响杂交组合产量的关键因素，进而提高棉花的育种效率。本研究同时分析了8个雄性核不育系组合的产量及品质与对照的竞争优势，并且筛选强优势组合进入下一阶段育种试验。
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试验于2016 年在江西省棉花研究所科研基地进行，单畦双行种植，密度24000 株/hm2，随机区组设计，3 次重复，共27个小区，小区长10 m，宽2 m。其他栽培措施同当地大田生产。
试验材料为江西省棉花研究所杂交育种课题组于2015年利用棉花雄性核不育系配制的8个杂交组合，分别用A1～A4、B1～B4表示，其中A1～A4组合的母本是Hb714不育系，B1～B4组合的母本是Hb914不育系，父本均为江西省棉花研究所通过回交转育、单株选择获得的高产优质骨干亲本。对照为江西省棉花品种区域试验杂交棉组对照品种赣棉杂1号。Hb714、Hb914是从四川省农业科学院经济作物育种栽培研究所引进的棉花雄性核不育系材料，经过三年的生态试验性试验及连续的株行选择，现已成为高产优质的棉花两系骨干亲本。
1.2 测定内容与方法
1.2.1 生育期
调查每个材料的出苗期、现蕾期、开花期及吐絮期，计算生育期的天数。
1.2.2 农艺性状
每个小区选择具有代表性的连续10株棉花挂牌标记，于7月15日调查其第一果枝节位和高度及单株小铃数，8月15 日调查大、小铃数，9月15 日调查单株果枝数、株高、大小铃等。
1.2.3 铃重与籽棉产量
每小区于吐絮期收取棉株中部具有代表性的吐絮铃50朵，进行室内考种，测定其单铃重、单铃壳重、衣分；按小区实收计产。
1.2.4 纤维品质测定
百铃花皮棉按小区取样送农业部棉花品质监督检验测试中心（安阳）检测纤维品质。
1.3 数据统计
采用Excel 软件进行数据整理。将8个组合的株高、第一果枝高度、第一果枝节位、单株成铃数、单铃重、果枝数和生育期共7个农艺性状定义为子序列，每个性状为系统的1个因子；以籽棉产量为母序列，并将其定义为1个因子，采用DPS统计软件进行灰色关联度分析。
2 结果与分析
2.1 各组合农艺性状的表现
从表1可知，8个组合的平均生育期为119 d，比对照短3 d，除A2组合外其余组合的生育期均低于对照，因此表明这些组合的早熟较好。各组合植株中等偏高，株高的平均值为111 cm，比对照高2.3 cm，但B3、B4较矮，株高分别是102.7 cm、104.7 cm。各组合的第一果枝着生节位在6.5～9.5节波动，其平均值为 7.8节，与ck持平。各组合的第一果枝离地面高度差别较大，以A4、B3的数值较大，分别为20.5 cm、19.0 cm，其余组合的数值均低于对照，所有组合的平均值为14.3 cm，比对照低2.7 cm。各组合果枝数的平均值比对照多1.1个。各组合成铃性较好，其单株成铃数的平均值比对照多3.4个，各组合单铃重与对照相差较小。
2.2 各组合的产量性状表现
由表2可知，8个组合中有6个组合的籽棉产量高于对照，其中产量最高的为A2组合，竞争优势为15.1%；B2、B3两个组合的籽棉产量低于对照，其竞争优势分别为-7.4%、-4.3%；所有组合的平均籽棉产量为3247.2 kg/hm2，竞争优势为4.3%。8个组合的平均皮棉产量为1222.4 kg/hm2，竞争优势为0.3%，其中有6个组合超对照，皮棉产量最高的为A1组合，达1353.3 kg/hm2，竞争优势为9.9%，皮棉产量最低的组合为B2组合，为1192.9 kg/hm2，竞争优势为-6.0%。8个组合的衣分在35.0%～40.0%變化，其平均衣分为37.2%。上述结果表明，在利用雄性核不育系配制的杂交组合中籽棉产量、衣分、皮棉产量均有较大的差异，但可以筛选到产量性状有强优势的组合。 2.3 各组合的纤维品质性状表现
由表3可知，8个组合纤维长度均较好，介于29.7与33.7 mm之间，其中7个组合大于30 mm。不同组合间的纤维比强度差异较大，在29.9～34.3 cN/tex波动。各组合的马克隆值差异较大，其中A2、B1的马克隆值为B2档，分别为4.9、4.8，其余均为C2档，大于或等于5.0。上述结果表明，在利用雄性核不育系配制的杂交组合中，纤维长度、马克隆值、断裂比强度均有较大的差异，但可以筛选到纤维品质有强优势的组合。
2.4 各组合主要性状与籽棉产量的灰色关联分析
由表4可知，与籽棉产量关联度最大的性状为单株成铃数，其灰色关联度为0.7605；关联度最小的为第一果枝节位，其灰色关联度为0.5771。各性状灰色关联度从小到大排列为：第一果枝节位<第一果枝高度<生育期<株高<果枝数<单铃重<单株成铃数。结果表明籽棉产量与单株成铃数、单铃重和果枝数关联度较高。在选择亲本配制组合时，除了考虑单株成铃数、单铃重等直接影响产量的因素外，对果枝层数也可适当考虑。第一果枝节位及高度、生育期和株高与籽棉产量的关联度较小，筛选组合时，可适当关注。
3 结论与讨论
灰色系统理论表明，关联度的大小显示着参与指标重要程度的差异，关联程度的差异意味着性状间关系的变化。灰色关联度分析克服了仅就单一性状评判品种好坏的弊端，它在杂交组合的决选上更具先进性[10-12]。本研究通过关联度分析的结果表明，与籽棉棉产量关系最密切的性状是单株结铃数，其次是单铃重和果枝数，在选配杂交亲本时应优先考虑这些性状。
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[2] 李永旗，崔爱花，张丽娟，等. 10个杂交组合的高产与优质竞争优势分析[J]. 棉花科学，2015，37（4）：17-21.
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[6] 武兰芳. 玉米主要农艺性状的灰色关联度分析[J]. 玉米科学， 1997，5（1）：72-75.
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[8] 戴宝生， 卢华平， 李蔚， 等. 常规棉产量与主要性状的灰色关联度分析[J]. 棉花科学， 2014，36（10）：14-18.
[9] 朱協飞， 司占峰. 10个棉花两系材料的主要性状与皮棉产量灰色关联分析[J]. 棉花科学， 2017，39（2）：24-28.
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