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摘要 [目的]培育适合新疆北疆棉区种植的早熟杂交棉品种,探讨杂种F1代的杂种优势,为北疆棉区提供高产优质早熟杂交棉品种。[方法]2011年以芽黄突变体为母本,配置14个杂交组合,并筛选出强优势组合。[结果]竞争优势分析结果表明:有11个参试组合子棉产量超过CK;有13个组合皮棉产量超过CK;其中组合KH1148和KH1150的早熟性好、丰产性突出且纤维品质综合性状优良。[结论]组合KH1148和KH1150可作为早熟杂交棉组合适于北疆棉区种植。株高、衣分、比强度存在正向杂种优势;以115-23和71-7为母本的组合,在农艺性状、产量等综合性状上有强的优势。
关键词 早熟陆地棉;芽黄突变体;组合;筛选
中图分类号 S562 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2015)18-062-02
杂种优势是一种普遍的生命现象。杂种优势利用是发掘农作物生产潜力最有效的育种手段之一[1]。棉花不仅是优质纤维作物,而且是重要的食用油和蛋白来源。对棉花杂种优势的研究和应用起步较晚,但经科学家们的不懈努力已取得了长足进展[2]。
新疆是我国主要的优质原棉生产基地,植棉业是该区的支柱型产业。由于受特殊的生态条件的限制,目前在北疆早熟棉区大面积种植和生产的主栽品种主要以自育、早熟为主,育种手段也主要以系统选择的常规棉育种为主。杂交棉根系发达、植株粗壮、长势好、抗逆性强,子棉和皮棉产量、纤维品质、抗棉铃虫、抗枯黄萎病等方面综合性状比较好,深受棉农的欢迎和喜爱[3]。陆地棉芽黄突变体早已被人们发现并且类型较丰富。对其研究具有一定育种和经济利用价值[4-5]。芽黄的性状表现主要在苗期,明显且容易鉴别,同时其遗传方式简单。大多数受一对隐性基因控制,因而是理想的指示性状[6]。该研究对4个芽黄品系在陆地棉品种间杂种优势利用中的应用结果进行研究。
1 材料与方法
1.1 供试材料 2011年配置杂交组合14个(KH1141~KH1154,表1),所选亲本材料母本为芽黄品系,父本为早熟、高产、综合性状优良的陆地棉品系,对照品种为早熟杂交陆地棉品种新陆早43号。
1.2 试验设计 试验材料于2012年春种植在新疆农垦科学院棉花所试验地,随机区组排列,重复3次,行长6 m,平均行距42.5 cm,4行区,小区面积10.2 m2(6.0 m×1.7 m),株距10 cm,密度235 305 株/hm2,全试验净面积142.8 m2,其他田间管理按常规进行。
1.3 调查分析性状 2012年田间记载生育期;在棉花吐絮期选每小区行间中部连续10株进行定株调查,包括株高、始节位、果枝数、铃数等;吐絮期取小区中部正常吐絮棉铃20个混样,测定其铃重、衣分,并取棉纤维样品送农业部纤维检验测试中心(河南安阳)测定纤维品质(绒长、整齐度、比强度、马克隆值等);实测每个小区实际株数。收获时测定小区子棉、皮棉产量,并折算单位面积产量。
1.4 统计分析方法 竞争优势率以新陆早43号平均值(CK)为基数计算:竞争优势率=(杂交后代-CK)/CK×100%。对照为新陆早43号。
2 结果与分析
2.1 不同杂交组合农艺性状分析 产量构成因素主要由单位面积总铃数、平均铃重、衣分等因素构成。对照品种新陆早43号的主要农艺性状表现为生育期112 d,株高53.4 cm,始节位5.0,果枝数8.1台,单株铃数5.7个,铃重5.7 g,衣分43.3%。由表2可见,F1代株高的竞争优势较强,所有组合都超过对照;单株铃数的竞争优势不强,超过对照的组合有KH1145、KH1151、KH1148、KH1149、KH1150;衣分的竞争优势较高,表现优良的前5个组合为KH1150、KH1151、KH1141、KH1142、KH1153。杂交组合F1代综合性状表现优良的前6个组合为KH1151、KH1150、KH1148、KH1154、KH1145、KH1153。
2.2 不同杂交组合纤维品质性状分析 对照品种新陆早43号的主要纤维品质性状表现为绒长30.0 mm,整齐度86.4%,比强度29.5 cN/tex,马克隆值5.3。整体来看,不同杂交组合纤维品质性状的竞争优势不强,比强度的竞争优势较高,比强度高的杂交组合为KH1142、KH1141、KH1146,绒长、整齐度的竞争优势较低,绒长高的杂交组合为KH1147、KH1148、KH1145、KH1146(表3)。
2.3 不同杂交组合产量性状分析 由表4、图1可以看出,杂交组合F1代子棉比对照增产5%以上的组合有4个(KH1148、KH1147、KH1151、KH1149),比对照分别增产13.13%、9.65%、5.31%、5.06%;皮棉比对照增产10%以上的组合有5个(KH1148、KH1150、KH1151、KH1147、KH1149),比对照分别增产19.23%、18.26%、12.96%、10.28%、10.23%。
3 结论与讨论
(1)研究表明单株铃重和单株铃数是构成子棉产量的重要因素,子棉产量和衣分是构成皮棉产量的重要因素[6]。该研究采用的芽黄品系是在推广品种演变不同中发现的突变体,以其作亲本配制杂交组合,F1竞争优势强,而且优势组合率高。14个芽黄突变体杂交组合中,以115-23和71-7为母本的组合,在农艺性状、产量等综合性状上有强的优势。衣分的竞争优势最强,其次是单株铃数,最后是单铃重。2012年度,试验地区光热资源好,霜前花率达到100%,利于衣分的提高,同时马克隆值也相应偏高。
(2)优良的品种是棉花生产上的重要环节。优良的芽黄杂交组合不仅可以提高产量,而且在杂交制种过程中,可以简化制种过程,还能降低成本,提高制种功效,同时提高杂交种的纯度,对苗期鉴定真假杂种具有很重要的意义[7]。该研究筛选出优良的杂交组合KH1148、KH1150,其中KH1148生育期长势稳健,植株清秀,早熟性好,单株铃数多,吐絮集中、畅、快,易摘拾;丰产性好,KH1150生育期长势稳健,植株清秀,早熟性好,吐絮集中、畅、快,易摘拾;衣分高,丰产性好。这2个组合进入2013年杂交组合比较试验仍表现优良。
参考文献
[1] 相吉山,谢宗铭,董永梅,等.北疆棉花品种(系)杂种优势分析及优良组合筛选[J].西北农业学报,2011,20(5):79-87.
[2] 谢宗铭,宿俊吉,董永梅,等.棉花杂种优势利用现状及发展思路[J].安徽农业科学,2008,36(18):7615-7617.
[3] 朱祯明,郭承君,李彦文,等.北疆棉区杂交棉生育特点及高产优质高效栽培技术[J].中国棉花,2010,37(3):30-35.
[4] 王学德,潘家驹.陆地棉芽黄指示性状的杂种优势利用[J].南京农业大学学报,1989,12(1):1-7.
[5] 张天真,潘家驹.陆地棉芽黄突变体的位性测验及其V22芽黄基因的遗传与鉴定[J].江苏农业学报,1990,6(1):24-29.
[6] 肖松华,黄骏麒,潘家驹,等.陆地棉芽黄品系和常规品种间杂种优势利用研究[J].棉花学报,1996,8(2):71-76.
[7] 周小凤,李保成,李生秀,等.新陆早33号芽黄突变体在杂交制种研究中的初步应用[J].中国棉花,2012,39(10):22-23.
关键词 早熟陆地棉;芽黄突变体;组合;筛选
中图分类号 S562 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2015)18-062-02
杂种优势是一种普遍的生命现象。杂种优势利用是发掘农作物生产潜力最有效的育种手段之一[1]。棉花不仅是优质纤维作物,而且是重要的食用油和蛋白来源。对棉花杂种优势的研究和应用起步较晚,但经科学家们的不懈努力已取得了长足进展[2]。
新疆是我国主要的优质原棉生产基地,植棉业是该区的支柱型产业。由于受特殊的生态条件的限制,目前在北疆早熟棉区大面积种植和生产的主栽品种主要以自育、早熟为主,育种手段也主要以系统选择的常规棉育种为主。杂交棉根系发达、植株粗壮、长势好、抗逆性强,子棉和皮棉产量、纤维品质、抗棉铃虫、抗枯黄萎病等方面综合性状比较好,深受棉农的欢迎和喜爱[3]。陆地棉芽黄突变体早已被人们发现并且类型较丰富。对其研究具有一定育种和经济利用价值[4-5]。芽黄的性状表现主要在苗期,明显且容易鉴别,同时其遗传方式简单。大多数受一对隐性基因控制,因而是理想的指示性状[6]。该研究对4个芽黄品系在陆地棉品种间杂种优势利用中的应用结果进行研究。
1 材料与方法
1.1 供试材料 2011年配置杂交组合14个(KH1141~KH1154,表1),所选亲本材料母本为芽黄品系,父本为早熟、高产、综合性状优良的陆地棉品系,对照品种为早熟杂交陆地棉品种新陆早43号。
1.2 试验设计 试验材料于2012年春种植在新疆农垦科学院棉花所试验地,随机区组排列,重复3次,行长6 m,平均行距42.5 cm,4行区,小区面积10.2 m2(6.0 m×1.7 m),株距10 cm,密度235 305 株/hm2,全试验净面积142.8 m2,其他田间管理按常规进行。
1.3 调查分析性状 2012年田间记载生育期;在棉花吐絮期选每小区行间中部连续10株进行定株调查,包括株高、始节位、果枝数、铃数等;吐絮期取小区中部正常吐絮棉铃20个混样,测定其铃重、衣分,并取棉纤维样品送农业部纤维检验测试中心(河南安阳)测定纤维品质(绒长、整齐度、比强度、马克隆值等);实测每个小区实际株数。收获时测定小区子棉、皮棉产量,并折算单位面积产量。
1.4 统计分析方法 竞争优势率以新陆早43号平均值(CK)为基数计算:竞争优势率=(杂交后代-CK)/CK×100%。对照为新陆早43号。
2 结果与分析
2.1 不同杂交组合农艺性状分析 产量构成因素主要由单位面积总铃数、平均铃重、衣分等因素构成。对照品种新陆早43号的主要农艺性状表现为生育期112 d,株高53.4 cm,始节位5.0,果枝数8.1台,单株铃数5.7个,铃重5.7 g,衣分43.3%。由表2可见,F1代株高的竞争优势较强,所有组合都超过对照;单株铃数的竞争优势不强,超过对照的组合有KH1145、KH1151、KH1148、KH1149、KH1150;衣分的竞争优势较高,表现优良的前5个组合为KH1150、KH1151、KH1141、KH1142、KH1153。杂交组合F1代综合性状表现优良的前6个组合为KH1151、KH1150、KH1148、KH1154、KH1145、KH1153。
2.2 不同杂交组合纤维品质性状分析 对照品种新陆早43号的主要纤维品质性状表现为绒长30.0 mm,整齐度86.4%,比强度29.5 cN/tex,马克隆值5.3。整体来看,不同杂交组合纤维品质性状的竞争优势不强,比强度的竞争优势较高,比强度高的杂交组合为KH1142、KH1141、KH1146,绒长、整齐度的竞争优势较低,绒长高的杂交组合为KH1147、KH1148、KH1145、KH1146(表3)。
2.3 不同杂交组合产量性状分析 由表4、图1可以看出,杂交组合F1代子棉比对照增产5%以上的组合有4个(KH1148、KH1147、KH1151、KH1149),比对照分别增产13.13%、9.65%、5.31%、5.06%;皮棉比对照增产10%以上的组合有5个(KH1148、KH1150、KH1151、KH1147、KH1149),比对照分别增产19.23%、18.26%、12.96%、10.28%、10.23%。
3 结论与讨论
(1)研究表明单株铃重和单株铃数是构成子棉产量的重要因素,子棉产量和衣分是构成皮棉产量的重要因素[6]。该研究采用的芽黄品系是在推广品种演变不同中发现的突变体,以其作亲本配制杂交组合,F1竞争优势强,而且优势组合率高。14个芽黄突变体杂交组合中,以115-23和71-7为母本的组合,在农艺性状、产量等综合性状上有强的优势。衣分的竞争优势最强,其次是单株铃数,最后是单铃重。2012年度,试验地区光热资源好,霜前花率达到100%,利于衣分的提高,同时马克隆值也相应偏高。
(2)优良的品种是棉花生产上的重要环节。优良的芽黄杂交组合不仅可以提高产量,而且在杂交制种过程中,可以简化制种过程,还能降低成本,提高制种功效,同时提高杂交种的纯度,对苗期鉴定真假杂种具有很重要的意义[7]。该研究筛选出优良的杂交组合KH1148、KH1150,其中KH1148生育期长势稳健,植株清秀,早熟性好,单株铃数多,吐絮集中、畅、快,易摘拾;丰产性好,KH1150生育期长势稳健,植株清秀,早熟性好,吐絮集中、畅、快,易摘拾;衣分高,丰产性好。这2个组合进入2013年杂交组合比较试验仍表现优良。
参考文献
[1] 相吉山,谢宗铭,董永梅,等.北疆棉花品种(系)杂种优势分析及优良组合筛选[J].西北农业学报,2011,20(5):79-87.
[2] 谢宗铭,宿俊吉,董永梅,等.棉花杂种优势利用现状及发展思路[J].安徽农业科学,2008,36(18):7615-7617.
[3] 朱祯明,郭承君,李彦文,等.北疆棉区杂交棉生育特点及高产优质高效栽培技术[J].中国棉花,2010,37(3):30-35.
[4] 王学德,潘家驹.陆地棉芽黄指示性状的杂种优势利用[J].南京农业大学学报,1989,12(1):1-7.
[5] 张天真,潘家驹.陆地棉芽黄突变体的位性测验及其V22芽黄基因的遗传与鉴定[J].江苏农业学报,1990,6(1):24-29.
[6] 肖松华,黄骏麒,潘家驹,等.陆地棉芽黄品系和常规品种间杂种优势利用研究[J].棉花学报,1996,8(2):71-76.
[7] 周小凤,李保成,李生秀,等.新陆早33号芽黄突变体在杂交制种研究中的初步应用[J].中国棉花,2012,39(10):22-23.