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2004年，以3个高产、优质、抗病或抗虫的新品种（品系）及2个不育系为母本，4个高产、优质、抗虫的新品种（品系）为父本，按照不完全双列杂交（NC Ⅱ）实验设计配置了20个F1组合；以湖北省推广杂交棉品种鄂杂棉1号为对照，另外增加一个常规棉品种华抗棉1号为参考对照，共22份材料，采用随机区组设计，3次重复，进行了比较试验。研究了各参试材料的经济性状、农艺性状、生理指标、抗病虫性等的杂种优势表现；各重要指标之间的相关性；并对各指标进行方差分析，比较参试材料之间的差异。通过试验得到如下主要结果： （1）F1代杂交种的子棉产量中有8个材料比对照鄂杂棉1号表现增产，增产幅度为1.27％～21.96％；有4个组合的皮棉产量高于对照，变幅在0.98％～18.15％之间，其中13号材料的皮棉、子棉产量都极显著高于对照。 （2）在杂交抗虫棉的产量构成因素中，以单株成铃数对产量的影响最大，其单铃重和衣分值与非抗虫杂交材料和对照品种相当或略差。抗虫杂交棉抗虫性强，成铃率高是其增产的一个主要原因。 （3）试验杂交组合F1的纤维品质，其纤维长度在24.57～28.20mm，整齐度为81.83％～84.97％，纤维伸长率为6.03％～6.87％，断裂比强度为23.43cN／tex～30.5cN／tex，所有材料的马克隆值都偏高，为5.23～6.23。转基因抗虫棉的品质表现一般。 （4）大田种子受害率比较结果表明，具有转抗虫基因遗传背景的参试材料的种子受害率低于常规杂交棉；人工病圃中对抗枯萎病的鉴定结果显示，除一个材料处于耐病水平外，其他材料都达到了抗或高抗级别。 （5）相关性分析结果显示，单株成铃数与皮棉产量和子棉产量之间都存在极显著的正相关；单株成铃数和单铃重之间存在着显著的负相关；棉花对枯萎病的抗性与品质性状的各个指标之间相关性比较低；抗虫性除了与马克隆值成显著负相关外，与其他指标之间没有显著的相关性。 （6）农艺性状分析表明，参试材料与对照鄂杂棉1号相比，转基因抗虫棉的株高没有表现出优势，果枝层数多于对照，脱落率则显著的低于对照和非转基因抗虫杂交棉。 （7）生理指标测定结果中，各个供试材料的光合速率都高于对照鄂杂棉1号，转基因抗虫杂交后代和非转基因杂交棉表现类似。所有参试材料的叶绿素a和b的含量都高于对照，表现出明显的竞争优势；但叶绿素含量高的材料并不一定产量高。 （8）以2个不育系为母本所产生的F1代，13号材料在各个方面表现都很突出，其他的材料在产量、品质、农艺性状等方面都表现一般。