鄂杂棉30杂种优势形成因素的相关和通径分析

荣义华　梁清志　梅汉成　闫显会

摘要：利用鄂杂棉30构建的F2：3群体进行了相关分析和通径分析，研究了鄂杂棉30五个性状之间的关系。结果表明，产量与单株铃数、衣分、株高的相关系数分别为0.63、0.75、0.28，均达极显著正相关，这表明增加单株铃数、提高衣分、株高是获得较高产量的基础；通径分析表明衣分对皮棉产量有最高的直接效应（通径系数为0.321 4），其次为单株铃数（通径系数为0.010 9），但单铃重与皮棉产量的直接效应为负值。因而，棉花高产育种中应注重植株中等偏高、衣分高、单株铃数多性状的选择，但不应过分强调单铃重，即不应过分强调对大铃的选择。

关键词：棉花（Gossypium spp）；产量性状；相关分析；通径分析

中图分类号：S562 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）22-5525-03

Abstract： The F2：3 population of Ezamian 30 was used to analyze the formation of heterosis with correlation and path coefficient analysis. The results showed that，there was very significant positive correlation between lint yield and lint percentage，bolls per plant and plant height， the correlation coefficients were 0.63、0.75、0.28 respectively； lint percentage was the primary effect to the lint yield with the direct path coefficient of 0.321 4，bolls per plant secondly （0.010 9）.This study clarified the main direction for yield breeding of cotton and provided reference for raising selective breeding efficiency and realizing high yield of cotton， cotton high yield breeding should pay attention to the medium on the plant high， high lint percentage， boll number per plant traits of choice， but should not be too much emphasis on the choice of the big boll weight.

Key words：Gossypium spp；yield agronomic character； correlation；path coefficient analysis

鄂杂棉30是襄阳市农业科学院选育的转基因抗虫杂交棉新品种，该品种丰产性和稳产性好、品质较优、耐枯萎病和黄萎病，2011年4月通过湖北省农作物品种审定委员会审定（审定编号为鄂审棉2011001）[1]。分析最新育成的高产、优质棉花（Gossypium spp）新品种的杂种优势形成原因，可以明确棉花产量育种主攻目标，通过对尽量少的性状进行选择，从而取得尽量好的选择效果[2]。该研究结果将对长江流域优质、高产杂交棉的培育具有重要的理论和现实意义。齐子杰[3]通过对河南省2006年春棉品种区试l0个品种的产量、植株及纤维品质性状组的典型相关分析得出：选择生育期短、植株中等偏高、果枝始节低、果枝台数多的性状，不仅有利于增加株铃，提高铃重和衣分，由于棉铃的增加又能间接提高主要纤维品质，为选育高产优质棉花新品种的有效途径。通径分析表明，对产量性状的直接选择，在选取结铃性强、株铃多的植株性状时，应防止降低铃重。高国强等[4]利用陆地型长绒棉亲本98301与高产亲本石远32l杂交，对F2分离群体单株子棉产量（霜前）、单株皮棉产量、衣分、单株铃数、单铃重、子指、青铃率等产量性状间相关系数和通径系数进行分析，结果表明，子棉产量、皮棉产量、衣分和单株铃数间均呈极显著或显著正相关。通径分析表明，与皮棉产量有正向直接作用的性状是单株铃数>单铃重>衣分>子指。葛瑞华等[2]通过采用相关、偏相关、通径以及回归分析的方法，研究了陆海高代回交自交后代BC4F3和BC4F4群体的6个农艺性状间的关系，结果表明，铃重、衣分、铃数、果枝数、株高与单株皮棉产量呈极显著正相关，其中铃数是决定单株皮棉产量最主要的因素，在BC4F3和BC4F4代对单株皮棉产量的直接通径系数分别为0.665 0和0.668 9，其次是铃重和衣分，两者的贡献大小相当；果枝数和株高可以通过铃数对单株皮棉产量起较大的正向促进作用；最优回归方程显示，铃重、衣分、铃数和株高对单株皮棉产量有显著的正向影响。高进等[5]应用江苏省棉花品种区域试验、生产试验数据，对苏棉29产量及其构成因素进行遗传相关、通径分析，结果表明，单铃重对苏棉29产量贡献最大，每公顷铃数次之，衣分最小。苏棉29增产应主攻单铃重，兼顾每公顷铃数，促进各因素间的协调。而这些研究主要以陆地棉自交系品种（系）或杂交种等育成品种为试验材料或陆地棉与海岛棉杂交后代为试验材料进行研究，缺乏利用现有优良杂交棉新品种后代群体作研究材料的报道，而利用生产上育成品种作为供试材料，其研究结果将对新品种培育具有极大的应用价值和参考意义。为此，笔者以陆地棉杂交种鄂杂棉30的F2∶3群体为材料，研究鄂杂棉30各农艺性状与皮棉产量的关系，并分析这些性状对皮棉产量的影响和贡献大小，为陆地棉杂交种选择育种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

鄂杂棉30（原代号K6607）系襄阳市农业科学院用襄203-6作母本，襄抗虫03作父本配组育成的杂交棉花新品种。2011年4月通过湖北省农作物品种审定委员会审定，品种审定编号为鄂审棉2011001[6]。2011年对一株鄂杂棉30进行套袋自交获得F2种子；2012年获得F2种子进行单粒播种，按单株套袋自交收获种子，获得180份F2∶3家系种子。

1.2 试验设计

2013年用180份F2∶3家系种子采用随机排列两次重复设计，小区面积为30 m2，小区设计为4行区，行距1 m，走道宽80 cm。播种时间为4月下旬，育苗移栽，大田常规管理，按小区收获，同时收获百铃用于检测衣分、单铃重。

1.3 测定项目

2013年9月15日进行单株铃数和株高调查，测定的农艺性状包括皮棉产量、单株铃数、单铃重和衣分。各性状取两次重复的平均值用于结果分析。

1.4 数据统计分析

利用SPSS 13.0软件进行性状的相关分析和通径分析。

2 结果与分析

2.1 遗传变异性

鄂杂棉30产量及其构成因子的遗传变异系数见表1。由表1可知，鄂杂棉30产量构成因素中，单株铃数变异系数最大，达12.59%；单铃重变异系数次之，为6.79%；株高和衣分变异系数最小，分别为5.66%和5.69%。由此可知，环境对鄂杂棉30的单株铃数影响较大。因此在优良新品种选育中，应在保持一定密度的基础上优先选育较高单株铃数的优良单株，以缩短育种年限，尽快培育出优良、高产新品种。

2.2 产量及构成因素间的相关性

由表2可知，鄂杂棉30产量构成因素中，单株铃数、株高和衣分与皮棉产量均呈极显著正相关，相关系数分别为0.75、0.28和0.63。由此可知，单株铃数、株高及衣分是鄂杂棉30皮棉产量的限制因素，即单株铃数越多，皮棉产量越高；衣分越高，皮棉产量也越高。株高对鄂杂棉30的皮棉产量也有影响，但相比单株铃数和衣分来说影响较小。单株铃数与株高之间为显著正相关，单株铃数与衣分之间呈极显著正相关。皮棉产量和单株铃数与单铃重分别达到显著和极显著负相关，与衣分均达到极显著正相关。单铃重与株高之间未达到显著相关水平，说明这些产量构成因素间存在相互制约的关系，即随着单铃重的增加，单株铃数、衣分都将有不同程度的降低；但株高与单铃重之间未达到显著关系。要夺取高产不能只注重单一因素。在杂交棉高产育种中，应注意选择单株铃数多衣分高和株高适当的单株，但不应过分强调单铃重，即不要过分强调对大铃的选择。

2.3 产量构成因素的通径分析

由表3可知，总共有3个性状可通过直接作用引起目标性状变化，产量性状对其皮棉产量的直接通径系数依次为衣分>单株铃数>株高。此外还可通过其他相关性状间接引起目标性状的变化。为了明确鄂杂棉30产量构成因素对皮棉产量的贡献，对产量构成要素进行了通径分析（表3），以便进一步估算产量构成因素对产量的重要性。

由表3可知，衣分对鄂杂棉30皮棉产量的直接作用最大，其直接通径系数为0.321 4；单铃铃数对皮棉产量的直接作用稍低于衣分对皮棉产量的直接作用，其直接通径系数为0.010 9；株高对皮棉产量的直接作用最低，其直接通径系数为0.000 9；单铃重对皮棉产量的直接作用为负值，其与相关分析结果相似，进一步证明过分强调选择大铃并不能获得高产优良单株。

单株铃数通过其他各性状对产量的间接通径系数除通过单铃重产生负向作用外，其他均表现为正向作用，说明只有在达到一定单株铃数的基础上，才能获得较理想的产量，同时也说明了单株铃数和单铃重不可能同时兼得。

单铃重通过其他各性状对产量的间接通径系数除通过株高产生正向作用外，其他均表现为负向作用，说明只有在达到一定株高的基础上，才能获得较理想的产量，同时也说明了其他产量因素如单株铃数的提高将严重降低单铃重。

衣分（X4）→单株铃数（X1）→产量的间接通径系数为负值，说明增加衣分不能增加单株铃数从而对产量产生影响。因此，增加单株铃数、适当提高株高对鄂杂棉30均有较好的增产效果。

3 小结与讨论

本研究表明，鄂杂棉30皮棉产量的4个构成因素中，衣分、单株铃数对产量影响较大，这与历年的区试结果一致，在区试排名中，虽然鄂杂棉30子棉产量不能排在第一名，但获得的皮棉产量在大部分试点都能获得第一或第二的排名（数据略），进一步说明了衣分对鄂杂棉30子棉产量的影响。

鄂杂棉30产量性状对皮棉产量的直接通径系数排序为衣分>单株铃数>株高，对皮棉产量直接正效应最大的是衣分，其次是单株铃数、株高。这与以往的报道不同，高进等[5]认为衣分对皮棉产量的贡献不大，单株铃数、单铃重对皮棉产量的影响较大。在本研究中，单株铃数和单铃重呈极显著负相关，说明单株铃数和单铃重不能同时提高；在通径分析中的结果同样表明，单株铃数和衣分对皮棉产量产生直接作用，而单铃重与皮棉产量的直接作用为负值。在通径分析的间接作用分析中，单铃重通过其他各性状对产量的间接通径系数除通过株高产生正向作用外，其他皆表现为负向作用，说明只有在达到一定株高的基础上，才能获得较理想的产量，同时也说明了其他产量因素如单株铃数的提高将严重降低单铃重。

综上所述，单株铃数、衣分及株高是鄂杂棉30皮棉产量的限制因素，即单株铃数越多，皮棉产量越高；衣分越高，皮棉产量也越高。株高对鄂杂棉30的皮棉产量也有影响，但相比较单株铃数和衣分来说影响不大。单株铃数与株高之间为正相关，达到显著水平，单株铃数与衣分之间呈极显著正相关；但皮棉产量、单株铃数和衣分与单铃重之间均达到显著或极显著负相关；单铃重与株高之间未达到显著相关，说明这些产量构成因素间存在相互制约的关系，即随着单株铃数、衣分的增加，单铃重将有不同程度的降低。因此，要夺取高产不能只注重单一因素。在杂交棉高产育种中，应注意选择单株铃数多，衣分高和株高适当的单株，但不应过分强调单铃重，即不要过分强调对大铃的选择。

参考文献：

[1] 荣义华，付永红，闫显会，等. 抗虫杂交棉鄂杂棉30特征特性及栽培要点[J].中国棉花，2011，38（8）：38-41.

[2] 葛瑞华，兰孟焦，石玉真，等.陆海BC4F3和BC4F4代主要农艺性状的相关和通径分析[J].中国农学通报，2012，28（3）：127-130

[3] 齐子杰.棉花产量品质及植株性状的典型相关与通径分析[J]. 贵州农业科学，2009，37（4）：14-16

[4] 高国强，刘孝永，李志国，等.陆地型长绒棉新种质F2代主要经济性状相关及通径分析[J].山东农业科学，2009（8）：24-27

[5] 高 进，蔡立旺，潘群斌，等.棉花新品种苏棉29产量构成因素及增产途径[J].江苏农业科学，2014，42（7）：97-98.

[6] 付永红，荣义华，梁清志，等.鄂杂棉30高产栽培技术研究[J].湖北农业科学，2011，50（23）：4794-4797.

（责任编辑 韩 雪）