抗虫棉主要经济性状与棉铃性状的相关分析

陈旭升 狄佳春 赵亮

摘要：通过对57个抗虫棉品系的棉铃有关性状（单铃重、衣分、籽指、每囊粒数、棉铃经济系数、铃柄长度）与其主要经济性状（产量、纤维品质）的相关性分析，结果表明：在棉铃有关的6个性状中，铃柄长度变异系数最大，高达17.67%；铃柄长度与产量性状三要素中的衣分、单铃重呈极显著负相关，与纤维品质要素中的纖维长度，整齐度、比强度、伸长率均呈显著正相关；棉铃经济系数与产量性状三要素中的衣分、单铃重则呈显著正相关，但与纤维比强度和马克隆值则呈极显著负相关；籽指与纤维品质要素均呈正向相关；衣分与纤维长度、比强度、整齐度、伸长率均呈显著负相关，与马克隆值呈弱向正相关；单铃重与马克隆值呈极显著正相关（R=0.3590**）；每囊粒数与纤维品质的长度、比强度、伸长率均呈显著负相关，与整齐度、马克隆值则不存在显著相关性。并对其育种选择策略提出了可行性建议。旨在为利用棉铃性状进行棉花育种的相关选择提供参考。

关键词：抗虫棉；棉铃性状；主要经济性状；相关分析

中图分类号：562.038 文献标识码：A 文章编号：2095-3143（2018）02-0005-04

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2018.02.002

0 引言

与棉铃直接相关的性状主要有单铃重、衣分、籽指、每囊粒数、棉铃经济系数、铃柄长度等。关于单铃重、衣分、籽指、每囊粒数、棉铃经济系数与产量、纤维品质等经济性状的相关性研究，前人已有研究报道[1-5]；但关于棉铃铃柄长度性状的相关研究相对较少。棉铃铃柄长度乃是一个富有变异的数量性状，不同品种间存在差异。李垚垚，等[6]通过对4个陆地棉品种的铃柄长进行分析显示：不同品种的铃柄长度性状具有显著差异，品种内个体的铃柄长变异率达20%以上。刘建平，等[7]分析海岛棉的零式果枝品种，不同零式果枝品种间的铃柄长相差很大，从5 cm到30 cm不等；而长果枝棉花品种间铃柄长度的差异相对比较小。遗传分析表明：在海岛棉的铃部性状中，铃柄长度的加性效应对表现型的总变异贡献最大，在后代具有较高的遗传力。本研究通过分析抗虫棉棉铃有关性状与其经济性状的相关性，旨在为棉铃性状在抗虫棉育种的相关选择应用提供参考。

1 材料与方法

2017年在江苏睢宁王集试验站种植57个抗虫棉株行材料，大田管理同常年。在吐絮期，各株行材料收取带铃柄的棉铃20个。待棉铃晒干，剪铃柄，用小钢尺量棉铃的铃柄长度。同时，在室内考种单铃重、衣分、籽指、每囊粒数；称棉铃壳重，计算棉铃经济系数。籽棉轧花后，各材料取皮棉样品15 g，寄送农业部纤维品质检测中心（安阳）测定纤维品质。

利用Excel软件，统计有关经济性状的平均表现，并计算相关系数。

其中：棉铃经济系数=单铃重/（铃壳重+单铃重）×100%。

2 结果与分析

2.1 棉铃有关性状的基本表现特征

棉铃有关性状的平均表现见表1。由表可见：棉铃有关性状的变异系数由大到小依次为：铃柄长>籽指>每囊粒数>单铃重>衣分>棉铃经济系数。其中以铃柄长度的变异系数最大，达17.67%，变幅为2.21～6.05 cm。籽指的变异系数为14.99%，变幅为7.9～15.3 g。衣分的变异系数为9.28%，变幅为30.9%～45.9%。单铃重的变异系数为10.86%，变幅为4.0～6.4 g。每囊粒数的变异系数为13.17%，变幅为4.5～8.6粒。棉铃经济系数的变异系数为5.23%，变幅为61.33%～77.18%。

2.2 棉铃性状间的相关性

抗虫棉铃性状间的相关特征见表2。由表可见：铃柄长与籽指呈极显著正相关（R= 0.3988**），与衣分呈极显著负相关（R= -0.3818**），与单铃重呈极显著负相关（R= -0.3260**），与棉铃经济系数呈较强的负相关（R= -0.2301），与每囊粒数呈极显著负相关（R= -0.4064**）。由以上相关分析可以看出：铃柄长度对抗虫棉产量性状（铃重、衣分、籽指、每囊粒数）来说，基本上呈负向相关作用。这提示我们在抗虫棉高产育种中，不宜在表型上选择棉铃铃柄长的品种，以免带来负面相关效应。

对棉铃经济系数的相关分析显示：棉铃经济系数与单铃重呈极显著正相关（R=0.4813**）；与每囊粒数呈极显著正相关（R=0.3291*）；与衣分呈显著正相关（R=0.2559*）；与籽指存在弱负相关。从相关特性来看，棉铃经济系数高对产量性状的相关选择影响均表现为正向效应。因此，在抗虫棉高产育种上，适宜选择铃壳薄、棉铃经济系数高的材料。

2.3 棉铃性状与纤维品质性状的相关性

棉铃性状与纤维品质性状的相关分析结果列于表3。由表可见：在纤维品质5因素中，铃柄长度性状与纤维长度呈显著正相关（R=0.2664*），与整齐度（R=0.3700**）、比强度（R=0.5342**）、伸长率（R=0.4057**）均呈极显著正相关；仅与马克隆值无显著相关性。这表明，长铃柄对提高纤维品质是有利的。

棉铃经济系数与纤维品质性状相关特点为：棉铃经济系数与纤维强度呈极显著负相关（R=-0.4023**），与其他品质性状间均为正相关。在这些正相关中，与纤维长度的未达显著水平（R=0.1180）；与整齐度呈显著正相关（R=0.3050*）；与马克隆值（R=0.7422*）和伸长率（R=0.3894**）呈极显著正相关。这显示提高棉铃经济系数会使纤维强度变弱、纤维变粗，即对纤维品质的相关效应是负面的。

籽指与纤维品质要素均呈正向相关，即籽指变大有利于纤维长度、比强度、整齐度、伸长率的优化；但也会使马克隆值变大，纤维变粗。

衣分与纤维长度、比强度、整齐度、伸长率均呈显著负相关，与马克隆值呈弱向正相关，显示提高衣分容易使纤维品质性状变差。

单铃重与马克隆值呈极显著正相关（R=0.3590**），显示大铃品种有使棉纤维变粗的趋势。

每囊粒数与纤维的长度、比強度、伸长率均呈显著负相关，与整齐度、马克隆值则无显著相关性。

3 小结与讨论

通过对抗虫棉棉铃性状与主要经济性状的相关性分析，显示棉铃柄长度变长有利纤维品质性状的提高，但对产量性状（特别是铃重、衣分）的提高不利。衣分的提高对皮棉产量有利，但对纤维品质不利。这与前人的研究结果基本一致[8]。提高铃重、棉铃经济系数对产量有利，但对纤维品质特别是比强度的影响是负面的，也可能会使马克隆值提高纤维变粗。提高每囊粒数（即降低不孕籽率）对产量有利，但对纤维品质不利。以上这些相关特征，也间接证明了前人关于棉花纤维品质与产量性状存在负向相关的结论。

因此，根据棉花育种目标的侧重点不同，宜相应采取不同的选择策略。若要同步提高产量与纤维品质，根据以上相关研究结果，适宜采取“中庸”的育种选择策略——选择适中的棉铃铃柄长度、棉铃经济系数、衣分与籽指，这样有利于产量与纤维品质的同步提高。当然，若能采取生物技术等新育种手段，彻底打破棉花产量性状与纤维品质性状的负向相关连锁，则为上策。

参考文献

[1] 赵一超，刘海荷，陈金湘，等. 不同基因型棉花品种铃壳重与产量及品质性状的关系[J]. 作物研究，2013，27 （3）：241-245.

[2] 王修山，彭良福，王辉，等. 棉铃10个性状间的相关性分析[J]. 中国棉花，1998，25（8）：9-11.

[3] 汤飞宇，王晓芳，莫旺成，等. 抗虫杂交棉棉铃性状与单铃重的关系分析[J]. 江西农业大学学报，2011，33（5）：861-865.

[4] 马珍. 陆地棉四室铃、五室铃棉铃性状及其种子性状的相关研究[J]. 新疆农垦科技，2016（3）：14-17.

[5] 龚平，曹新川，冀相华，等. 陆地棉铃部性状配合力及遗传分析[J]. 中国棉花，2005，32（1）：11-12.

[6] 李垚垚，刘海荷，陈金湘. 棉花DUS测试不同品种性状一致性分析[J]. 江西棉花，2009，31（2）：15-18.

[7] 刘建平，梅拥军，张利莉，等. 零式果枝海岛棉铃部性状和纤维品质的遗传及相关分析[J]. 作物学报，2005，31（8）：1069-1073.

[8] 朱绍琳，陈旭升，易福华，等. 棉铃生物学[M]. 北京：中国农业科技出版社，1994.