海岛棉熟性及其高关联农艺性状与生态因子的关系

孔 杰，王为然，张延辉，朱家辉，杨 静，宁新民，阿里甫·艾尔西，华金平

(1.中国农业大学农学院， 北京 100193； 2.新疆农业科学院经济作物研究所，乌鲁木齐 830091；3.新疆农业大学草业与环境科学学院， 乌鲁木齐 830052)

0 引 言

【研究意义】以生殖器官为主要经济性状的一年生农作物，其熟性早晚对于产量、品质的建成极为重要，也是决定农作物引种成功与否首要考虑的要素之一。海岛棉是一种喜光热的优质棉花栽培种，为改良世界棉花品质结构发挥了重要作用，世界上仅有埃及、美国、中国新疆、中亚土库曼斯坦等少数国家和地区种植。原因是海岛棉熟性对光热条件的苛刻要求，在多数国家难以正常成熟或产量较低。自1953年中国新疆成功引种成功海岛棉以来[1]，适度早熟一直是该区域主要育种目标之一。研究世界海岛棉熟性特征对于中国新疆海岛棉资源利用具有实际意义。【前人研究进展】棉花熟性是一个复杂的综合性状，根据其在某一地区从出苗-吐絮持续的时间的长短来作为衡量其熟性早晚的依据，称为生育期，是由各发育阶段(苗期、蕾期、花铃期、吐絮期)构成。在某一生态区生育期不同，将棉花品种熟性划分为特早熟、早熟、早中熟、中熟、晚熟等类型。影响棉花品种熟性的因素除与自身遗传因素有关外，如第一果枝节位的高低，铃期长短导致吐絮集中程度等[2]，并认为早熟陆地棉具有株型较矮、紧凑、生长发育较快等特点[3]，与气候、栽培条件等生态因子关系密切[4]，有研究发现，玉米当海拔高度不变，纬度每升高1°，生育期延长4 d左右，海拔每升高100 m，生育期延长2 d左右[5]，适度提高棉花高密度将会促进早熟[6]。【本研究切入点】关于世界海岛棉的熟性研究还比较少，且多聚焦于引种驯化的初级阶段[1]，不利于海岛棉品种改良。中国新疆海岛棉种植模式较过去有很大变化，如高密度(25.5×104株/hm2)、膜下滴灌、促早栽培等技术被广泛使用在海岛棉生产中，加之气候变暖，致使棉花个体和群体的生长环境发生了重大变化。世界海岛棉在中国新疆棉区熟性表现如何，与哪些性状关系密切，与引种地生态因子有何关联，还少见报道。研究世界海岛棉熟性特征及其关联性状与生态因子的关系。【拟解决的关键问题】研究品种熟性特征及其关联性状，与其来源地主要生态因子有何关系，为海岛棉熟性育种和科学引种提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

海岛棉材料为自1950～2013年收集的国内外品种或种质资源218份。表1

表1 海岛棉品种
Table 1 List of materials

代号Order采集地点Gathering place数量Number经度(°E)Longitude纬度(°N)Latitude所属地区Each districtA1阿塞拜疆148.8039.54A2塔吉克斯坦1269.0138.29A3乌兹别克斯坦2964.3639.91A4土库曼斯坦662.3937.31A5中国新疆吐鲁番1089.6242.95A6中国河南4114.5136.09A7中国新疆塔里木9081.3140.57A8中国河北6114.4538.06A9中国江苏2120.233.25A10中国广东1113.3523.14A11中国云南11101.925.70亚洲A12阿尔巴尼亚220.1039.80A13叙利亚237.0236.07中东A14埃及1631.2130.01A15苏丹233.4314.54非洲A16美国21-110.8532.25北美A17秘鲁1-80.65-5.27南美A18安提瓜1-61.2917.05A19西印度群岛1-59.5413.11西印度洋

1.2 方 法

1.2.1 田间试验

2013～2016年，材料种植在新疆库尔勒市(86.08°E， 41.68°N)，每份材料4行区种植，株距10.0 cm，行距(70+15+50+15) cm，行长4 m，3次重复，随机排列。

生育期间调查苗期(d)，蕾期(d)、花铃期(d)的持续时间、计算出全生育期(d)；性状调查每重复连续10株，测始果枝节位、株高(cm),果枝数、单株铃数室内每重复收取植株中部完全吐絮铃50个考种，测单铃重(g)、子指(g)、衣分(%)；纤维品质测比强度(cN/tex)、整齐度(%)、马克隆值、上半部平均长度；地理信息查资料包括经度、纬度、海拔；气象信息包括无霜期(d)、生育期积温(℃)。

1.2.2 果枝类型调查

果枝类型(sympodial branch type, SBT)参照杜雄明[7]方法进行。

1.3 数据处理

Edraw作图分析，Origin方差分析和作图分析，计算变异系数(Coefficient of Variation,CV, %)，Matlab进行聚类分析。

2 结果与分析

2.1海岛棉资源的地域分布特征

218份资源材料多来源于N14.54～42.95°，其中在N30.01～42.95°占到92.2%，在参试的材料中，以中国新疆、中亚、美国、埃及资源为主，分别占比为45.87%、21.56%、9.63%、7.34%，其他国家和地区占15.60%。

2.2 海岛棉资源表型性状变异

2.2.1 海岛棉种质资源性状特征分析

对218份海岛棉进行了方差分析，研究表明，株高(19.11%)、始果枝节位(23.78%)、单株铃数(22.15%)上具有较高的变异系数较高，其次是果枝数、单铃重、比强度变异系数也达到了10%以上，其他性状变异系数均在10%以下，生育期及各生育阶段以初花期(8.02%)变异数较大。表2

表2 材料特征特性表现
Table 2 Characteristics of the test materials

性状Traits均值±标准差Mean±SD平均偏差Mean deviation极差Range变异系数CV(%)多样性指数H'苗期 Seedling stage (d)34.16±1.81.499.95.276.28蕾期 Budding stage (d)30.11±2.412.0711.68.026.55花铃期 Blossing and boll-forming stage (d)65.47±2.962.513.44.536.64生育期 Growth stage (d)129.71±5.655.0620.34.356.47株高 Plant height (cm)72.6±13.8811.1875.619.116.25始果枝节位 First sympodial branch section4.07±0.970.844.423.796.26果枝数 Sruit branch number10.36±1.371.166.213.276.48果枝类型 SBT1.97±1.181.133.260.156.43铃数 Bolls perplant9.93±2.21.7314.422.166.27单铃重 Boll weight (g)3.13±0.310.251.5106.45衣分 Lint percentage (%)32.71±2.632.0715.68.046.23子指 Seed index (g)12.19±1.050.837.18.636.29长度 Upper half mean length34.57±2.031.6111.25.866.31比强 Fiber strength (cN/tex)39.56±4.413.4520.611.156.05马克隆值 Micronaire4.19±0.270.211.56.516.17整齐度 Length uniformity (%)87.39±1.31.095.91.496.54

2.2.2 世界各地海岛棉资源性状分析

为进一步了解世界各地海岛棉的特点，根据来源地将218份材料划分为五个国家或地区单元。在不同区域海岛棉中，生育期及各生育阶段以亚洲地区的资源材料变异系数较高，其中蕾期变异系数为7.64%，其他地区的变异系数均在5%以下，说明每个地区的材料的熟性表现相对比较稳定。

在农艺性状中，果枝类型(亚洲、美国、非洲)、果枝数(亚洲、美国、地中海)、单株铃数(美国、非洲、亚洲)、单铃重(中东、亚洲、南美)、衣分(地中海、南美)、子指(中东)在上述地区变异系数较高，株高(除中东外)、始果枝节位各地变异系数均在10%以上，表明该地区在上述性状上资源材料较为丰富。

在主要纤维品质性状中，除了以亚洲地区的比强度和中东地区的马克隆值变异系数超过10%外，其余均在10%以下。表3～6

表3 不同区域种质资源生育期表现
Table 3 The performance on growth stage of accessions in different regions

区域Region苗期Seedling stage (d)蕾花期Budding stage (d)花铃期Blossing and boll-forming stage (d)生育期Growth stage (d)均值Mean 变异系数CV(%)均值mean 变异系数CV(%)均值Mean 变异系数CV(%)均值Mean 变异系数CV(%)中东 MiddleEast36.34±1.233.3832.17±0.942.9267.3±0.831.23135.82±2.311.70亚洲 Asia33.76±1.715.0729.46±2.257.6464.81±2.924.51128.03±5.053.94非洲 Africa36.06±1.273.5233.01±0.82.4267.74±1.512.23136.81±1.691.24地中海 Cribbean sea34.29±1.243.6232.48±0.752.3168.54±1.442.1135.31±0.950.70美国 USA35.21±1.283.6432.13±1.564.8668.31±1.271.86135.65±2.661.96南美 S-American34.85±1.353.8730.44±0.561.8364.16±1.201.87129.46±2.672.06

表4 不同区域种质资源农艺性状表现
Table 4 The performance on agrmomic characters of accessions in different regions

区域Region果枝类型SBT果枝数Sruit branch number始果枝节位First sympodial branch section株高Plant height (cm)均值Mean 变异系数CV(%)均值Mean 变异系数CV(%)均值Mean 变异系数CV(%)均值Mean 变异系数CV(%)中东 MiddleEast1.72±1.169.39.26±0.424.544.58±0.9320.3168.62±1.181.72亚洲 Asia0.58±0.1729.3110.61±1.3512.723.79±0.8121.3773.26±14.4619.74非洲 Africa2.8±0.3713.219.51±0.879.155.48±0.610.9573.76±9.8913.41地中海 Cribbean sea2.05±0.073.419.81±1.0310.54.97±0.6613.2873.86±8.2311.14美国 USA2.24±0.6127.239.19±1.0511.435±0.7715.465.9±11.6517.68南美 S-American1±0.099.0012.77±0.927.23.6±0.5214.4493.83±13.2214.08

表5 不同区域种质材料的农艺性状表现
Table 5 The performence on agronomic characters of accessions in different regions

区域Region株铃数 Bolls per plant单铃重 Boll weight (g)衣分 Lint percentage (%)子指 Seed index (g)均值Mean 变异系数CV(%)均值Mean 变异系数CV(%)均值Mean 变异系数CV(%)均值Mean 变异系数CV(%)中东MiddleEast8.14±0.212.583.16±0.5116.1434.43±1.85.2311.45±1.6314.24亚洲 Asia9.92±2.1721.883.12±0.3210.2632.1±2.317.212.26±1.048.48非洲 Africa10.22±2.4323.783.09±0.227.1235.09±1.85.1311.34±0.595.2地中海 Cribbean sea8.81±0.323.632.89±0.165.5432.97±4.2612.9211.79±0.242.04美国 USA10.08±2.4424.213.29±0.267.935.35±3.028.5412.41±0.997.98南美 S-American12.99±0.856.543.44±0.4312.530.67±3.6811.9913.49±0.765.63

表6 不同区域材料纤维品质比较
Table 6 Comparison of UHML, FS, MIC and LU of materials in different regions

区域Region长度Upper half mean length (mm)比强Fiber strength (cN/tex)马克隆值Micronaire整齐度Length uniformity (%) 均值Mean 变异系数CV(%)均值Mean 变异系数CV(%)均值Mean 变异系数CV(%)均值Mean 变异系数CV(%)中东 MiddleEast32.43±0.862.6535.55±2.677.514.48±0.4810.7186.01±1.251.45亚洲 Asia34.87±2.075.9439.67±4.7411.954.16±0.266.2587.46±1.341.53非洲 Africa33.58±1.735.1539.48±2.726.894.38±0.36.8587.33±0.951.09地中海 Cribbean sea32.52±2.16.4637.18±0.20.544.18±0.286.786.11±0.650.75美国 USA33.64±0.912.7139.52±2.636.654.24±0.266.1387.15±1.091.25南美 S-American33.31±1.564.6844.26±1.854.174.59±0.245.2288.05±0.750.85

2.3 熟性与农艺性状的关系

按r≥0.7是高度相关，0.4≤r<0.7为中度相关来看，在218份资源中，生育期与果枝类型(r=0.87)、第一果枝节位(r=0.85)呈极显著的高度正相关，与衣分(r=0.40)呈中度正相关，与果枝数(r=-0.62)呈中度负相关。与单铃重呈低度正相关，与单株铃数、纤维长度、强度、整齐度呈低度负相关，与马克隆值呈低度正相关。在各发育阶段内，生育期与各阶段持续时间均呈正相关。

在各发育阶段中，花铃期与果枝类型(r=0.63)、始果枝节位(r=0.60)达到极显著的中高度正相关。苗期、蕾期也和上述性状呈正相关，相关系数相对较低，也达到了极显著。各生育阶段与纤维长度、比强度、整齐度均呈低度负相关。表7

表7 熟性与主要性状间相关系数
Table 7 Correlation coefficient between maturity and main characters

相关系数Correlation coefficient苗期Seedling stage蕾期Budding stage花铃期Blossing and boll-forming stage生育期Growth stage果枝类型SBT始果枝节位First sympodial branch section苗期 Seedling stage10.42**0.36**0.68**0.67**0.67**蕾期 Budding stage0.42**10.46**0.80**0.75**0.75**花铃期 Blossing and boll-forming stage0.36*0.46**10.84**0.63**0.60**生育期 Growth stage0.68**0.80**0.84**10.87**0.85**果枝类型 SBT0.67**0.75**0.63**0.87**10.89**始果枝节位 First sympodial branch section0.67**0.75**0.60**0.85**0.89**1株高 Plant height-0.23-0.11-0.02-0.13-0.19-0.17果枝数 Sruit branch number-0.56**-0.48**-0.44*-0.62**-0.66**-0.63**铃数 Bolls per plant-0.13-0.05-0.14-0.14-0.06-0.11单铃重 Boll weight0.010.150.280.210.150.15衣分 Lint percentage0.32*0.33*0.290.40**0.38*0.36*子指 Seed index-0.26-0.070.13-0.04-0.13-0.09长度 Upper half mean length-0.36*-0.32*-0.17-0.35*-0.47**-0.37*比强 Fiber strength-0.29-0.20-0.06-0.21-0.32*-0.26马克隆值 Micronaire0.030.160.110.140.160.18整齐度 Length uniformity-0.23-0.18-0.16-0.23-0.32*-0.25

注：*表示P<0.05,**表示P<0.01。下同

Note:*meansP<0.05,**meansP<0.01. The same as below

2.4 熟性性状及高关联性状

2.4.1 不同地区品种熟性特征

生育期方面，埃及育成的品种平均生育期最长(137.0 d)，美国棉花资源材料次之(135.7 d)。中亚国家以乌兹别克斯坦资源材料较长(132.6 d)，塔吉克斯坦较早熟，为125.3 d，其他国家资源与其近邻国接近。中国新疆塔里木盆地生育期和塔吉克斯坦接近(125.5 d)，而中国新疆吐鲁番盆地材料相对晚熟(130.3 d)，和土库曼斯坦相似，中国河北资源比较早熟(124.4 d)，中国云南及其他区域的资源与乌兹别克斯坦资源比较接近。

在各发育阶段中，表现出和总生育期相似的趋势。以埃及为代表的海岛棉品种苗期、蕾期持续时间最长，分别达到36.1和32.9 d，美国棉次之，为35.1和 32.1 d。中亚以乌兹别克斯坦海岛棉持续时间较长，分别为35.0和30.8 d、塔吉克斯坦表现较为早熟，土库曼斯坦生育期介于二者之间。中国的新疆塔里木与河北资源较为早熟，两个生育阶段分别为32.9、28.6 d和33.9、28.3 d，中国新疆吐鲁番、云南和河南的资源表现持续时间较长，分别为34.6、30.9、34.8、31.3 d和37.0、31.1 d，中国云南品种和乌兹别克斯坦较为接近。

在花铃期，以美国和埃及棉资源持续的时间最长，分别达到68.5和68.0 d，中亚乌兹别克斯坦资源材料较长(66.8 d)，土库曼斯坦次之(66.4 d)，塔吉克斯坦品种相对早熟(63.1 d)。中国新疆塔里木盆地(64.0 d)和吐鲁番盆地种质(64.9 d)介于土库曼斯坦和塔吉克斯坦种质之间，中国云南品种和乌兹别克斯坦资源比较接近。图1，图2

图1 不同地区品种生育进程
Fig.1 The GS process map of varieties in different regions

图2 不同地区品种果枝类型分布
Fig.2 Distribution of variety FBT in different regions

2.4.2 不同地区品种果枝类型

研究表明，中国新疆塔里木、塔吉克斯坦、中国新疆吐鲁番、土库曼斯坦、乌兹别克斯坦、中国云南、美国、埃及，呈现出株型逐渐变松散的趋势。埃及、美国海岛棉品种以Ⅱ-Ⅲ式果枝为主，分别占该区种植材料的100%和95.3 %。与上述两国品种相比，中亚国家以零式果枝类型为主，塔吉克斯坦占83.3 %，土库曼斯坦占50.0 %，并有少量的Ⅰ和Ⅱ式果枝类型(16.7%)。乌兹别克斯坦除了有一定的零式果枝海岛棉外，Ⅱ、Ⅲ式果枝类型材料也占有较高比例(55.2%)。

中国云南海岛棉果枝类型和乌兹别克斯坦相似，以Ⅱ式果枝为主(81.8%)。而中国新疆海岛棉主要推广品种以零式果枝类型为主，中国新疆塔里木、吐鲁番盆地零式果枝类型分别占100%和50.0%。图2

2.4.3 不同地区品种始果枝节位

随着株型越来越松散，始果枝节位呈现逐渐增加的趋势，同一果枝类型间始果枝节位差别不大。以Ⅱ～Ⅲ果枝为主的埃及、美国海岛棉资源，其始果枝节位平均为5.6和5.1节。中亚国家品种果枝类型较多，其中乌兹别克斯坦Ⅱ～Ⅲ式较多，始果枝节位平均为5.0节，土库曼斯坦和塔吉克斯坦以零式果枝为主，始果枝节位相对较低，分别为4.4和3.7节。

中国云南的资源以Ⅱ～Ⅲ式为主，始果枝节位平均为5.1节，而中国新疆吐鲁番盆地、塔里木盆地品种以零式果枝为主，其节位为4.2和3.4节。图3，表8

表8 不同地区育成品种始果枝节位
Table 8 The performance of FFBS in different regions

果枝类型SBT地域 RegionA7A2A5A4A3A11A16A14零式 0 style3.43.33.73.23.63.73.2Ⅰ式 Ⅰ style4.34.54.24.4Ⅱ式 Ⅱ style4.85.45.04.94.85.15.6Ⅲ式 Ⅲ style5.35.55.7平均 Average3.43.74.24.45.05.15.15.6

2.5熟性及其高关联性状与生态分布规律

2.5.1世界海岛棉主产国生态因子

研究表明，埃及棉区海拔低、无霜期长、光热条件好，美国西南海岛棉区海拔较高、热量次之，中亚三个国家和中国新疆棉区基本相似。在材料归属地信息看，中国棉区以云南的热量最好，中国新疆吐鲁番盆地次之，中国新疆塔里木棉区海拔高、无霜期短、生育期积温最低。表9

2.5.2 熟性性状与经纬度及海拔的关系

熟性性状中，不同国家和地区育成品种生育期与当地经、纬度、海拔呈中度极显著负相关，相关系数分别为-0.46、-0.48和-0.40。在各生育阶段中，也呈现出和总生育期一样的趋势。果枝类型与经度、纬度、海拔也呈极显著负相关(-0.47、-0.52、-0.44)，始果枝节位与经度、纬度、海拔也呈极显著负相关(-0.43、-0.45、-0.41)。

2.5.3 熟性性状与来源地无霜期、生育期积温关系

主要熟性及高关联性状与品种来源地无霜期、生育期内积温呈极显著的正相关。其中生育期与无霜期、生育期内积温镇相关系数0.56、0.68，各生育阶段也有相同的趋势。果枝类型、始果枝节位与无霜期、生育期内积温呈极显著的正相关，相关系数分别为0.63、0.74和0.56、0.68。表10

2.6 基于熟性的聚类

轮廓系数是聚类效果好坏的一种评价方式。轮廓系数(Silhouette Coefficient)结合聚类的凝聚度(Cohesion)和分离度(Separation)，该值处于-1～1，值越大，表示聚类效果越好。研究聚类分析的轮廓系数为0.607，效果较好。

对218份资源材料进行基于熟性的聚类，第一类包含有74个品种，以熟性早、株型紧凑、始果枝节位低的零式果枝海岛棉品种为主，其中中国新疆育成的长绒棉品种有55个，土库曼斯坦、塔吉克斯坦育成的品种有16个，还有3份美国的早熟品种也聚到这一类。第二类含有55个品种，该类群品种熟性中等，果枝类型零～Ⅱ式均有。这其中含有美国、中国新疆与内地早期引进的资源材料43份，塔吉克斯坦的12份，第三类有89个，主要特点是品种晚熟，株型松散，以Ⅱ～Ⅲ式果枝为主。包含埃及、美国品种32份，还有中国云南、中亚的晚熟资源材料。图3～4

表9 不同地区地理及生育期温度变化
Table 9 The geographical and temperature conditions in different regions

生态因子Ecological factors地域 kregionA7A2A4A3A5A11A16A14经度 longitude (°E)81.369.062.464.489.6101.9-110.931.2纬度 latitude (°N)40.638.337.339.943.025.732.330.0海拔 Altitude (m)1 000.0610.0250.0200.020.01 200.0800.025.0无霜期 Frost-free season (d)210.0250.0220.0230.0240.0280.0340.0365.0生育期积温Cumulative temperature of growth stage (℃) 3 400.03 600.03 500.03 500.03 600.03 700.03 900.04 000.0

表10 熟性性状与生态因子相关系数
Table 10 The correlation coefficient of maturity and ecological factors

相关系数Correlation coefficient经度Longitude纬度Latitude海拔Altitude无霜期Frost-free season生育期积温Cumulative temperature of growth stag苗期 Seedling stage-0.29-0.35*-0.41**0.40**0.50**蕾期 Budding stage-0.38*-0.43**-0.35*0.51**0.59**花铃期Blossing and boll-forming stage-0.39*-0.35*-0.240.40**0.50**生育期 Growth stage-0.46**-0.48**-0.40**0.56**0.68**果枝类型 SBT-0.47**-0.52**-0.44**0.63**0.74**始果枝节位First sympodial branch section-0.43*-0.45**-0.41**0.56**0.68**

图3 Kmeans 聚类轮廓系数
Fig.3 Silhouette Coefficient of Kmeans

图4 基于Kmeans 的散点
Fig.4 Scatter plot by Kmeans

3 讨 论

3.1 熟性与主要性状的相关关系

熟性是一个复杂的性状。长期以来，以生育期及各生育阶段的持续时间长短作为熟性早晚的特征被广泛采用。研究的结论和前人研究的特早熟、早熟、中熟陆地棉和海岛棉的结论有一定的相似性，都认为熟性和果枝类型和始果枝节位有高度相关性[8-11]。研究在熟性与产量和纤维品质结论方面也略有不同，研究认为熟性与铃重和衣分呈正相关，这和陆地棉研究一致[10]，但与主要纤维品质呈负相关，这和陆地棉有一定不同[9,10]。进一步分析发现，中国新疆棉区相对于世界其他海岛棉主产区，光热条件明显不足，铃期短可能是造成铃重不足、衣分较低的主要原因。本地培育的海岛棉品种能更好的快速完成发育，而引进的埃及、美国、中亚等国家的中晚熟品种多数难以正常完成，这可能是造成熟性与主要纤维品质呈负相关的原因之一。

3.2中国新疆塔里木地区海岛棉品种多为零式果枝类型

中国塔里木盆地目前是中国唯一的海岛棉的主要产地，海拔1 000 m左右,纬度较高,生育期积温低于前苏联,更低于埃及和美国等国[12]，早熟是其考虑的首要因素。因中国新疆吐鲁番盆地光热条件明显好于南疆棉区，1955年以前中国新疆仅吐鲁番从事少量的长绒棉品种试验[13,14]，并获得成功。1958年塔里木盆地开始从苏联引进2依3等品种[1,15]。到1962年，确定了2依3和910-依在塔里木和吐鲁番栽培，但株型松散，熟性晚(无膜棉生育期170 d左右)，霜前花率低。研究发现，零式果枝其早熟性显著优于分枝型，且适于密植，有助于优质丰产目标的实现，育种目标逐渐往零式果枝类型转移。1964年从5230-夫中选出零式果枝早熟海岛棉“新海棉”[15]，1965年从9122依变异株优选出零式海岛棉“军海1号”等[16]，确定了新疆海岛棉的品种的零式果枝类型，而后期育成的品种均直接或间接的以上述品种为骨干亲本[17]，这也是现在塔里木盆地品种为早熟零式果枝类型的原因。

3.3 熟性和海拔、经纬度、生育期积温的关系

经纬度及海拔决定了一个区域光照和积温的基本状况，直接影响了每个地区生产品种的大体类型。随着纬度升高，导致玉米、水稻等农作物发育进程延长，全生育期天数增加的趋势[5,18]，海拔对于水稻生产潜力具有重要影响，其对于光温生产潜力的影响程度高于对气候生产潜力的影响[19]，同一纬度下，海拔越高，温度越低，玉米熟性和生育期积温、无霜期呈正相关[20]，这和研究结论一致。育种工作也是基于此生态条件下对品种进行改良，使新品种更好的适应这种环境，这就形成了每个地区品种的熟性特征。例如埃及、美国的品种株型以中、晚熟的无限果枝类型为主[21]。

4 结 论

4.1 不同地区来源品种生育期及各生育阶段以蕾期变异数较大，其中亚洲地区的资源变异系数高于其他地区，果枝类型、始果节位、果枝数、单株铃数变异系数达到20%以上。

4.2 海岛棉生育期及发育各阶段与果枝类型和始果枝节位呈极显著的中高度、高度正相关，与衣分、单铃重呈正相关，与果枝数、单株铃数、纤维长度、整齐度呈低度负相关。中国新疆海岛棉品种生育期较埃及品种、美国品种早熟，和中亚塔吉克斯坦、土库曼斯坦品种较为接近。

4.3 品种熟性与其育成地生育期积温、无霜期呈极显著正相关，与纬度、海拔等地理因子呈极显著负相关。

4.4 聚类分析显示(轮廓系数=0.607)，根据熟性差异可将海岛棉分为三个类群，第一类以中国新疆、土库曼斯坦、塔吉克斯坦育早熟品种为主，株型多零式果枝、始果枝节位低。第二类品种熟性中等，果枝类型零～Ⅱ式均有。这其中含部分美国品种、中国新疆与内地早期引进的品种、中亚部分早熟长果枝品种。第三类主要特点是品种晚熟，以Ⅱ～Ⅲ式果枝为主，株型松散。包括埃及、美国和中亚的部分晚熟品种。中国新疆塔里木盆地可从中亚国家引种。