不同年份下陆地棉杂交F1产量、品质性状的配合力及稳定性分析

郭金成 曹新川 宋佳 赵玉玲 邵永杰 何良荣

摘要：配合力分析是指导陆地棉品种选育的重要依据。为探索陆地棉产量、品质性状的配合力与年份互作效应及配合力在不同年份间的稳定性，本研究采用NCⅡ遗传设计，以3个早熟品种为母本、6个高产优质品种为父本，于2018年组配18个杂交组合，2019、2020年均同时种植亲本和杂交组合F1，调查统计产量、品质性状数据，继而采用PROC CLM进行联合方差分析，用相关系数法及平方和可加性原理分析配合力的相对稳定性，采用AMMI模型与CCE双标图对杂交组合进行评价。结果表明，陆地棉产量、品质性状普遍存在基因型与年份互作效应，年份对性状的影响最大。加性效应对单株铃数、衣分、上半部平均长度与比强度起主导作用，这些性状遗传力高，育种时可在早代选择；皮棉产量、马克隆值、整齐度与伸长率受加性效应与非加性效应共同控制，单铃重主要受非加性效应影响，这些性状遗传力低，宜在高世代选择。不同年份下，大部分性状一般配合力（CCA）呈极显著相关且稳定性高，一年试验所得结果较为可靠；特殊配合力（SCA）均无显著相关性且稳定性低．宜进行多年联合鉴定；配合力稳定性主要受基因加性效应、非船眭效应与环境互作及遗傳力高低的共同影响。亲本J206-5（B1）、创棉518（B2）与耕野王（A1）配合力高且较为稳定，可作为选育优质陆地棉的优良亲本；组合2（A1xB2）、6（A1xB6）、9（A2xB3）、13（A3xB1）、16（A3xB4）综合表现较好，具有较大的育成品种的潜力。

关键词：陆地棉；NCⅡ；配合力；互作效应；稳定性

中图分类号：S562.01 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2023）02-0036-08

陆地棉（Cossypium hirsutum， Linn．）具有产量高、适应性强等特点，目前已占全球棉花产量的95%左右。近年来，新疆棉区产量高、品质低的现象日趋严重，提升棉花品质已成为棉花产业发展的首要问题。利用杂种优势可以大幅提高棉花产量、改善纤维品质和增强抗性。利用常规棉做亲本进行杂交种选育是棉花育种的重要方法，该方法亲本选择自由，易选到优势组合。配合力分析是进行亲本选择和杂种优势预测的重要方法，通常进行亲本的一般配合力（GCA，general combining ability）和杂交组合的特殊配合力（SCA，special combining ability）分析，对于常规育种中优良亲本的选择与优势组合的组配具有重要意义。

性状的配合力由性状表型推断而来，由于不同年份气候条件不完全一致，性状表型可能受到影响，从而使得GCA、SCA出现年份间的效应差异，影响性状的稳定性。关于配合力与环境或年份的互作效应研究，在小麦、水稻、玉米、大麦、甘蔗等作物上已有探索，近年来关于棉花各性状配合力的研究也颇多，但大多为单地点或一年的研究，未涉及配合力与年份间的互作，尤其关于陆地棉产量、品质性状配合力与年份间的互作研究还未见报道。

本研究以9个南疆棉区广泛种植的陆地棉品种作为亲本，采用NCⅡ（不完全双列杂交）试验设计，于2018年组配18个F1组合，并在2019、2020年进行田间种植试验，分析不同亲本及杂交组合产量、品质性状的配合力效应在两年间的差异，探索陆地棉各性状配合力与年份的互作效应及配合力在不同年份间的稳定性，以揭示陆地棉产量、纤维品质性状的遗传变异规律，同时筛选出优良亲本与优势组合，为高品质陆地棉育种提供理论参考。

1材料与方法

1.1供试材料

供试亲本材料为南疆棉区种植的陆地棉品种（系），包括3个早熟母本耕野王（A1）、德农0908（A2）、TH14-22（A3）和6个高产优质父本J206-5（B1）、创棉518（B2）、惠民6号（B3）、创棉517（B4）、B7（B5）、中棉641（B6）。

2018年采用3x6的NCⅡ遗传设计配置18个杂交组合，并进行留种。

1.2试验设计与方法

分别于2019年4月11日、2020年4月10日在新疆阿拉尔市十二团试验田（N 40°33′15″，E81°18′57″）种植所有F1株系及亲本。完全随机区组设计，重复2次。2行区，行长2.5 m，宽膜种植（10 cm+66 cm+10 cm），株距10.7 cm。机械覆膜播种，田间管理同大田。

1.3调查性状

分别于2019、2020年8月20日开始，每小区随机选取10株棉株，统计单株铃数。于10月中旬前后，每小区随机收获15个棉株中部正常发育的棉铃，皮辊轧花后调查皮棉产量、单铃重和衣分，并将皮棉样品送新疆生产建设兵团第一师农业科学研究所棉花质量检测中心测定上半部平均长度、马克隆值、纤维比强度、整齐度、伸长率等纤维品质指标，检测仪器型号为HVI 9000。