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棉花是世界上主要的纤维作物之一,也是我国重要的经济作物,选育高产、优质、抗病虫等综合性状优良的棉花新品种是育种家共同关注的,而用于新品种培育的遗传资源是必不可少的。本文以来自陆地棉×达尔文棉远缘杂交后代所培育的106份种质系为实验材料,对其产量,纤维品质以及抗黄萎病性进行了比较研究以及与抗病性状相关联的分子标记分析,综合评价了参试材料的应用价值,筛选出一批优良的种质资源,取得的结果如下:
1.产量构成因素:四个陆地棉亲本材料的产量较稳定,变异小,四个群体内不同种质系间的籽棉产量变异范围很广,最低与最高值相差2-3倍,衣分和单铃重较为稳定,变异系数分别只有0.08,0.13,结铃数对籽棉产量的贡献值最高,但其变异系数较大,达到了0.28,筛选出产量优良种质系HD601,HD622,HD624,HD636,HD648,HD649,HD669,HD690等8份。
2.纤维品质:纤维品质各项指标较稳定,变异小,平均变异系数只有0.07,环境适应性强,都存在超亲株系,但超亲幅度较小,综合纤维品质各性状来看,HD699在UHM(30.9),MIC(4.8),STR(34.5)方面均比较优良,而且在环境间的稳定性也非常好。HD697,HD707,HD716在UHM和STR方面均比较突出,两个指标值均达到30以上,且适应环境的能力也比较强。
3.黄萎病抗性:在苗期和成株期,种质系的黄萎病病指均低于其对应回交陆地棉亲本,成株期病指差距变小,但变异系数较大,达到了0.45,亲本达尔文氏棉具有良好抗性,属于R抗病级。综合两年数据,HD662,HD673,HD680,HD701,HD713等5份材料两年抗性表现较好,病指较低,平均病指在30以下,属于优良耐病级别。
4.农艺性状相关性分析:籽棉产量与衣分、单株结铃数和单铃重呈极显著的正相关,其中与单株结铃数相关系数最大为0.768；衣分和单株结铃数呈显著正相关；单铃重同单株结铃数呈显著负相关。籽棉产量和纤维伸长度呈显著负相关,相关系数为-0.203,衣分和上半部平均长度呈极显著负相关,单株结铃数和纤维断裂比呈显著负相关；籽棉产量同苗期病指和后期病指都呈负相关,病指越高,产量越低；衣分与病指呈负相关,但相关系数较小,受影响较小,单铃重同病指呈正相关,其中同后期病指呈显著相关,结铃数同病指呈负相关,且受黄萎病影响较大；除马克隆值外,纤维品质与病指呈负相关,成株期病指对纤维品质影响大于苗期,纤维长度受影响最大。
5.抗病标记关联分析:共关联到109个/次达到显著水平的标记位点,属于55对引物,其中BNL系列引物14对,DPL系列引物9对,MUSS系列引物8对,TMB系列引物8对,HAU系列引物4对,JS系列引物3对,CIR系列引物2对,CML,MUCS,NAU系列引物各1对。其中与3次鉴定结果都显著相关联的标记有HAU59b,DPL62a,3次结果显示为增强抗性的正效应；与2次鉴定结果显著相关联的标记有16个,其中2次结果均显示为正效应和负效应的各有6个。
6.主成分分析与聚类:前5个主成分(品质因子,产量因子,病指因子等)变异的累计贡献率达到了82.27％,其中主成分1的贡献率最大,达到了33.43％,属于关键因子,其次为主成分2,3,贡献率分别为18.13％和13.84,其余为主成分5,6,7。后6位的主成分贡献率不到17％,信息损失率较小。包括陆地棉亲本在内的110份材料基本可以分为4个类群。类群成员数分别为22,41,25,22。聚类结果主要作用是直观地表现了各材料的田间农艺性状状况。