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棉花是重要的经济作物和天然的纺织工业原料,在国民经济中占有重要地位。品种是棉花生产的限制性源头,而棉花育种的突破取决于优异种质资源的发掘、评价和有效利用。对种质资源进行鉴定评价是一项连续性很强的基础性研究工作。随着棉花种植区域的调整、气候条件的变化、育种目标的改变以及新资源、遗传材料的不断产生,急需对棉花种质资源进行系统、精准鉴定,实现种质资源和遗传育种的相互衔接,推动种质资源高效利用,这对于棉花育种、基础研究、种业发展和棉花生产具有重要现实意义。本研究以课题组收集的来自全国三大棉区(黄河流域棉区、长江流域棉区、西北内陆棉区)的141份陆地棉现代品种资源为材料,在保定、海南对产量、纤维品质性状进行综合鉴定,筛选优异种质资源,并结合SSR标记和KASP标记对现代棉花种质资源进行遗传多样性研究。获得主要结果如下:1.基于9个表型性状的统计分析结果表明,在产量性状中,衣指的变异系数最大(10.09%),衣分变异系数最小(4.52%);在纤维品质性状中,断裂比强度的变异系数最大(8.81%),整齐度的变异系数最小(0.99%),说明衣指和比强度具有较大的改良潜力。供试品种的遗传多样性指数在1.90~2.08之间,平均值为2.01,说明遗传多样性较为丰富。基于表型性状数据,筛选出大铃(>7 g)品种3份,包括冀丰1982、衡棉1670、辽44;高衣分(>42%)品种24份,包括泗棉686、荆棉91、中棉9131、农圣棉1号、邯853、邯棉6101等,纤维长度和强度均达到30的品种有6份,包括新陆中80号、鲁棉312、衡无1008、K418、新陆中77号、新陆中84号;综合性状优异的品种2份,即冀丰1982和衡棉1670,这些种质资源今后可用作棉花育种改良的亲本。2.在供试材料中,来自黄河流域棉区的品种有99份,占70.21%,长江流域棉区品种18份,占12.77%,西北内陆棉区品种24份,占17.02%。对来自不同棉区的品种的表型性状进行分析,发现不同棉区品种各性状表现差异明显,来自长江流域棉区的品种衣分和衣指表现最高,来自黄河流域棉区的品种表现为单铃重和子指最大,而来自西北内陆棉区的材料表现为纤维品质最佳,5项纤维品质指标的平均值均可达优质棉AA档水平,但西北内陆棉区品种的单铃重和衣分平均值均较低。3.对不同性状的方差分析结果表明,各品种间的产量和纤维品质性状差异极显著。对产量性状4项指标和品质性状5个指标的相关性分析表明,单铃重与子指、马克隆值呈极显著正相关,与断裂比强度呈极显著负相关;衣分与子指呈极显著负相关,与断裂比强度呈极显著正相关;纤维长度与断裂比强度、整齐度、伸长率呈极显著正相关,与马克隆值呈极显著负相关;断裂比强度和伸长率呈极显著正相关,与马克隆值呈极显著负相关。4.基于表型性状的聚类结果显示,141份品种资源被分为2类,即Ⅰ和Ⅱ,分别包含15份和126份材料,第Ⅱ类可进一步分为3个亚类,即Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3,分别包括39、18、69份材料。第Ⅰ类具有铃重低、衣分高、品质佳的特点,纤维长度的平均值为29.78 mm,断裂比强度的平均值为33.93 cN/tex,该类材料大多来自西北内陆棉区;第Ⅱ-1类的单铃重处于中等水平,衣分较高,平均值为40.14%,纤维长度、断裂比强度略低于第Ⅰ类;第Ⅱ-2类表现铃重较大,衣分也较高,平均值为40.83%,子指相对较高,品质性状为四类中表现最差,马克隆值最大;Ⅱ-3类品种整体表现优良,属于大铃品种,铃重可达6.11 g,纤维品质表现较好,马克隆值也在优质棉范围内。5.从56对SSR引物和39个KASP标记中分别筛选出30对多态性SSR引物和32个KASP标记对供试材料进行遗传多样性分析。30对SSR引物共扩增出74个多态性标记,32个KASP标记在供试品种中分型清晰。基于SSR标记和KASP标记得到PIC平均值为0.32,遗传相似系数平均值为0.62,表明供试棉花品种资源具有较高的遗传多样性。进一步利用遗传相似系数进行聚类,将供试品种划分为2个类群,发现基于分子标记和表型性状对供试品种进行类群划分具有一定的相似性。综上,本研究明确了 141份现代棉花品种资源产量和纤维品质性状的遗传变异;发现供试品种在表型性状和分子水平上均具有较丰富的遗传多样性;筛选出3份大铃品种、24份高衣分(>42%)品种,6份纤维长度、比强度均大于30的品种和2份综合性状优异的品种,这为深入利用这些品种资源提供了理论依据,为棉花新品种培育提供了优异亲本。