孔 杰，王為然，張延輝，朱家輝，楊 靜，寧新民，阿里甫·艾爾西，華金平

(1.中國農業(yè)大學農學院， 北京 100193； 2.新疆農業(yè)科學院經濟作物研究所，烏魯木齊 830091；3.新疆農業(yè)大學草業(yè)與環(huán)境科學學院， 烏魯木齊 830052)

0 引 言

【研究意義】以生殖器官為主要經濟性狀的一年生農作物，其熟性早晚對于產量、品質的建成極為重要，也是決定農作物引種成功與否首要考慮的要素之一。海島棉是一種喜光熱的優(yōu)質棉花栽培種，為改良世界棉花品質結構發(fā)揮了重要作用，世界上僅有埃及、美國、中國新疆、中亞土庫曼斯坦等少數(shù)國家和地區(qū)種植。原因是海島棉熟性對光熱條件的苛刻要求，在多數(shù)國家難以正常成熟或產量較低。自1953年中國新疆成功引種成功海島棉以來[1]，適度早熟一直是該區(qū)域主要育種目標之一。研究世界海島棉熟性特征對于中國新疆海島棉資源利用具有實際意義。【前人研究進展】棉花熟性是一個復雜的綜合性狀，根據(jù)其在某一地區(qū)從出苗-吐絮持續(xù)的時間的長短來作為衡量其熟性早晚的依據(jù)，稱為生育期，是由各發(fā)育階段(苗期、蕾期、花鈴期、吐絮期)構成。在某一生態(tài)區(qū)生育期不同，將棉花品種熟性劃分為特早熟、早熟、早中熟、中熟、晚熟等類型。影響棉花品種熟性的因素除與自身遺傳因素有關外，如第一果枝節(jié)位的高低，鈴期長短導致吐絮集中程度等[2]，并認為早熟陸地棉具有株型較矮、緊湊、生長發(fā)育較快等特點[3]，與氣候、栽培條件等生態(tài)因子關系密切[4]，有研究發(fā)現(xiàn)，玉米當海拔高度不變，緯度每升高1°，生育期延長4 d左右，海拔每升高100 m，生育期延長2 d左右[5]，適度提高棉花高密度將會促進早熟[6]?！颈狙芯壳腥朦c】關于世界海島棉的熟性研究還比較少，且多聚焦于引種馴化的初級階段[1]，不利于海島棉品種改良。中國新疆海島棉種植模式較過去有很大變化，如高密度(25.5×104株/hm2)、膜下滴灌、促早栽培等技術被廣泛使用在海島棉生產中，加之氣候變暖，致使棉花個體和群體的生長環(huán)境發(fā)生了重大變化。世界海島棉在中國新疆棉區(qū)熟性表現(xiàn)如何，與哪些性狀關系密切，與引種地生態(tài)因子有何關聯(lián)，還少見報道。研究世界海島棉熟性特征及其關聯(lián)性狀與生態(tài)因子的關系?！緮M解決的關鍵問題】研究品種熟性特征及其關聯(lián)性狀，與其來源地主要生態(tài)因子有何關系，為海島棉熟性育種和科學引種提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

海島棉材料為自1950～2013年收集的國內外品種或種質資源218份。表1

表1 海島棉品種
Table 1 List of materials

代號Order采集地點Gathering place數(shù)量Number經度(°E)Longitude緯度(°N)Latitude所屬地區(qū)Each districtA1阿塞拜疆148.8039.54A2塔吉克斯坦1269.0138.29A3烏茲別克斯坦2964.3639.91A4土庫曼斯坦662.3937.31A5中國新疆吐魯番1089.6242.95A6中國河南4114.5136.09A7中國新疆塔里木9081.3140.57A8中國河北6114.4538.06A9中國江蘇2120.233.25A10中國廣東1113.3523.14A11中國云南11101.925.70亞洲A12阿爾巴尼亞220.1039.80A13敘利亞237.0236.07中東A14埃及1631.2130.01A15蘇丹233.4314.54非洲A16美國21-110.8532.25北美A17秘魯1-80.65-5.27南美A18安提瓜1-61.2917.05A19西印度群島1-59.5413.11西印度洋

1.2 方 法

1.2.1 田間試驗

2013～2016年，材料種植在新疆庫爾勒市(86.08°E， 41.68°N)，每份材料4行區(qū)種植，株距10.0 cm，行距(70+15+50+15) cm，行長4 m，3次重復，隨機排列。

生育期間調查苗期(d)，蕾期(d)、花鈴期(d)的持續(xù)時間、計算出全生育期(d)；性狀調查每重復連續(xù)10株，測始果枝節(jié)位、株高(cm),果枝數(shù)、單株鈴數(shù)室內每重復收取植株中部完全吐絮鈴50個考種，測單鈴重(g)、子指(g)、衣分(%)；纖維品質測比強度(cN/tex)、整齊度(%)、馬克隆值、上半部平均長度；地理信息查資料包括經度、緯度、海拔；氣象信息包括無霜期(d)、生育期積溫(℃)。

1.2.2 果枝類型調查

果枝類型(sympodial branch type, SBT)參照杜雄明[7]方法進行。

1.3 數(shù)據(jù)處理

Edraw作圖分析，Origin方差分析和作圖分析，計算變異系數(shù)(Coefficient of Variation,CV, %)，Matlab進行聚類分析。

2 結果與分析

2.1海島棉資源的地域分布特征

218份資源材料多來源于N14.54～42.95°，其中在N30.01～42.95°占到92.2%，在參試的材料中，以中國新疆、中亞、美國、埃及資源為主，分別占比為45.87%、21.56%、9.63%、7.34%，其他國家和地區(qū)占15.60%。

2.2 海島棉資源表型性狀變異

2.2.1 海島棉種質資源性狀特征分析

對218份海島棉進行了方差分析，研究表明，株高(19.11%)、始果枝節(jié)位(23.78%)、單株鈴數(shù)(22.15%)上具有較高的變異系數(shù)較高，其次是果枝數(shù)、單鈴重、比強度變異系數(shù)也達到了10%以上，其他性狀變異系數(shù)均在10%以下，生育期及各生育階段以初花期(8.02%)變異數(shù)較大。表2

表2 材料特征特性表現(xiàn)
Table 2 Characteristics of the test materials

性狀Traits均值±標準差Mean±SD平均偏差Mean deviation極差Range變異系數(shù)CV(%)多樣性指數(shù)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花鈴期 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始果枝節(jié)位 First sympodial branch section4.07±0.970.844.423.796.26果枝數(shù) Sruit branch number10.36±1.371.166.213.276.48果枝類型 SBT1.97±1.181.133.260.156.43鈴數(shù) Bolls perplant9.93±2.21.7314.422.166.27單鈴重 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長度 Upper half mean length34.57±2.031.6111.25.866.31比強 Fiber strength (cN/tex)39.56±4.413.4520.611.156.05馬克隆值 Micronaire4.19±0.270.211.56.516.17整齊度 Length uniformity (%)87.39±1.31.095.91.496.54

2.2.2 世界各地海島棉資源性狀分析

為進一步了解世界各地海島棉的特點，根據(jù)來源地將218份材料劃分為五個國家或地區(qū)單元。在不同區(qū)域海島棉中，生育期及各生育階段以亞洲地區(qū)的資源材料變異系數(shù)較高，其中蕾期變異系數(shù)為7.64%，其他地區(qū)的變異系數(shù)均在5%以下，說明每個地區(qū)的材料的熟性表現(xiàn)相對比較穩(wěn)定。

在農藝性狀中，果枝類型(亞洲、美國、非洲)、果枝數(shù)(亞洲、美國、地中海)、單株鈴數(shù)(美國、非洲、亞洲)、單鈴重(中東、亞洲、南美)、衣分(地中海、南美)、子指(中東)在上述地區(qū)變異系數(shù)較高，株高(除中東外)、始果枝節(jié)位各地變異系數(shù)均在10%以上，表明該地區(qū)在上述性狀上資源材料較為豐富。

在主要纖維品質性狀中，除了以亞洲地區(qū)的比強度和中東地區(qū)的馬克隆值變異系數(shù)超過10%外，其余均在10%以下。表3～6

表3 不同區(qū)域種質資源生育期表現(xiàn)
Table 3 The performance on growth stage of accessions in different regions

區(qū)域Region苗期Seedling stage (d)蕾花期Budding stage (d)花鈴期Blossing and boll-forming stage (d)生育期Growth stage (d)均值Mean 變異系數(shù)CV(%)均值mean 變異系數(shù)CV(%)均值Mean 變異系數(shù)CV(%)均值Mean 變異系數(shù)CV(%)中東 MiddleEast36.34±1.233.3832.17±0.942.9267.3±0.831.23135.82±2.311.70亞洲 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美國 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 不同區(qū)域種質資源農藝性狀表現(xiàn)
Table 4 The performance on agrmomic characters of accessions in different regions

區(qū)域Region果枝類型SBT果枝數(shù)Sruit branch number始果枝節(jié)位First sympodial branch section株高Plant height (cm)均值Mean 變異系數(shù)CV(%)均值Mean 變異系數(shù)CV(%)均值Mean 變異系數(shù)CV(%)均值Mean 變異系數(shù)CV(%)中東 MiddleEast1.72±1.169.39.26±0.424.544.58±0.9320.3168.62±1.181.72亞洲 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美國 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 不同區(qū)域種質材料的農藝性狀表現(xiàn)
Table 5 The performence on agronomic characters of accessions in different regions

區(qū)域Region株鈴數(shù) Bolls per plant單鈴重 Boll weight (g)衣分 Lint percentage (%)子指 Seed index (g)均值Mean 變異系數(shù)CV(%)均值Mean 變異系數(shù)CV(%)均值Mean 變異系數(shù)CV(%)均值Mean 變異系數(shù)CV(%)中東MiddleEast8.14±0.212.583.16±0.5116.1434.43±1.85.2311.45±1.6314.24亞洲 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美國 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 不同區(qū)域材料纖維品質比較
Table 6 Comparison of UHML, FS, MIC and LU of materials in different regions

區(qū)域Region長度Upper half mean length (mm)比強Fiber strength (cN/tex)馬克隆值Micronaire整齊度Length uniformity (%) 均值Mean 變異系數(shù)CV(%)均值Mean 變異系數(shù)CV(%)均值Mean 變異系數(shù)CV(%)均值Mean 變異系數(shù)CV(%)中東 MiddleEast32.43±0.862.6535.55±2.677.514.48±0.4810.7186.01±1.251.45亞洲 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美國 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 熟性與農藝性狀的關系

按r≥0.7是高度相關，0.4≤r<0.7為中度相關來看，在218份資源中，生育期與果枝類型(r=0.87)、第一果枝節(jié)位(r=0.85)呈極顯著的高度正相關，與衣分(r=0.40)呈中度正相關，與果枝數(shù)(r=-0.62)呈中度負相關。與單鈴重呈低度正相關，與單株鈴數(shù)、纖維長度、強度、整齊度呈低度負相關，與馬克隆值呈低度正相關。在各發(fā)育階段內，生育期與各階段持續(xù)時間均呈正相關。

在各發(fā)育階段中，花鈴期與果枝類型(r=0.63)、始果枝節(jié)位(r=0.60)達到極顯著的中高度正相關。苗期、蕾期也和上述性狀呈正相關，相關系數(shù)相對較低，也達到了極顯著。各生育階段與纖維長度、比強度、整齊度均呈低度負相關。表7

表7 熟性與主要性狀間相關系數(shù)
Table 7 Correlation coefficient between maturity and main characters

相關系數(shù)Correlation coefficient苗期Seedling stage蕾期Budding stage花鈴期Blossing and boll-forming stage生育期Growth stage果枝類型SBT始果枝節(jié)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**花鈴期 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**果枝類型 SBT0.67**0.75**0.63**0.87**10.89**始果枝節(jié)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果枝數(shù) Sruit branch number-0.56**-0.48**-0.44*-0.62**-0.66**-0.63**鈴數(shù) Bolls per plant-0.13-0.05-0.14-0.14-0.06-0.11單鈴重 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長度 Upper half mean length-0.36*-0.32*-0.17-0.35*-0.47**-0.37*比強 Fiber strength-0.29-0.20-0.06-0.21-0.32*-0.26馬克隆值 Micronaire0.030.160.110.140.160.18整齊度 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 熟性性狀及高關聯(lián)性狀

2.4.1 不同地區(qū)品種熟性特征

生育期方面，埃及育成的品種平均生育期最長(137.0 d)，美國棉花資源材料次之(135.7 d)。中亞國家以烏茲別克斯坦資源材料較長(132.6 d)，塔吉克斯坦較早熟，為125.3 d，其他國家資源與其近鄰國接近。中國新疆塔里木盆地生育期和塔吉克斯坦接近(125.5 d)，而中國新疆吐魯番盆地材料相對晚熟(130.3 d)，和土庫曼斯坦相似，中國河北資源比較早熟(124.4 d)，中國云南及其他區(qū)域的資源與烏茲別克斯坦資源比較接近。

在各發(fā)育階段中，表現(xiàn)出和總生育期相似的趨勢。以埃及為代表的海島棉品種苗期、蕾期持續(xù)時間最長，分別達到36.1和32.9 d，美國棉次之，為35.1和 32.1 d。中亞以烏茲別克斯坦海島棉持續(xù)時間較長，分別為35.0和30.8 d、塔吉克斯坦表現(xiàn)較為早熟，土庫曼斯坦生育期介于二者之間。中國的新疆塔里木與河北資源較為早熟，兩個生育階段分別為32.9、28.6 d和33.9、28.3 d，中國新疆吐魯番、云南和河南的資源表現(xiàn)持續(xù)時間較長，分別為34.6、30.9、34.8、31.3 d和37.0、31.1 d，中國云南品種和烏茲別克斯坦較為接近。

在花鈴期，以美國和埃及棉資源持續(xù)的時間最長，分別達到68.5和68.0 d，中亞烏茲別克斯坦資源材料較長(66.8 d)，土庫曼斯坦次之(66.4 d)，塔吉克斯坦品種相對早熟(63.1 d)。中國新疆塔里木盆地(64.0 d)和吐魯番盆地種質(64.9 d)介于土庫曼斯坦和塔吉克斯坦種質之間，中國云南品種和烏茲別克斯坦資源比較接近。圖1，圖2

圖1 不同地區(qū)品種生育進程
Fig.1 The GS process map of varieties in different regions

圖2 不同地區(qū)品種果枝類型分布
Fig.2 Distribution of variety FBT in different regions

2.4.2 不同地區(qū)品種果枝類型

研究表明，中國新疆塔里木、塔吉克斯坦、中國新疆吐魯番、土庫曼斯坦、烏茲別克斯坦、中國云南、美國、埃及，呈現(xiàn)出株型逐漸變松散的趨勢。埃及、美國海島棉品種以Ⅱ-Ⅲ式果枝為主，分別占該區(qū)種植材料的100%和95.3 %。與上述兩國品種相比，中亞國家以零式果枝類型為主，塔吉克斯坦占83.3 %，土庫曼斯坦占50.0 %，并有少量的Ⅰ和Ⅱ式果枝類型(16.7%)。烏茲別克斯坦除了有一定的零式果枝海島棉外，Ⅱ、Ⅲ式果枝類型材料也占有較高比例(55.2%)。

中國云南海島棉果枝類型和烏茲別克斯坦相似，以Ⅱ式果枝為主(81.8%)。而中國新疆海島棉主要推廣品種以零式果枝類型為主，中國新疆塔里木、吐魯番盆地零式果枝類型分別占100%和50.0%。圖2

2.4.3 不同地區(qū)品種始果枝節(jié)位

隨著株型越來越松散，始果枝節(jié)位呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢，同一果枝類型間始果枝節(jié)位差別不大。以Ⅱ～Ⅲ果枝為主的埃及、美國海島棉資源，其始果枝節(jié)位平均為5.6和5.1節(jié)。中亞國家品種果枝類型較多，其中烏茲別克斯坦Ⅱ～Ⅲ式較多，始果枝節(jié)位平均為5.0節(jié)，土庫曼斯坦和塔吉克斯坦以零式果枝為主，始果枝節(jié)位相對較低，分別為4.4和3.7節(jié)。

中國云南的資源以Ⅱ～Ⅲ式為主，始果枝節(jié)位平均為5.1節(jié)，而中國新疆吐魯番盆地、塔里木盆地品種以零式果枝為主，其節(jié)位為4.2和3.4節(jié)。圖3，表8

表8 不同地區(qū)育成品種始果枝節(jié)位
Table 8 The performance of FFBS in different regions

果枝類型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熟性及其高關聯(lián)性狀與生態(tài)分布規(guī)律

2.5.1世界海島棉主產國生態(tài)因子

研究表明，埃及棉區(qū)海拔低、無霜期長、光熱條件好，美國西南海島棉區(qū)海拔較高、熱量次之，中亞三個國家和中國新疆棉區(qū)基本相似。在材料歸屬地信息看，中國棉區(qū)以云南的熱量最好，中國新疆吐魯番盆地次之，中國新疆塔里木棉區(qū)海拔高、無霜期短、生育期積溫最低。表9

2.5.2 熟性性狀與經緯度及海拔的關系

熟性性狀中，不同國家和地區(qū)育成品種生育期與當?shù)亟洝⒕暥?、海拔呈中度極顯著負相關，相關系數(shù)分別為-0.46、-0.48和-0.40。在各生育階段中，也呈現(xiàn)出和總生育期一樣的趨勢。果枝類型與經度、緯度、海拔也呈極顯著負相關(-0.47、-0.52、-0.44)，始果枝節(jié)位與經度、緯度、海拔也呈極顯著負相關(-0.43、-0.45、-0.41)。

2.5.3 熟性性狀與來源地無霜期、生育期積溫關系

主要熟性及高關聯(lián)性狀與品種來源地無霜期、生育期內積溫呈極顯著的正相關。其中生育期與無霜期、生育期內積溫鎮(zhèn)相關系數(shù)0.56、0.68，各生育階段也有相同的趨勢。果枝類型、始果枝節(jié)位與無霜期、生育期內積溫呈極顯著的正相關，相關系數(shù)分別為0.63、0.74和0.56、0.68。表10

2.6 基于熟性的聚類

輪廓系數(shù)是聚類效果好壞的一種評價方式。輪廓系數(shù)(Silhouette Coefficient)結合聚類的凝聚度(Cohesion)和分離度(Separation)，該值處于-1～1，值越大，表示聚類效果越好。研究聚類分析的輪廓系數(shù)為0.607，效果較好。

對218份資源材料進行基于熟性的聚類，第一類包含有74個品種，以熟性早、株型緊湊、始果枝節(jié)位低的零式果枝海島棉品種為主，其中中國新疆育成的長絨棉品種有55個，土庫曼斯坦、塔吉克斯坦育成的品種有16個，還有3份美國的早熟品種也聚到這一類。第二類含有55個品種，該類群品種熟性中等，果枝類型零～Ⅱ式均有。這其中含有美國、中國新疆與內地早期引進的資源材料43份，塔吉克斯坦的12份，第三類有89個，主要特點是品種晚熟，株型松散，以Ⅱ～Ⅲ式果枝為主。包含埃及、美國品種32份，還有中國云南、中亞的晚熟資源材料。圖3～4

表9 不同地區(qū)地理及生育期溫度變化
Table 9 The geographical and temperature conditions in different regions

生態(tài)因子Ecological factors地域 kregionA7A2A4A3A5A11A16A14經度 longitude (°E)81.369.062.464.489.6101.9-110.931.2緯度 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無霜期 Frost-free season (d)210.0250.0220.0230.0240.0280.0340.0365.0生育期積溫Cumulative temperature of growth stage (℃) 3 400.03 600.03 500.03 500.03 600.03 700.03 900.04 000.0

表10 熟性性狀與生態(tài)因子相關系數(shù)
Table 10 The correlation coefficient of maturity and ecological factors

相關系數(shù)Correlation coefficient經度Longitude緯度Latitude海拔Altitude無霜期Frost-free season生育期積溫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**花鈴期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**果枝類型 SBT-0.47**-0.52**-0.44**0.63**0.74**始果枝節(jié)位First sympodial branch section-0.43*-0.45**-0.41**0.56**0.68**

圖3 Kmeans 聚類輪廓系數(shù)
Fig.3 Silhouette Coefficient of Kmeans

圖4 基于Kmeans 的散點
Fig.4 Scatter plot by Kmeans

3 討 論

3.1 熟性與主要性狀的相關關系

熟性是一個復雜的性狀。長期以來，以生育期及各生育階段的持續(xù)時間長短作為熟性早晚的特征被廣泛采用。研究的結論和前人研究的特早熟、早熟、中熟陸地棉和海島棉的結論有一定的相似性，都認為熟性和果枝類型和始果枝節(jié)位有高度相關性[8-11]。研究在熟性與產量和纖維品質結論方面也略有不同，研究認為熟性與鈴重和衣分呈正相關，這和陸地棉研究一致[10]，但與主要纖維品質呈負相關，這和陸地棉有一定不同[9,10]。進一步分析發(fā)現(xiàn)，中國新疆棉區(qū)相對于世界其他海島棉主產區(qū)，光熱條件明顯不足，鈴期短可能是造成鈴重不足、衣分較低的主要原因。本地培育的海島棉品種能更好的快速完成發(fā)育，而引進的埃及、美國、中亞等國家的中晚熟品種多數(shù)難以正常完成，這可能是造成熟性與主要纖維品質呈負相關的原因之一。

3.2中國新疆塔里木地區(qū)海島棉品種多為零式果枝類型

中國塔里木盆地目前是中國唯一的海島棉的主要產地，海拔1 000 m左右,緯度較高,生育期積溫低于前蘇聯(lián),更低于埃及和美國等國[12]，早熟是其考慮的首要因素。因中國新疆吐魯番盆地光熱條件明顯好于南疆棉區(qū)，1955年以前中國新疆僅吐魯番從事少量的長絨棉品種試驗[13,14]，并獲得成功。1958年塔里木盆地開始從蘇聯(lián)引進2依3等品種[1,15]。到1962年，確定了2依3和910-依在塔里木和吐魯番栽培，但株型松散，熟性晚(無膜棉生育期170 d左右)，霜前花率低。研究發(fā)現(xiàn)，零式果枝其早熟性顯著優(yōu)于分枝型，且適于密植，有助于優(yōu)質豐產目標的實現(xiàn)，育種目標逐漸往零式果枝類型轉移。1964年從5230-夫中選出零式果枝早熟海島棉“新海棉”[15]，1965年從9122依變異株優(yōu)選出零式海島棉“軍海1號”等[16]，確定了新疆海島棉的品種的零式果枝類型，而后期育成的品種均直接或間接的以上述品種為骨干親本[17]，這也是現(xiàn)在塔里木盆地品種為早熟零式果枝類型的原因。

3.3 熟性和海拔、經緯度、生育期積溫的關系

經緯度及海拔決定了一個區(qū)域光照和積溫的基本狀況，直接影響了每個地區(qū)生產品種的大體類型。隨著緯度升高，導致玉米、水稻等農作物發(fā)育進程延長，全生育期天數(shù)增加的趨勢[5,18]，海拔對于水稻生產潛力具有重要影響，其對于光溫生產潛力的影響程度高于對氣候生產潛力的影響[19]，同一緯度下，海拔越高，溫度越低，玉米熟性和生育期積溫、無霜期呈正相關[20]，這和研究結論一致。育種工作也是基于此生態(tài)條件下對品種進行改良，使新品種更好的適應這種環(huán)境，這就形成了每個地區(qū)品種的熟性特征。例如埃及、美國的品種株型以中、晚熟的無限果枝類型為主[21]。

4 結 論

4.1 不同地區(qū)來源品種生育期及各生育階段以蕾期變異數(shù)較大，其中亞洲地區(qū)的資源變異系數(shù)高于其他地區(qū)，果枝類型、始果節(jié)位、果枝數(shù)、單株鈴數(shù)變異系數(shù)達到20%以上。

4.2 海島棉生育期及發(fā)育各階段與果枝類型和始果枝節(jié)位呈極顯著的中高度、高度正相關，與衣分、單鈴重呈正相關，與果枝數(shù)、單株鈴數(shù)、纖維長度、整齊度呈低度負相關。中國新疆海島棉品種生育期較埃及品種、美國品種早熟，和中亞塔吉克斯坦、土庫曼斯坦品種較為接近。

4.3 品種熟性與其育成地生育期積溫、無霜期呈極顯著正相關，與緯度、海拔等地理因子呈極顯著負相關。

4.4 聚類分析顯示(輪廓系數(shù)=0.607)，根據(jù)熟性差異可將海島棉分為三個類群，第一類以中國新疆、土庫曼斯坦、塔吉克斯坦育早熟品種為主，株型多零式果枝、始果枝節(jié)位低。第二類品種熟性中等，果枝類型零～Ⅱ式均有。這其中含部分美國品種、中國新疆與內地早期引進的品種、中亞部分早熟長果枝品種。第三類主要特點是品種晚熟，以Ⅱ～Ⅲ式果枝為主，株型松散。包括埃及、美國和中亞的部分晚熟品種。中國新疆塔里木盆地可從中亞國家引種。