陸地棉種質(zhì)資源主要農(nóng)藝與品質(zhì)性狀的綜合評(píng)價(jià)及分析

閆雪雪,比買熱木·阿不都艾海提，董 潔，火順利，趙雙印

巴州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，新疆巴州 841000

棉花是中國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物，棉花的主副產(chǎn)品都有很高的利用價(jià)值，既是重要的纖維作物、油料作物、糧食作物，還是紡織、精細(xì)化工原料和重要的戰(zhàn)略物資。近年來，種質(zhì)資源的多樣性一直是育種工作者所追求的關(guān)鍵問題，具有多樣性表型的種質(zhì)資源一直是育種工作者搜集材料的核心問題，而農(nóng)藝性狀和纖維品質(zhì)通常是考察棉花種質(zhì)資源優(yōu)劣的兩大重點(diǎn)性狀，進(jìn)一步對(duì)現(xiàn)有陸地棉種質(zhì)資源的主要農(nóng)藝與品質(zhì)性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)及分析對(duì)創(chuàng)新種質(zhì)資源和棉花育種工作具有重要的推動(dòng)作用。

1 材料與方法

1.1 材料

供試陸地棉種質(zhì)資源材料從巴州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院種質(zhì)資源庫(kù)收集保存的材料中選取101份作為農(nóng)藝性狀調(diào)查和品質(zhì)測(cè)定樣本材料。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

田間試驗(yàn)于2020年在新疆巴州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)地進(jìn)行，前茬作物為棉花，試驗(yàn)地土壤為壤土，肥力中等，耕層土壤0～30cm，土壤有機(jī)質(zhì)為22.27g/kg，全氮1.09g/kg，堿解氮93.6mg/kg，速效磷46.3mg/kg，速效鉀179mg/kg，pH值為8.55。田間種植采取順序排列，行長(zhǎng)5m,行距0.6m,株距0.15m。于4月24日播種，播種方式為人工點(diǎn)播，試驗(yàn)材料的田間管理措施同常規(guī)棉花大田田間生產(chǎn)管理一致，并嚴(yán)格按照要求開展農(nóng)藝性狀調(diào)查記載工作。

1.3 試驗(yàn)調(diào)查

田間試驗(yàn)調(diào)查以小區(qū)為單位，調(diào)查試驗(yàn)小區(qū)中間2行棉株，適時(shí)準(zhǔn)確記錄棉花各個(gè)生育時(shí)期的相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。每小區(qū)選取中間長(zhǎng)勢(shì)均勻連續(xù)的10株棉花調(diào)查株高、第一果枝高度、第一果枝節(jié)位、主莖節(jié)間高度、果枝數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)、單鈴重、衣分等主要農(nóng)藝性狀。按照種植小區(qū)收取健康棉株的30個(gè)鈴、進(jìn)行室內(nèi)考種,計(jì)算鈴重和衣分，并取棉樣30g送中國(guó)棉花研究所棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(HVICC校準(zhǔn))檢測(cè)纖維長(zhǎng)度、整齊度、伸長(zhǎng)率、比強(qiáng)度、馬克隆值等纖維五項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

田間試驗(yàn)調(diào)查數(shù)據(jù)在MicrosoftExcel2007軟件錄入整理后，利用SPSS26.0對(duì)主要農(nóng)藝、品質(zhì)性狀進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要農(nóng)藝性狀及品質(zhì)性狀的統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)101份陸地棉種質(zhì)資源的主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行相關(guān)性分析后，通過表1可以看出，該批資源主要農(nóng)藝性狀的均值分別為：第一果枝高度（19.081），第一果枝節(jié)位（5.149），主莖節(jié)間高度（63.667），果枝數(shù)（9.519），衣分（37.870）,株高（82.699）,單鈴重（5.565）,單株結(jié)鈴數(shù)（10.915），從性狀的變化幅度和變異系數(shù)能夠看出，101份材料不同性狀間的變異范圍為11.479%～25.204%，變幅較大，其中結(jié)鈴數(shù)的變異系數(shù)最大為25.204%，變異幅度為6.600～20.600個(gè)，衣分的變異系數(shù)數(shù)值最小為11.479%，變異幅度為21.360%～45.308%，其他性狀的變異范圍依次為第一果枝高度（23.710%）＞第一果枝節(jié)位（18.703%）＞單鈴重（16.765%）＞果枝數(shù)（15.191%）＞主莖節(jié)間高度（14.425%）＞株高（13.894%）。一般變異系大于10%表示樣本間差異較大［27］。8個(gè)主要農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)均大于10%，說明101份材料間存在的差異大，資源類型豐富，具有較高的改良潛力。

表1 101份棉花種質(zhì)資源的主要農(nóng)藝性狀的統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)101份陸地棉種質(zhì)資源材料的品質(zhì)性狀進(jìn)行相關(guān)性分析后，通過表2可以看出，該批資源品質(zhì)性狀的均值分別為：長(zhǎng)度29.175mm,比強(qiáng)度30.098cN/tex,伸長(zhǎng)率7.183%,馬克隆值4.564%，整齊度85.980%，從性狀的變化幅度和變異系數(shù)看出，種質(zhì)資源不同性狀間的變異范圍為3.626%～13.322%，變幅較大，其中馬克隆值的變異系數(shù)最大為13.322%，變異幅度為3.000～5.900，整齊度的變異系數(shù)最小為3.626%，變異幅度為79.200～95.392%，其他性狀的變異范圍在5.638%～13.142%之間，依次為伸長(zhǎng)率13.142%＞比強(qiáng)度9.187%＞長(zhǎng)度5.638%。從變異系數(shù)看,101份陸地棉種質(zhì)資源五項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)的變異系數(shù)不大，品質(zhì)性狀間存在的差異相對(duì)較小。

表2 101份棉花種質(zhì)資源的品質(zhì)性狀的統(tǒng)計(jì)

2.2 主要農(nóng)藝及品質(zhì)性狀的相關(guān)性分析

通過表3可以看出，株高與第一果枝高度、第一果枝節(jié)位、主莖節(jié)間高度、果枝數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)、鈴重、衣分呈極顯著正相關(guān)；第一果枝高度與第一果枝節(jié)位、主莖節(jié)間高度、鈴重、衣分呈極顯著正相關(guān)；第一果枝節(jié)位與鈴重、衣分呈極顯著正相關(guān)，與主莖節(jié)間高度呈顯著正相關(guān)；主莖節(jié)間高度與果枝數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與鈴重、衣分呈顯著正相關(guān)；果枝數(shù)與單株結(jié)鈴數(shù)呈極顯著正相關(guān)；鈴重與衣分呈極顯著正相關(guān)；101份材料中主要農(nóng)藝性狀間主要呈現(xiàn)顯著正相關(guān)的關(guān)系，這說明主要農(nóng)藝性狀間相關(guān)性較為密切，存在相互影響的作用。

表3 101份棉花種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析

通過表4可以看出，纖維長(zhǎng)度與比強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率呈極顯著正相關(guān)；整齊度與斷裂比強(qiáng)度呈極顯著正相關(guān)，與馬克隆值呈顯著負(fù)相關(guān)。此結(jié)果為棉花育種工作者在今后的品質(zhì)育種性狀方面的選擇上提供了有利參考。

表4 101份棉花種質(zhì)資源品質(zhì)性狀的相關(guān)性分析

2.3 優(yōu)異種質(zhì)資源篩選

為了更好的利用種質(zhì)資源，對(duì)101份陸地棉種質(zhì)資源進(jìn)行了優(yōu)異種質(zhì)篩選。篩選出24個(gè)鈴重大于6.2g的品種、36個(gè)衣分高于40%的品種、32個(gè)纖維長(zhǎng)度大于30mm的品種、53個(gè)比強(qiáng)度大于30cN/tex的品種、19個(gè)馬克隆值屬于A級(jí)范圍（3.8-4.2）的品種。綜合整理后，篩選出9個(gè)綜合性狀較好的品種，分別為A-one、Z1112、FH-114、雙10、PK-718、湘×16151、蘇聯(lián)棉108系（91-631-1）、蘇聯(lián)棉28系（91-609）、N74-666等9個(gè)品種。表5為按此標(biāo)準(zhǔn)從高到低篩選的20份材料品種名稱。

表5 優(yōu)異種質(zhì)資源篩選結(jié)果

3 結(jié)論與討論

棉花種質(zhì)資源是培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)棉花新品種的物質(zhì)基礎(chǔ),在棉花育種研究中具有十分重要的作用。試驗(yàn)通過對(duì)101份陸地棉種質(zhì)資源的農(nóng)藝及品質(zhì)性狀進(jìn)行了全面的評(píng)價(jià)及分析，明確了這批資源的8個(gè)主要農(nóng)藝性狀及5個(gè)品質(zhì)性狀等方面的主要表現(xiàn)特點(diǎn)，為棉花遺傳育種提供一定的理論依據(jù)。李慧琴等研究了270份陸地棉種質(zhì)資源的株高、第一果枝高度、單株鈴數(shù)等7個(gè)農(nóng)藝性狀的遺傳變異情況，其中6個(gè)性狀的變異系數(shù)均在10%以上，而在本試驗(yàn)研究結(jié)果表明株高、第一果枝高度、第一果枝節(jié)位、主莖節(jié)間長(zhǎng)度、果枝數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)、鈴重、衣分的變異系數(shù)均在10%以上，其中農(nóng)藝性狀中結(jié)鈴數(shù)達(dá)到了25.204%，其中6個(gè)性狀的變異系數(shù)值與李慧琴等研究結(jié)果一致。分析品質(zhì)性狀的遺傳變異情況結(jié)果表明棉纖維長(zhǎng)度、比強(qiáng)度、整齊度的變異系數(shù)在10%以下，伸長(zhǎng)率和馬克隆值的變異系數(shù)為13.142%、13.322%。以上結(jié)果表明，101份陸陸地棉種質(zhì)資源的農(nóng)藝性狀、品質(zhì)性狀間是相互影響、相互制約、關(guān)系密切的。

本試驗(yàn)相關(guān)分析結(jié)果表明，農(nóng)藝性狀中株高與第一果枝高度、第一果枝節(jié)位、主莖節(jié)間高度、果枝數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)、鈴重、衣分，第一果枝高度與第一果枝節(jié)位、主莖節(jié)間高度、鈴重、衣分；第一果枝節(jié)位與鈴重、衣分；果枝數(shù)與單株結(jié)鈴數(shù)；主莖節(jié)間高度與果枝數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)；鈴重與衣分；表明株高越高，第一果枝高度、第一果枝節(jié)位、主莖節(jié)間高度越高，單株結(jié)鈴數(shù)越多，鈴重越重，衣分越高；第一果枝高度越高，主莖節(jié)間高度就越高，鈴重越重，衣分越高；第一果枝節(jié)位越高，鈴重越重，衣分越高；主莖節(jié)間高度越高，單株結(jié)鈴數(shù)、果枝數(shù)越多；鈴重越重，衣分越高；五項(xiàng)纖維品質(zhì)中長(zhǎng)度與比強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率呈極顯著正相關(guān)；整齊度與斷裂比強(qiáng)度呈極顯著正相關(guān)。表明棉纖維長(zhǎng)度越長(zhǎng)，比強(qiáng)度越強(qiáng)，伸長(zhǎng)率越長(zhǎng)；棉花整齊度指數(shù)越高，斷裂比強(qiáng)度越強(qiáng)。這與董承光等的部分研究結(jié)果一致，為纖維品質(zhì)育種改良提供了參考。

通過對(duì)101份材料進(jìn)行主要農(nóng)藝與品質(zhì)性狀等方面的綜合評(píng)價(jià)及分析，表明該批材料存在很大的改良潛力，遺傳多樣性豐富，可為今后棉花品種選育工作提供一定的理論依據(jù)。