抗草甘膦棉花杂交组合筛选及优势分析

摘要 [目的]进行抗草甘膦棉花杂交组合筛选及优势分析。[方法]以2个抗草甘膦棉材料为母本，纤维品质优异的品系为父本配置的杂交组合进行杂种优势和综合性状研究。[结果]4个抗草甘膦杂交组合籽棉和皮棉产量具有明显的正向杂种优势，产量构成因素中单株结铃数具有正向中亲优势、正向超亲和正向竞争优势，铃重具有正向中亲优势、正向竞争优势和负向超亲优势，衣分表现负向中亲、负向超亲优势和正向竞争优势。果枝高度、纤维品质多数指标均表现正向超中亲优势和正向竞争优势，株高、果枝节位、籽指、霜前花率均表现负向中亲优势和负向竞争优势。筛选出籽棉竞争优势9.75%、皮棉竞争优势13.05%综合性状优良的抗草甘膦杂交棉组合。[结论]该研究为培育高优势优质抗草甘膦除草剂杂交组合，并将其应用于生产提供参考和依据。

关键词 抗草甘膦棉花；组合筛选；优势分析

中图分类号 S562 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2018）27-0032-03

Screening and Advantage Analysis Cross Combination of Glyphosateresistant Cotton

HU Deyu， ZHANG Tiaoping， GUO Zhiming et al

（Jingzhou Academy of Agricultural Sciences， Jingzhou， Hubei 434000）

Abstract [Objective] To carry out screening and advantage analysis cross combination of glyphosateresistant cotton. [Method] With two antiglyphosate cotton material as the female parent， and varieties having good fiber quality as the male parent， we carried out research on hybrid vigour and comprehensive characters of the cross combination. [Result] The unginned cottonand lint cotton yields of four combinations showed significant positive heterosis. Among the yield component factors， bolls per plant showed positive midparent heterosis， positive overparent heterosis and positive competitive advantage. Boll weight had positive midparent heterosis， positive competitive advantage and negative overparent heterosis. ginning outturn showed negative midparent heterosis， negativeoverparent heterosis and positive competitive advantage. Branch height， fiber quality and other indexes showed positive overparent heterosis and positive competitive advantage. Plant height， node order of fruit branch， seed index and flower rate before frost showed nagetive midparent heterosis and positive competitive advantage. Cross combination of glyphosateresistant cotton was screened out with competitive advantages of screened seed cotton being 9.75% and 1305%. [Conclusion]This research provided references and basis for the application of highquality cross combination in production.

Key words Glyphosateresistant cotton；Combination screening；Advantage analysis

基金項目 湖北省农业科技创新中心资助项目（2016-620-000-001-050）。

作者简介 胡德玉（1969—），女，湖北潜江人，高级农艺师，从事棉花遗传育种研究。

收稿日期 2018-05-17

棉花是我国重要的经济作物，棉田杂草危害一直是困扰棉农的问题之一[1-2]。近年来，随着棉花行间定向喷雾技术的推广，棉花使用除草剂面积逐渐扩大，各种灭生性除草剂的使用也呈上升趋势[3]。草甘膦是目前使用最广泛的一种内吸传导型和非选择性有机磷类除草剂，它的作用机理是特异地抑制草莽双羟基乙稀转移酶的活性，干扰和阻断芳香族氨基酸的合成，造成芳香族氨基酸缺乏，从而导致杂草死亡[4-6]。由于当前棉花品种不具备抗草甘膦除草剂特性，高效除草剂往往对棉花也会造成药害，随着除草剂的大量使用，因除草剂使用不当造成棉花减产甚至绝收的情况时有发生[1]。培育抗除草剂的棉花品种是解决除草剂使用安全、防止除草剂药害的最有效途径[2，7]。目前国内对抗草甘膦棉花新品种选育仅有少量报道[8]，湖北省荆州农科院从2011年引进抗草甘膦棉除草剂种质资源材料，通过多年定向选择和复合杂交获得了2份稳定的抗草甘膦除草剂材料。笔者对以抗草甘膦材料为母本配制的杂交组合的杂种优势分析和综合性状表现进行研究，以期为培育高优势优质抗草甘膦除草剂杂交组合，并将其应用于生产提供参考和依据。

1 材料与方法

1.1 材料

2016年以抗除草剂稳定的株系材料K1-8和K2-11为母本分别与2个优质棉品系华棉3109和航棉16进行杂交，获得4个杂交组合。2017年以鄂抗棉13为对照，将所获得的杂种F1代及相关亲本K1-8、K1-8×华棉3109、K1-8×航棉16、K2-11×華棉3109、K2-11×航棉16、K2-11、华棉3109和航棉16共8份材料进行杂种优势分析和综合性状鉴定。

1.2 方法

试验在荆州农业科学院试验基地进行，采取随机区组排列，3次重复，小区长6.0 m，宽1.8 m，等行种植，2行区，小区面积10.8㎡，4月18日播种，5月10日移栽，9月15日调查棉花的株高、果枝节位、单株果枝数、单株结铃数，每区连续调查10株，取平均数。10月10日在每个小区采收20朵中部正常吐絮的铃，晒干称重，取3个重复平均值计算单铃重、衣分，并分别取样送农业部棉花品质检测中心检测。

1.3 数据处理

采用Excel 2003和DPS 进行数据处理和统计分析处理，以双亲平均值计算超亲优势，以对照品种计算竞争优势，计算公式如下：

中亲优势=[F1-（P1+P2）/2]/（P1+P2）/2]×100%；

超亲优势=（F1-hp）/hp×100%（hp为高值亲本）；

竞争优势CH%=[（F1-CK）/CK]×100%。

2 结果与分析

2.1 不同组合农艺性状的比较

由表1可知，K1-8×华棉3109 、K1-8×航棉16、K2-11×华棉3109、K2-11×航棉16的生育期都与对照相当，也都介于各自亲本之间。杂交组合中K1-8×华棉3109 、K1-8×航棉16果枝节位分别比对照少020和0.30节，分别比亲本平均少0.20和0.35节。K2-11×华棉3109、K2-11×航棉16的果枝节位比对照分别少010和0.40节，比亲本平均少0.05和0.35节，均表现负向竞争优势和负向超中亲优势；K1-8×华棉3109 、K1-8×航棉16的果枝高度分别比对照高0.60和040 cm，分别比亲本平均高1.60和0.45 cm，表现为正向竞争优势和正向超中亲优势，K2-11×华棉3109、K2-11×航棉16果枝高度与对照相当，分别比亲本平均高2.20和1.35 cm，表现正向超中亲优势；果枝数方面，K1-8×华棉3109 、K1-8×航棉16分别比对照多1.00和1.20个，比亲本平均多0.05和0.80个，K2-11×华棉3109、K2-11×航棉16的果枝数分别比对照多1.50和1.80个，比亲本平均多1.10和1.45个，4个组合的果枝数均表现正向竞争优势和正向超中亲优势；株高方面，K1-8×华棉3109 、K1-8×航棉16的株高分别比对照高0.2和1.6 cm，表现正向竞争优势，分别比亲本平均低0.4和0.2 cm，有负向超中亲优势。

2.2 不同组合产量性状比较

由表2可知，将各杂交组合皮棉和籽棉产量与其亲本进行比较，4个杂交组合中K1-8×华棉3109 、K1-8×航棉16的籽棉产量分别比亲本平均增产4.31%和354%，K2-11×华棉3109、K2-11×航棉16的籽棉产量比亲本平均增产2.52%和5.78%，均表现正向超中亲优势。4个组合的籽棉产量全面超过高亲优质父本，超高亲优势率100%；4个组合的皮棉产量分别比亲本平均增0.83%、377%、2.79%和7.11%，正向中亲优势率达100%；4个组合的籽指都低于亲本平均和高亲，表现出负向中亲优势和负向超亲优势；霜前花率方面，4个组合的霜前花率都低于对照和高亲，分别比亲本平均低0.93%、1.29%、1.20%和1.46%，表现负向竞争优势、负向超亲优势和负向中亲优势。

从产量构成因素来看4个组合的单株结铃数都表现正向中亲优势，2个组合表现超亲优势。其中K2-11×航棉16的超亲优势最高达10.04，中亲优势最高达11.76，单株结铃数在产量构成因数中具有较强的杂种优势。

铃重的超亲和中亲优势值较小，分别为-1.16和1.78，表现正向中亲优势和负向超亲优势。4个组合中以K1-8×航棉16铃重提高明显，中亲优势和超亲优势分别为3.49和2.89，在一定程度上弥补了其结铃数不多的不足。

衣分主要受遗传特性决定。从表3可以看出，抗草甘膦组合的衣分高亲和中亲优势平均值均为负值，4个组合中籽棉产量虽均超过高亲，但由于衣分的负向超亲和负向中亲优势，皮棉产量超过高亲的只有2个组合。

2.3 不同组合的纤维品质比较

从杂交组合的纤维品质检测结果来看（表4），纤维长度、马克隆值及断裂比强度与其抗草甘膦母本材料相比，K1-8×华棉3109 、K1-8×航棉16、K2-11×华棉3109、K2-11×航棉16的上述3项指标均较抗草甘膦母本材料有所提高。K1-8×华棉3109 、K1-8×航棉16、 K2-11×华棉3109、K2-11×航棉16纤维长度分别比亲本平均长0.01、0.30、0.15、0.60 mm，4个组合的纤维长度都高于对照，在纤维长度上均表现正向超中亲优势和正向竞争优势，只有K2-11×华棉3109、K2-11×航棉16的纤维长度高于高亲，表现正向超亲优势；K1-8×华棉3109、K2-11×华棉3109、K2-11×航棉16的断裂比强度分别比亲本平均高0.60、0.30、0.05 cN/tex，表现正向超中亲优势，K1-8×航棉16断裂比强度低于亲本平均，表现负向中亲优势，4个组合的断裂比强度均未超过高亲，表现负向超亲优势；4个组合的马克隆值都低于对照，也均低于高值亲本和亲本平均，表现负向中亲优势、负向超亲优势和负向竞争优势。K1-8×华棉3109 、K1-8×航棉16、 K2-11×华棉3109、K2-11×航棉16的纤维整齐度均高于对照，且都在86%以上，分别高出亲本平均0.15、015、170和2.10；K1-8×华棉3109 、K1-8×航棉16、K2-11×航棉16纤维整齐度都低于高亲，表现正向中亲优势、负向超亲优势和正向竞争优势，只有K2-11×华棉3109纤维整齐度高于高亲，表现正向中亲优势、正向超亲优势和正向竞争优势。4个组合的伸长率均高于对照，K1-8×华棉3109 、K1-8×航棉16伸长率低于亲本平均和高亲，表现负向中亲和负向超亲优势，K2-11×华棉3109、K2-11×航棉16伸长率高于亲本平均和高亲，表现正向中亲和正向超亲优势。综合4个杂交组合的纤维品质表现来看，K1-8×航棉16、K2-11×华棉3109和K2-11×航棉16的纤维长度和断裂比强均超过30，马克隆值均低于5.0，达到湖北省优质棉品种审定标准。

2.4 不同组合竞争优势比较

由表5可知，将产量及其构成因素与对照进行对比分析，可以看出抗草甘膦杂交种的皮棉竞争优势非常明显，为8.19%，其次是果枝数和铃数，竞争优势分别为7.64%和7.12%。从单株结铃数、单铃重和衣分的杂种优势分析可以看出，竞争优势由强到弱顺序依次为单株结铃数、铃重、衣分，可见抗草甘膦杂交组合产量的增加主

要源于铃数的增产潜力。纤维品质5项指标中，伸长率竞争

优势最高，为6.66%；纤维长度、断裂比比强和整齐度的竞争优势相差不大，为3.39%～3.99%；而马克隆值竞争优势为-3.57%。

3 结论与讨论

（1）以抗草甘膦除草剂材料为母本，优质品系做父本配制杂交组合，F1代纤维品质和产量都得到有效的提高，选配出了比较理想的高产优质抗草甘膦杂交棉组合。该试验中K2-11×航棉16组合产量突出，平均籽皮棉产量分别比对照增加9.75%和13.05%，增产达极显著，纤维品质优异，上半部平均长度31.2 mm，比强度32.3 cN/tex，马克隆值4.8，整齐度87.9%，伸长率6.5%。

（2）通过对4个抗草甘膦除草剂杂交组合的杂种优势分析表明，F1代第一果枝高度、结铃数、衣分、籽皮棉产量均表现正向竞争优势和正向超亲优势，株高、果枝节位、籽指、霜前花率、马克隆值均表现负向竞争优势，铃重、果枝数、纤维长度、比强、整齐度和伸长率表现正向竞争优势。在产量构成因素中铃数的竞争优势、超亲优势和中亲优势都最高，抗草甘膦除草剂杂交棉杂种优势主要源于铃数的增加。铃重和衣分的竞争优势虽然都表现正向，但超亲优势表现负向，协调好铃数、铃重和衣分的关系依然是优质抗草甘膦组合选配的关键。

参考文献

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