新疆早中熟棉新品种数量性状的相关性及通径分析

摘要 [目的]研究早中熟棉在新疆生态条件下的形态性状、产量性状和品质性状间的相互关系，为旱区棉花高产优质育种和品种改良提供依据。[方法]以 2016—2017年新疆维吾尔自治区早中熟D组陆地棉区试的20个新品种（系）为试验材料，对其植株形态、产量和品质15个主要性状进行变异性、相关性、回归和通径分析。[结果]形态和产量性状以果枝始节、果枝数、单株铃数和皮棉产量的变异系数较大，依次为19.43%、6.08%、5.87%、5.74%;品质性状以伸长率、纺纱指数和麦克隆值的变异系数较大，依次为10.72%、6.81%、5.61%。15个数量性状中相关系数达极显著水平的有衣分与皮棉产量、绒长与纺纱指数等12对性状，达显著水平的有单株铃数与皮棉产量、绒长与比强度等7对性状;产量性状中以单株铃数、衣分对皮棉产量的影响较大，单铃重次之;纤维品质性状中比强度、整齐度、绒长和麦克隆值是影响纤维品质最重要的因素，分别通过其他性状对纤维品质的间接作用也较强。[结论]在棉花高产优质育种实践中，须充分关注性状间的依存与制约关系，形态性状、产量因素性状及品质性状的协调发展是实现棉花高产优质目标的有效途径。

关键词 早中熟棉;产量性状;品质性状;相关分析;通径分析

中图分类号 S 562  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2022）06-0040-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.06.009

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Correlation and Path Analysis of Quantitative Traits of Early-Middle Maturing Cotton New Varieties in Xinjiang

HAN Jun-wei1，CHEN Rong-jiang2，LI Xin-ning2 et al

（1. Institute of Agricultural Sciences， The 2nd Division of Xinjiang Production and Construction Corps， Tiemenguan， Xinjiang 841005;2. Henan Institute of Science and Technology， Xinxiang， Henan 453003）

Abstract [Objective]The relationship among morphological traits， yield traits and quality traits of early-middle maturing cotton under ecological conditions in Xinjiang was studied to provide a basis for high yield and quality breeding and variety improvement of cotton in dry areas. [Method]Twenty new varieties of upland cotton from Group D of early-middle maturing in Xinjiang autonomous region in 2016-2017 were used as test materials. The variability， correlation， regression and path analytical methods were exploited to analyze the 15 main traits of plant morphology， yield and quality. [Result]Among the morphological and yield traits， the coefficients of variation of the node of the first fruiting branch， fruit branches， bolls per plant， and the lint yield were larger， in the order of 19.43%， 6.08%， 5.87%， 5.74%. Quality traits including fiber elongation， spinning consistency index， and micronaire had larger variation coefficients， which were 10.72%， 6.81%， and 5.61%， respectively. Among the 15 quantitative traits， 12 of these correlation coefficients were extremely significantly correlation， such as lint percentage and lint yield， fiber length and spinning consistency index， etc， and 7 of these coefficients is significantly correlation， such as bolls per plant and lint yield， fiber length and fiber strength;bolls per plant and lint percentage had greater effects on lint yield， followed by single boll weight. The fiber strength， fiber uniformity， fiber length and micronaire were the most important factors affecting fiber quality， the indirect effects on fiber quality produced by other fiber quality traits were also stronger. [Conclusion]In the practice of high-yield and high-quality cotton breeding， we must pay full attention to the interdependence and constraints between traits. The coordinated development of morphological， yield and quality traits is an effective way to achieve the goal of high-yield and high-quality cotton.

Key words Early-middle maturing cotton;Yield traits;Quality traits;Correlation analysis;Path analysis

基金项目 新疆兵团第二师重点领域科技攻关项目“适宜机釆棉花种质资源创新与新品种（系）选育”（2019NNGG03）;河北省科技厅农业科技攻关项目“棉花三节一优栽培技术示范”（NYGG201623）。

作者简介 韩俊伟（1975—），男，河南鄢陵人，高级农艺师，从事棉花育种及栽培技术研究。*通信作者，教授，从事应用多元统计分析教学与科研。

收稿日期 2021-07-10

棉花是重要的经济作物，也是我国国民经济中的重要战略物资。新疆是我国重要的商品棉生产基地[1]，据资料报道2018年全国棉花产量新疆占80%以上。早熟棉作为一种特殊的棉花生态类型，在我国棉花产业可持续发展中有着不可替代的作用。当前，为保障国家粮食安全，棉花种植面积有所缩减，国内棉花供需矛盾日益突出，迫切需要采取措施来提高棉花单产水平。此外，随着我国经济和纺织工业的迅速发展，人们对高质量棉纺产品的需求不断增加，因而对棉花产量和纤维品质提出了更高的要求，优质棉不仅是纺织工业的重要原料，也是国防、医药等工业不可或缺的原料，它在国民经济中的地位非常重要[2-3]。

品种是实现棉花高产优质目标的核心，高产优质多抗棉花新品种的培育和应用是实现棉花增产、棉农增收、纺织业强劲发展最根本的途径[4]。霜前皮棉具有较优的纤维品质，而新疆地区的初霜期较早，因此对该生态环境下早中熟类型棉种的产量和品质性状特征的研究具有重要意义。在棉花育种实践中，有效利用性状的相关性信息对提高选择效率和优株甄别的准确性至关重要。随着现代育种理论的发展与技术改进，具有不同特性及适于不同生态环境的新品系不断出现，近些年许多学者曾采用分子生物学方法或多元统计分析理论挖掘棉花多个性状所蕴藏的信息。例如，梅拥军等[5]对5个陆地棉亲本及其F1代20个组合6个产量组分对皮棉产量的贡献进行研究，得出铃数和铃重可作为间接选择组合皮棉产量显性效应的指标;齐海坤等[6]对主要株型性状与产量和品质的关系研究得出，株型性状与产量和品质之间均存在显著或极显著的遗传相关，培育高产优质品种时要选择单株营养枝数和铃数较多且铃重较小的材料;徐濉喜等[7] 对新疆早熟陆地棉种质资源遗传多样性及纤维品质性状SSR 关联分析得出，新疆早熟陆地棉种质资源遗传多样性低，并基于 SSR 关联分析挖掘出一些与纤维品质性状相关的优异等位变异信息及典型材料;秦永生等[8]进行了陆地棉产量相关性状的 QTL 定位研究，得出控制果枝数、衣分和籽指的QTL增效基因位点均来源于亲本中棉所12，并推测该亲本的育种价值主要是通过提高后代的结铃性来实现;孙振纲等[9]对27个陆地棉新种质材料主要性状研究得出，各材料间的皮棉产量相差较大的原因主要是单株成铃数变化较大;戴宝生等[10]对棉花新品种产量与主要数量性状的相关及通径分析得出，皮棉产量与单株铃数、衣分及霜前花率极显著正相关，单株铃数对皮棉产量的直接通径系数最大;董承光等[11]通过对10个北疆优质杂交棉新品种的农艺性状与产量、品质性状进行相关性分析得出，果枝数、株高和单株铃数对皮棉产量影响较大;戴茂华等[12]对冀中南棉花产量品质性状的相关及通径分析得出，单株铃数、单铃重和衣分对皮棉产量的贡献较大，皮棉产量与上半部平均长度、整齐度指数、断裂比强度及麦克隆值呈正相关。然而针对新疆早中熟棉新品种的产量品质性状的综合分析的研究报道尚较少。

鉴于此，笔者对2016—2017年新疆维吾尔自治区棉花区域试验（早中熟D组）参试品种（系）的产量和纤维品质性状进行变异性、相关性和通径分析，旨在揭示新疆生境下早中熟棉主要产量性状对产量以及品质性状对纺纱均匀指数的影响的效应大小及其形成机制，以期明确新品种的特征特性和优势性状，为该地区高产优质棉花新品种选育及优良品种推广应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为2016—2017年新疆维吾尔自治区早中熟D组陆地棉区试的新品种，其中桑塔木6号、HD02、中棉所96A、鸿泰6636、AW04、中棉所49（CK）同时参加了2年的区试，惠民5号、塔12-1079、塔09-1490、中生棉11X号、中3103、鲁丰86-7、富全43号仅参加2016年的区试，JSH15-35、塔12-1266、塔11-1347、15DJL01、TH14-621、TH614-2、新陆中54号（CK）仅参加2017年的区试。

1.2 试验设计与测定指标

2016年的试验在新疆农业科学院库尔勒试验站、新疆沙雅县种子站、新疆农一师三团康地试验站、新疆桑塔木种业（新和）、新疆塔河种业（阿拉尔）、新疆麦盖提县种子站、新疆鲁丰农业科技发展有限公司（英吉莎）、新疆巴州农业科学研究院、新疆闫氏德海种业（库尔勒）进行，共9个试点。2017年的试点较2016年去掉了新疆农业科学研究院库尔勒试验站，新增了新疆农业厅国家农作物原种场。试验中各试点均采用随机区组排列，3次重复，小区面积20 m2，株、行距配置合理。各试点均按当地主要栽培管理措施实行，田间管理均匀一致，土壤多为砂壤土和壤土。前茬棉花，在4月中下旬播种，方式多为机器铺膜，人工点播。

考察主要产量因素性状，包括果枝始节（x1，节）、株高（x2，㎝）、果枝数（x3，个）、单株铃数（x4，个）、单铃重（x5，g）、衣分（x6，%）、皮棉产量（x7，kg/hm2）;纤维品质性状为上半部平均长度（y1，mm，以下简称绒长）、整齐度（y2，%）、比强度（y3，cN/tex）、麦克隆值（y4）、伸长率（y5，%）、反射率（y6，%）、黄度（y7）、纺纱均匀性指数（y8，以下简称纺纱指数），共15个数量性状。形态指标于各品种成熟期田间观测记载，产量指标及纤维品质指标于二茬花收获后测量记载，纤维品质测试由农业农村部棉花质量监督检验测试中心（乌鲁木齐）完成。对同时参加2年试验的品种取各性状的平均为其样本值参与分析。