新疆农业科学 ›› 2022, Vol. 59 ›› Issue (10): 2358-2364.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2022.10.003
• 作物遗传育种·耕作栽培·种质资源·分子遗传学 • 上一篇 下一篇
收稿日期:
2021-11-26
出版日期:
2022-10-20
发布日期:
2022-12-21
通信作者:
高文伟(1973-),男,新疆人,教授,博士,研究方向为作物遗传育种及种子检验,(E-mail) 280594606@qq.com作者简介:
任丹(1995),女,新疆人,硕士,研究方向为棉花杂交育种,(E-mail) 1160010286@qq.com
基金资助:
REN Dan(), HUANG Yajie, CUI Jinxin, PANG Bo, GAO Wenwei(
)
Received:
2021-11-26
Published:
2022-10-20
Online:
2022-12-21
Supported by:
摘要:
【目的】亲本相同的陆地棉与海岛棉正、反杂交,分析杂交后代群体农艺性状的遗传变异并筛选优异单株,为田间早期选育遗传稳定的农艺性状提供参考。【方法】以陆地棉TM-1和海岛棉新海16号的杂交种F2分离群体为材料,对株高、始节高、始节数、果枝数、有效果枝数、铃数、有效铃数、单铃重、衣分进行变异系数、相关性分析、主成分分析比较。【结果】海陆群体中铃数(0.51%)和有效铃数(0.47%)变异系数最高。在陆海群体中铃数(0.50%)和有效铃数(0.50%)变异系数最高。正交群体和反交群体中各个农艺性状之间都有显著或极显著的相关性。在主成分分析中特征值较高的第一主成分中,海陆群体里值最高的是果枝数(0.878)和有效果枝数(0.895),在陆海群体中值最高的是果枝数(0.82)和有效果枝数(0.819)。【结论】在海陆杂交后代的群体中正交和反交群体之间农艺性状没有明显的差异。后代群体中铃数和有效铃数变异范围广,各个性状之间相关性显著。果枝数与有效果枝数贡献率较高,将果枝数、铃数、有效铃数、有效果枝数作为早期育种单株筛选的主要性状,筛选出40个性状优良的单株。
中图分类号:
任丹, 黄雅婕, 崔进鑫, 庞博, 高文伟. 棉花杂交后代表型性状遗传分析[J]. 新疆农业科学, 2022, 59(10): 2358-2364.
REN Dan, HUANG Yajie, CUI Jinxin, PANG Bo, GAO Wenwei. Analysis of Representative Genetic Traits in Cotton after Crossing[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2022, 59(10): 2358-2364.
项目 Item | 株高 Plant height (cm) | 始节高 Height of the first branchcm (cm) | 始节数 Number of the first branch | 果枝数 Fruit branch number | 有效果枝数 Effective fruit branch | 总铃数 Boll number per plant | 有效成铃数 Effective boll number per | 单铃重 Single bell weight (g) | 衣分 Lint percentage (%) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
TM-1 | 93.40±1.00a | 18.40±0.00a | 4.90±0.10a | 5.90±0.20a | 6.90±0.10a | 7.90±0.05a | 8.90±0.50a | 4.24±0.22a | 0.38±0.01a |
新海 16号 | 87.95±0.55a | 16.90±0.3a | 5.00±1.00a | 12.80±0.60a | 10.50±0.50a | 13.40±2.00a | 9.50±0.70a | 2.65±0.13a | 0.311±0.0 |
HL 群体 | 73.00±2.00a | 14.66±1.66a | 4.00±0.3 | 11.66±0.66a | 11.33±1.00a | 20.50±3.1 | 17.83±0.50b | 4.05±0.05a | 0.325±0.005b |
LH 群体 | 91.33±6.33a | 20.16±0.1 | 5.33±0.33a | 10.66±1a | 9.66±0.33a | 20.16±1.50b | 16.33±0.66b | 3.65±0.05b | 0.335±0.015b |
表1 亲本、F1农艺性状显著相关性
Table 1 Analysis of significant correlation between parents and F1 agronomic traits
项目 Item | 株高 Plant height (cm) | 始节高 Height of the first branchcm (cm) | 始节数 Number of the first branch | 果枝数 Fruit branch number | 有效果枝数 Effective fruit branch | 总铃数 Boll number per plant | 有效成铃数 Effective boll number per | 单铃重 Single bell weight (g) | 衣分 Lint percentage (%) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
TM-1 | 93.40±1.00a | 18.40±0.00a | 4.90±0.10a | 5.90±0.20a | 6.90±0.10a | 7.90±0.05a | 8.90±0.50a | 4.24±0.22a | 0.38±0.01a |
新海 16号 | 87.95±0.55a | 16.90±0.3a | 5.00±1.00a | 12.80±0.60a | 10.50±0.50a | 13.40±2.00a | 9.50±0.70a | 2.65±0.13a | 0.311±0.0 |
HL 群体 | 73.00±2.00a | 14.66±1.66a | 4.00±0.3 | 11.66±0.66a | 11.33±1.00a | 20.50±3.1 | 17.83±0.50b | 4.05±0.05a | 0.325±0.005b |
LH 群体 | 91.33±6.33a | 20.16±0.1 | 5.33±0.33a | 10.66±1a | 9.66±0.33a | 20.16±1.50b | 16.33±0.66b | 3.65±0.05b | 0.335±0.015b |
项目 Item | 株高 Plant height (cm) | 始节高 Height of the first branchcm (cm) | 始节数 Number of the first branch | 果枝数 Fruit branch number | 有效果枝数 Effective fruit branch | 总铃数 Boll number per plant | 有效成铃数 Effective boll number per | 单铃重 Single bell weight (g) | 衣分 Lint percentage (%) | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
亲本 Parents | TM-1 | 94.40 | 18.40 | 4.80 | 10.60 | 6.80 | 8.00 | 7.80 | 84.76 | 32.06 |
新海16号 | 87.40 | 16.60 | 4.00 | 12.20 | 10.00 | 11.40 | 8.80 | 52.98 | 16.57 | |
HL群体 | 平均值 | 85.79 | 4.55 | 22.21 | 11.76 | 11.00 | 17.94 | 14.73 | 2.52 | 0.38 |
标准偏差 | 30.72 | 1.64 | 14.56 | 3.92 | 4.37 | 9.19 | 6.89 | 0.89 | 0.07 | |
偏度 | -0.57 | 0.52 | 2.36 | 1.41 | 1.26 | 1.04 | 1.18 | 0.64 | 1.66 | |
峰度 | 0.90 | -0.48 | 6.40 | 2.59 | 1.81 | 0.70 | 1.66 | 0.38 | 4.85 | |
最小值 | 11.00 | 2.00 | 7.00 | 8.00 | 6.00 | 5.00 | 5.00 | 0.83 | 0.27 | |
最大值 | 137.00 | 8.00 | 77.00 | 25.00 | 25.00 | 43.00 | 36.00 | 4.72 | 0.65 | |
变异系数(%) | 0.36 | 0.36 | 0.66 | 0.33 | 0.40 | 0.51 | 0.47 | 0.35 | 0.19 | |
LH群体 | 平均值 | 84.33 | 4.79 | 24.08 | 10.46 | 9.54 | 15.50 | 12.54 | 2.79 | 0.38 |
标准偏差 | 11.30 | 1.14 | 7.01 | 2.67 | 2.75 | 7.72 | 6.24 | 1.06 | 0.08 | |
偏度 | -1.11 | 1.02 | 0.46 | 0.16 | 0.17 | 0.73 | 1.02 | 0.64 | 0.77 | |
峰度 | 1.40 | 1.82 | -0.25 | 1.18 | 0.33 | 0.09 | 3.36 | -0.47 | 1.86 | |
最小值 | 54.00 | 3.00 | 12.00 | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 0.00 | 1.26 | 0.22 | |
最大值 | 102.00 | 8.00 | 39.00 | 17.00 | 16.00 | 32.00 | 32.00 | 4.93 | 0.59 | |
变异系数/% | 0.13 | 0.24 | 0.29 | 0.26 | 0.29 | 0.50 | 0.50 | 0.38 | 0.20 |
表2 亲本及F2群体各性状的描述性统计
Table2 Descriptive statistical analysis of all traits in parents and populations
项目 Item | 株高 Plant height (cm) | 始节高 Height of the first branchcm (cm) | 始节数 Number of the first branch | 果枝数 Fruit branch number | 有效果枝数 Effective fruit branch | 总铃数 Boll number per plant | 有效成铃数 Effective boll number per | 单铃重 Single bell weight (g) | 衣分 Lint percentage (%) | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
亲本 Parents | TM-1 | 94.40 | 18.40 | 4.80 | 10.60 | 6.80 | 8.00 | 7.80 | 84.76 | 32.06 |
新海16号 | 87.40 | 16.60 | 4.00 | 12.20 | 10.00 | 11.40 | 8.80 | 52.98 | 16.57 | |
HL群体 | 平均值 | 85.79 | 4.55 | 22.21 | 11.76 | 11.00 | 17.94 | 14.73 | 2.52 | 0.38 |
标准偏差 | 30.72 | 1.64 | 14.56 | 3.92 | 4.37 | 9.19 | 6.89 | 0.89 | 0.07 | |
偏度 | -0.57 | 0.52 | 2.36 | 1.41 | 1.26 | 1.04 | 1.18 | 0.64 | 1.66 | |
峰度 | 0.90 | -0.48 | 6.40 | 2.59 | 1.81 | 0.70 | 1.66 | 0.38 | 4.85 | |
最小值 | 11.00 | 2.00 | 7.00 | 8.00 | 6.00 | 5.00 | 5.00 | 0.83 | 0.27 | |
最大值 | 137.00 | 8.00 | 77.00 | 25.00 | 25.00 | 43.00 | 36.00 | 4.72 | 0.65 | |
变异系数(%) | 0.36 | 0.36 | 0.66 | 0.33 | 0.40 | 0.51 | 0.47 | 0.35 | 0.19 | |
LH群体 | 平均值 | 84.33 | 4.79 | 24.08 | 10.46 | 9.54 | 15.50 | 12.54 | 2.79 | 0.38 |
标准偏差 | 11.30 | 1.14 | 7.01 | 2.67 | 2.75 | 7.72 | 6.24 | 1.06 | 0.08 | |
偏度 | -1.11 | 1.02 | 0.46 | 0.16 | 0.17 | 0.73 | 1.02 | 0.64 | 0.77 | |
峰度 | 1.40 | 1.82 | -0.25 | 1.18 | 0.33 | 0.09 | 3.36 | -0.47 | 1.86 | |
最小值 | 54.00 | 3.00 | 12.00 | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 0.00 | 1.26 | 0.22 | |
最大值 | 102.00 | 8.00 | 39.00 | 17.00 | 16.00 | 32.00 | 32.00 | 4.93 | 0.59 | |
变异系数/% | 0.13 | 0.24 | 0.29 | 0.26 | 0.29 | 0.50 | 0.50 | 0.38 | 0.20 |
项目 Item | 株高 Plant height (cm) | 始节高 Height of the first branchcm (cm) | 始节数 Number of the first branch | 果枝数 Fruit branch number | 有效果枝数 Effective fruit branch | 总铃数 Boll number per plant | 有效成铃数 Effective boll number per | 单铃重 Single bell weight (g) | 衣分 Lint percentage (%) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
株高Plant height(cm) | 1 | ||||||||
始节高 Height of the first branch(cm) | -0.09 | 1 | |||||||
始节数 Number of the first branch | 0.13 | 0.63** | 1 | ||||||
果枝数 Fruit branch number | 0.41* | -0.50** | -0.39* | 1 | |||||
有效果枝数 Effective fruit branch | 0.38* | -0.47** | -0.32 | 0.93** | 1 | ||||
总铃数 Boll number per plant | 0.03 | -0.24 | -0.17 | 0.45** | 0.52** | 1 | |||
有效成铃数 Effective boll number per | 0.12 | -0.31 | -0.16 | 0.60** | 0.63** | 0.83** | 1 | ||
单铃重 Single bell weight(g) | -0.19 | 0.24 | 0.06 | -0.22 | -0.28 | -0.35* | -0.35* | 1 | |
衣分Lint percentage(%) | -0.19 | 0.12 | 0.09 | -0.21 | -0.26 | -0.23 | -0.31 | 0.08 | 1 |
表3 海陆群体表型性状相关性
Table 3 Correlation analysis of agronomic traits in HL populations
项目 Item | 株高 Plant height (cm) | 始节高 Height of the first branchcm (cm) | 始节数 Number of the first branch | 果枝数 Fruit branch number | 有效果枝数 Effective fruit branch | 总铃数 Boll number per plant | 有效成铃数 Effective boll number per | 单铃重 Single bell weight (g) | 衣分 Lint percentage (%) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
株高Plant height(cm) | 1 | ||||||||
始节高 Height of the first branch(cm) | -0.09 | 1 | |||||||
始节数 Number of the first branch | 0.13 | 0.63** | 1 | ||||||
果枝数 Fruit branch number | 0.41* | -0.50** | -0.39* | 1 | |||||
有效果枝数 Effective fruit branch | 0.38* | -0.47** | -0.32 | 0.93** | 1 | ||||
总铃数 Boll number per plant | 0.03 | -0.24 | -0.17 | 0.45** | 0.52** | 1 | |||
有效成铃数 Effective boll number per | 0.12 | -0.31 | -0.16 | 0.60** | 0.63** | 0.83** | 1 | ||
单铃重 Single bell weight(g) | -0.19 | 0.24 | 0.06 | -0.22 | -0.28 | -0.35* | -0.35* | 1 | |
衣分Lint percentage(%) | -0.19 | 0.12 | 0.09 | -0.21 | -0.26 | -0.23 | -0.31 | 0.08 | 1 |
项目 Item | 株高 Plant height (cm) | 始节高 Height of the first branchcm (cm) | 始节数 Number of the first branch | 果枝数 Fruit branch number | 有效果枝数 Effective fruit branch | 总铃数 Boll number per plant | 有效成铃数 Effective boll number per | 单铃重 Single bell weight (g) | 衣分 Lint percentage (%) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
株高Plant height(cm) | 1 | ||||||||
始节高 Height of the first branch(cm) | -0.13 | 1 | |||||||
始节数 Number of the first branch | -0.40 | 0.60** | 1 | ||||||
果枝数 Fruit branch number | 0.23 | -0.32 | -0.34 | 1 | |||||
有效果枝数 Effective fruit branch | 0.22 | -0.30 | -0.33 | 0.90** | 1 | ||||
总铃数 Boll number per plant | 0.09 | -.53** | -.40* | 0.44* | 0.49* | 1 | |||
有效成铃数 Effective boll number per | -0.00 | -.52** | -0.27 | 0.51** | 0.53** | 0.71** | 1 | ||
单铃重 Single bell weight(g) | -0.14 | -0.25 | -.41* | 0.40 | 0.27 | 0.03 | 0.17 | 1 | |
衣分Lint percentage(%) | -0.07 | 0.06 | -0.18 | -0.23 | -0.34 | 0.09 | -0.01 | -0.07 | 1 |
表4 陆海杂交群体表型性状相关性
Table 4 Correlation analysis of agronomic traits in LH.populations
项目 Item | 株高 Plant height (cm) | 始节高 Height of the first branchcm (cm) | 始节数 Number of the first branch | 果枝数 Fruit branch number | 有效果枝数 Effective fruit branch | 总铃数 Boll number per plant | 有效成铃数 Effective boll number per | 单铃重 Single bell weight (g) | 衣分 Lint percentage (%) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
株高Plant height(cm) | 1 | ||||||||
始节高 Height of the first branch(cm) | -0.13 | 1 | |||||||
始节数 Number of the first branch | -0.40 | 0.60** | 1 | ||||||
果枝数 Fruit branch number | 0.23 | -0.32 | -0.34 | 1 | |||||
有效果枝数 Effective fruit branch | 0.22 | -0.30 | -0.33 | 0.90** | 1 | ||||
总铃数 Boll number per plant | 0.09 | -.53** | -.40* | 0.44* | 0.49* | 1 | |||
有效成铃数 Effective boll number per | -0.00 | -.52** | -0.27 | 0.51** | 0.53** | 0.71** | 1 | ||
单铃重 Single bell weight(g) | -0.14 | -0.25 | -.41* | 0.40 | 0.27 | 0.03 | 0.17 | 1 | |
衣分Lint percentage(%) | -0.07 | 0.06 | -0.18 | -0.23 | -0.34 | 0.09 | -0.01 | -0.07 | 1 |
项目Item | 成分1 | 成分2 | 成分3 |
---|---|---|---|
株高Plant height(cm) | 0.351 | 0.478 | 0.715 |
始节高 Height of the first branch(cm) | -0.465 | 0.785 | -0.023 |
始节数 Number of the first branch | -0.627 | 0.585 | -0.147 |
果枝数 Fruit branch number | 0.878 | -0.026 | 0.286 |
有效果枝数 Effective fruit branch | 0.895 | 0.057 | 0.206 |
总铃数 Boll number per plant | 0.722 | 0.214 | -0.55 |
有效成铃数 Effective boll number per | 0.811 | 0.239 | -0.407 |
单铃重 Single bell weight(g) | -0.451 | -0.218 | 0.182 |
衣分Lint percentage(%) | -0.379 | -0.235 | -0.051 |
特征值Eigenvable | 3.829 | 1.397 | 1.162 |
贡献率Contribution rate(%) | 42.545 | 15.519 | 12.913 |
累积贡献率 Accumulative contribution rate(%) | 42.545 | 58.064 | 70.977 |
表5 海陆群体主成分
Table 5 Principal component loading matrix of HL populations
项目Item | 成分1 | 成分2 | 成分3 |
---|---|---|---|
株高Plant height(cm) | 0.351 | 0.478 | 0.715 |
始节高 Height of the first branch(cm) | -0.465 | 0.785 | -0.023 |
始节数 Number of the first branch | -0.627 | 0.585 | -0.147 |
果枝数 Fruit branch number | 0.878 | -0.026 | 0.286 |
有效果枝数 Effective fruit branch | 0.895 | 0.057 | 0.206 |
总铃数 Boll number per plant | 0.722 | 0.214 | -0.55 |
有效成铃数 Effective boll number per | 0.811 | 0.239 | -0.407 |
单铃重 Single bell weight(g) | -0.451 | -0.218 | 0.182 |
衣分Lint percentage(%) | -0.379 | -0.235 | -0.051 |
特征值Eigenvable | 3.829 | 1.397 | 1.162 |
贡献率Contribution rate(%) | 42.545 | 15.519 | 12.913 |
累积贡献率 Accumulative contribution rate(%) | 42.545 | 58.064 | 70.977 |
项目Item | 成分1 | 成分2 | 成分3 | 成分4 |
---|---|---|---|---|
株高 Plant height(cm) | 0.282 | -0.066 | -0.882 | 0.252 |
始节高 Height of the first branch(cm) | -0.655 | 0.463 | 0.381 | 0.331 |
始节数 Number of the first branch | -0.698 | 0.343 | -0.037 | 0.075 |
果枝数 Fruit branch number | 0.82 | 0.389 | -0.044 | -0.028 |
有效果枝数 Effective fruit branch | 0.819 | 0.443 | -0.039 | 0.101 |
总铃数 Boll number per plant | 0.742 | -0.288 | 0.258 | 0.382 |
有效成铃数 Effective boll number per | 0.756 | -0.095 | 0.413 | 0.275 |
单铃重 Single bell weight(g) | 0.426 | 0.111 | 0.125 | -0.846 |
衣分 Lint percentage (%) | -0.149 | -0.798 | 0.109 | -0.042 |
特征值 Eigenvable | 3.664 | 1.424 | 1.194 | 1.128 |
贡献率 Contribution rate(%) | 40.713 | 15.821 | 13.264 | 12.538 |
累积贡献率 Accumulative contribution rate(%) | 40.713 | 56.534 | 69.798 | 82.335 |
表6 陆海群体主成分
Table 6 Principal component loading matrix of LH populations
项目Item | 成分1 | 成分2 | 成分3 | 成分4 |
---|---|---|---|---|
株高 Plant height(cm) | 0.282 | -0.066 | -0.882 | 0.252 |
始节高 Height of the first branch(cm) | -0.655 | 0.463 | 0.381 | 0.331 |
始节数 Number of the first branch | -0.698 | 0.343 | -0.037 | 0.075 |
果枝数 Fruit branch number | 0.82 | 0.389 | -0.044 | -0.028 |
有效果枝数 Effective fruit branch | 0.819 | 0.443 | -0.039 | 0.101 |
总铃数 Boll number per plant | 0.742 | -0.288 | 0.258 | 0.382 |
有效成铃数 Effective boll number per | 0.756 | -0.095 | 0.413 | 0.275 |
单铃重 Single bell weight(g) | 0.426 | 0.111 | 0.125 | -0.846 |
衣分 Lint percentage (%) | -0.149 | -0.798 | 0.109 | -0.042 |
特征值 Eigenvable | 3.664 | 1.424 | 1.194 | 1.128 |
贡献率 Contribution rate(%) | 40.713 | 15.821 | 13.264 | 12.538 |
累积贡献率 Accumulative contribution rate(%) | 40.713 | 56.534 | 69.798 | 82.335 |
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