陆地棉种质资源表型性状综合评价

[目的]鉴定分析陆地棉种质的纤维品质、产量和早熟等性状,筛选综合评价指标,建立可靠的综合评价模型,为陆地棉品种选育提供理论支撑.[方法]以来源广泛的630份陆地棉种质为材料,在中国3个主要植棉区的8个环境下,对17个表型性状进行鉴定,使用R包"lme4"对表型性状数据进行最佳线性无偏估计(best linear unbiased prediction,BLUP),并用于后续分析.综合运用相关分析、主成分分析、隶属函数法、聚类分析和逐步回归等方法对陆地棉种质进行综合评价.[结果]陆地棉种质群体具有较高的遗传多样性,不同性状的多样性指数为1.961-2.084,并且存在明显的区域特异性.该群体的铃数、伸长率、纺纱均匀性指数和短绒率具有较大变异,纤维长度、纤维强度和生育期性状的变异较小.相关分析表明,多数性状间存在显著或极显著相关性,部分纤维品质性状之间存在极强相关性.通过主成分分析,将17个性状转换为6个独立的综合指标,其贡献率为5.860％-31.044％,累积贡献率达到82.642％.主成分分析可以很好地将该陆地棉群体的纤维品质性状、产量性状和农艺性状进行分类.利用隶属函数法计算表型综合值(F值),17个性状的表型值与F值均显著相关.发现F值高的材料(均值为0.668)的产量性状(铃数、单铃重、衣分和子指)和纤维品质性状(纤维长度、纤维整齐度、纤维强度、纺纱均匀性指数、短绒率和马克隆值)显著优于F值低的材料(均值为0.396),并且具有植株较高和生育期较长的特点.通过逐步回归建立了 8个性状(铃数、吐絮期、单铃重、开花期、衣分、株高、果枝始节和纺纱均匀性指数)作为自变量的回归方程.基于F值进行系统聚类,将630份陆地棉种质划分为4类,第Ⅰ类为纤维品质优质型,包含118份材料;第Ⅱ类丰产型包含250份材料;第Ⅲ类为早熟型,包含51份材料;第Ⅳ类材料的表型介于第Ⅱ类和第Ⅲ类之间.最终筛选出23份纤维品质优良材料和135份高产材料,可提供育种和生产应用.[结论]陆地棉表型性状存在地理来源特异性;采用多元统计分析方法综合评价陆地棉种质是可行的;630份陆地棉种质可被分划为4种类型(优质型、丰产型、早熟型和其他型).