棉花核不育系9个杂交组合的杂种优势比较

陈全求　蓝家样　黄云等

摘要：以3个核不育陆地棉为母本、3个常规品系为父本配制的杂交一代，对其产量和品质等性状进行杂种优势分析。结果表明：供试F1代中，在产量性状上，单铃重表现出较高的超亲优势，衣分在竞争优势上较为明显，普遍高于对照鄂杂棉10号，籽棉产量有8个组合具有超亲优势，皮棉超亲优势产量也存在着部分的超亲优势，但籽棉产量和皮棉产量竞争优势不明显，籽棉产量的竞争优势全部为负值，只有组合HN10×中41的皮棉产量超过对照，竞争优势为2.68%。在纤维品质性状上，马克隆值的超亲优势比较明显，7个组合表现为负值，马克隆值低于双亲，纤维长度和断裂比强度的中亲优势较为明显，7个组合的纤维长度存在中亲优势，8个组合的断裂比强度存在中亲优势，而整齐度和伸长率的杂种优势不明显。

关键词：棉花；核不育；杂交种；产量性状，品质性状

中图分类号： S562.0351 文献标识码： A文章编号：2095-3143（2015）05-0013-06

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2015.05.003

Abstract：3 nuclear sterile lines were employed as female parents， while 3 conventional varieties were employed as male parents，？yield and fiber quality traits were analyzed，results showed that， F1 generation，in yield traits，boll weight showed over parent advantage ， competitive advantage of lint percentage was more obvious， generally higher than the Ganmianza10， 8 combinations of seed cotton yield showed over parent heterosis， several combinations of lint yield existed over parent heterosis，but seed yield and lint yield competitive parent heterosis were not obvious， the seed cotton yield competitive parent heterosis all were negative， only the combination of HN10×Zhong41 in lint yield was 2.68% higher than CK. In fiber quality， micronaire value showed over parent heterosis， 7 combinations were negative， micronaire value lower than the parents， heterosis for the fiber length and tenacity was more obvious， the 7 combinations of the fiber length and 8 combinations of tenacity existed middle parent heterosis ，but the heterosis of the uniformity and elongation rate were not obvious.

Key words：Cotton；GMS；Hybrid seed； Yield traits；Fiber Quality traits

0 引言

棉花杂种优势的利用是棉花科技发展的一场革命[1]，但是近几年来由于棉花价格连年下滑，生产杂交种费工费时，棉花种植成本上涨，棉花种植面积下降。2014年全国杂交棉花制种落实面积3000 hm2，预计2015年全国杂交棉花种植面积将进一步减少，尤其是长江流域[2]。

目前，在棉花杂种优势利用的实践中，大多采用人工去雄制种。人工去雄制种费时费工，机械损伤重，制种产量低，成本较高，导致用工多，种子成本较高。杂交棉种子生产虽然成本高效率低，但是在产量上存在着巨大的优势，如何打破用种成本和产量的负相关是目前需要解决的问题。核雄性不育杂交种的利用不仅可以降低制种的成本，还可以有效地防止在经营中以F2代充当F1代、常规种充当杂交种的不良现象[3]。本研究分析了3个核不育系及其配制的杂交组合（F1）的杂种优势情况，为选育新的核不育杂交种以及为核不育系杂交种的利用提供参考。

1材料与方法

1.1 试验材料

利用3个核不育系GA18、RA1和HN10为母本，其中RA1和HN10是自育核不育系，另以常规棉优选系FXX、晋棉38和中41为父本，采用人工授粉的方法配制杂交种。组合配制见表1。

1.2 试验设计

试验采用随机区组设计，重复3次，4行区。以鄂杂棉10号作对照。2014年4月中旬播种，5月2日移栽。

1.3 考察项目

产量实收计产；第二次收花前每小区收棉铃50个，室内考种，测定籽指、衣分、单铃重等性状；纤维统一抽样送农业部棉花纤维品质监督检验测试中心测定。杂种优势按如下计算方法：中亲优势={[F1-（P1+P2）/2] /（P1+P2）/2}×100%；超亲优势=[（F1-HP）/HP]×100%；竞争优势=[（F1-CK）/CK]×100%，F1为杂交组合值，P1、P2为双亲值，HP为高亲值。

2 结果分析

2.1 核不育系组合杂种优势分析

由表2可知，9个杂交组合中，单铃重有7个组合存在着超亲优势，其中超亲优势大于6%的组合有4个，以HN10×FXX组合的单铃重超亲优势最高，达到21.54%，其次是HN10×中41组合，达到11.30%。其他在单铃重的竞争优势上全部为负值，其中小于-10%有6个组合。

各组合在衣分性状超亲优势上，除了RA1×FXX组合的超亲优势为0外，其他8个杂交组合的超亲优势为负值，分别在-7.14%和-2.57%之间，可见各组合衣分的超亲优势不明显；而各组合衣分在竞争优势上较为明显，普遍高于对照鄂杂棉10号，在0%和5.72%之间，最高为GA18×中41组合，达到5.72%，因此在配制核不育系杂交种时，衣分上要选择双亲衣分较好的品系。

在籽棉产量上，9个组合中有8个组合具有超亲优势，只有组合GA18×FXX为负值，为-8.73%，其中超亲优势最高为HN10×中41，达到21.29%，其次为HN10×晋棉38，达到12.70%，其余5个组合在0%和6%之间。由此可见核不育系杂交组合存在着一定的杂种优势，通过核不育系的改良和配组能够选择出具有较高产量优势的杂交棉核不育系品种；各组合在籽棉产量的竞争优势上全部为负值，只有HN10×中41的竞争优势为-0.02%，与对照差别不明显，籽棉产量基本与常规杂交棉相当。

在皮棉产量上，具有超亲优势的组合有4个，分别为GA18×晋棉38、HN10×晋棉38、N10×中41、RA1×FXX，其中超亲优势最高为HN10×中41组合，达到12.97%，其次为HN10×晋棉38组合，达到8.44%，其余5个组合为负值，在-13.16%～-1.10%之间。另外，在皮棉产量的竞争优势上只有HN10×中41组合超过对照，竞争优势为2.68%，其余的8个组合都低于对照。

2.2 核不育系组合纤维品质性状的优势分析

由表3可知，对于纤维长度这一性状，9个组合中具有超亲亲优势的有4个，分别为HN10×FXX、RA1×FXX、RA1×晋棉38和RA1×中41；9个组合中具有中亲优势的有7个；但是在竞争优势上只有1个组合超过对照，该组合为RA1×中41，竞争优势为1.57%，竞争优势较小。由此可见，纤维长度性状上，部分组合具有超亲优势，大部分组合具有中亲优势，因此，在纤维性状利用上具有一定的优势，但是与对照相比，核不育系配制的杂交组合在纤维长度上还存在一些问题，需要选育在纤维长度上具有一定优势的核不育系。

在断裂比强度性状上，9个组合中有5个组合具有超亲优势，分别为GA18×FXX、HN10×FXX、RA1×FXX、RA1×晋棉38及RA1×中41，其中有3个组合超亲优势大于5%，RA1×中41为8.72%，HN10×FXX为6.13%，RA1×晋棉38为5.61%。9个组合中具有中亲优势的组合有8个，超过5%的组合有3个，RA1×晋棉38为12.01%、RA1×中41为11.86%，HN10×FXX为6.80%。在竞争优势上，有8个组合具有正向竞争优势，超过对照5%的组合有4个，RA1×中41为13.57%，HN10×FXX为9.83%，RA1×晋棉38为8.25%，RA1×FXX为6.52%。结果表明在断裂比强度性状上，核不育系配制的杂交组合的断裂比强度在超亲优势、中亲优势和竞争优势上都比较明显，可以有效的提高杂交棉的断裂比强度，提高棉花的品质。

在马克隆值性状上，由于湖北省的生态条件导致马克隆值普遍偏高，如何降低马克隆值是湖北省育种的一个重点，核不育系配制的9个杂交组合中，存在超亲优势的有2个，存在中亲优势的有7个，存在竞争优势的有3个。相对于对照而言，这些杂交组合的马克隆值偏向于高值，但是在竞争优势上，杂交组合的马克隆值普遍低于对照品种。

在整齐度性状上，4个组合有超亲优势；8个组合具有中亲优势，但是超亲优势和中亲优势均不明显；在整齐度竞争优势上，8个组合存在优势，但优势均不明显。可见，核不育系纤维整齐度性状的杂种优势不明显。

在纤维伸长率性状上，9个组合中有5个组合存在超亲优势，但优势不明显，均小于2.5%；8个组合具有中亲优势，其中组合RA1×晋棉38的中亲优势为7.5%，其他组合的中亲优势小于5%。在竞争优势上只有2个组合为正值，且都为1%，竞争优势不明显。

3 结论与讨论

在对9个核不育系组合的产量性状杂种优势中发现，在单铃重性状上杂种优势最强，有7个组合存在着超亲优势，且超亲优势大于6%的组合有4个，这与张超等、Meredith等以及张正圣等人[4-6]的研究结果基本一致。9个组合在衣分性状没有超亲优势，但基本上有竞争优势，因此在衣分性状上，只要选择衣分高的父本就可以提高杂交一代的衣分。各组合在籽棉产量上也存在着较高的超亲优势，其中8个组合存在超亲优势，这说明核不育系所配制的杂交组合存在着较高的杂种优势；但是在竞争优势上，全部为负值，说明在核不育系产量性状改良上要加大力度。在皮棉产量性状上，有4个组合存在超亲优势，只有组合HN10×中41的竞争优势超过对照，为2.68%，虽然优势不是很明显，但是通过改良，可以选育出在产量性状上超过对照的核不育系杂交组合。

在纤维品质性状上，各组合马克隆值的超亲优势比较明显，7个组合表现为负值，马克隆值低于双亲；各组合纤维长度和断裂比强度的中亲优势较为明显，其中7个组合的纤维长度存在中亲优势，8个组合的断裂比强度存在中亲优势，而整齐度和伸长率的杂种优势不明显。

在本研究中，GA18是从四川省农业科学院棉花研究所引进，詹先进，等[7]对GA18研究结果表明：供试30个组合F1代表现出竞争优势，其优势因组合而异，相对于对照鄂杂棉1号， 3个组合的正向竞争优势达到极显著。HN10和RA1是通过与当地亲本回交改良后的核不育系，从研究结果来看，HN10和RA1两个核不育系的杂种优势优于GA18。从HN10和RA1两个核不育系的杂交一代的产量性状来看核不育系的遗传改良能够提高核不育系的杂种优势，在产量性状上，必须对核不育系的单铃重、结铃性和株型上进行改良。在纤维品质上，选择优质的父本可以提高杂交一代的品质，核不育系能否利用关键是核不育系综合性状的提高。

现在生产上利用的杂交棉主要有三类：一是人工去雄制种的F1 ；二是人工去雄制种的杂交种F2，三是利用核不育系生产的杂交种F1。相对于其他杂交种，棉花核雄性不育杂交种应用在杂交棉种植地区前景较好，技术关键是在核不育系的研究和创造方面取得突破，筛选出高优势高适应性的核不育系。

用核不育系生产的杂种F1在产量和纤维品质上有较大的优势，因而在湖北省生产上具有较好的应用前景，值得进一步研究和利用。

参考文献

[1] 詹先进， 蓝家样， 张兴中，等. 湖北省棉花育种现状及发展趋势[J]. 湖北农业科学， 2005， （5）： 11-13.

[2] 陈全求，詹先进， 蓝家样， 等. 棉花杂种F2利用现状与发展思路[J].现代农业科技，2014，（23）：65-67.

[3] 陈旭升，狄佳春，刘建光，等.棉花杂种优势应用研究现状及发展趋势[J].中国农业科学导报，2002（3）：43-46.

[4] 张超，黄文娟，牟方生，等.棉花核不育系GA18产量品质性状的[J].西南农业学报，2010，23（4）：1043-1046.

[5] Meredith W T，Jr .Quantitative genetics in cotton[J]. Agronamy，1984（24L）：132-150.

[6] 张正圣，李先碧，刘大军，等.陆地棉高品质系的杂种优势利用研究[J].棉花学报，2002，14（5）：264-268.

[7] 詹先进，蓝家样，陈全求，等.棉花核不育系杂交组合（F1）的研究初报[J].湖北农业科学，2007，46（5）：708-711.