新疆长绒棉育成品种演变趋势及综合评价

郑子漂 徐海江 林 涛 郭仁松 王 亮 崔建平 张大伟 魏 鑫 努斯热提·吾斯曼

(新疆农业科学院 经济作物研究所，乌鲁木齐 830091)

长绒棉纤维品质优良，是高端纺织品、特种纺织品不可或缺的原料，是关乎国家安全的战备资源，具有较高的经济价值。由于对光周期、温度和湿度等环境条件很敏感，新疆凭借着独特的地理优势，是我国唯一的长绒棉种植区。自20世纪50年代以来，品种的引进和改良为棉花产量的提高做出了重要贡献，挖掘作物遗传潜力，发挥作物优良遗传特性，实现高产稳产，是育种者追求的目标。邓凤艳等利用筛选出的 60 对多态性 SSR 引物对来自不同国家和地区的 299 份长绒棉材料进行遗传多样性分析，发现新疆在进行长绒棉选育时形成了具有地方特色的品种，但遗传基础比较狭窄，同时与国内其他材料存在一定重叠。通过长绒棉种质资源性状表现及系谱关系研究发现，新疆长绒棉育成品种系谱主要来源于中亚地区，不同时期突破性中间材料的引入是新疆长绒棉纤维品质、抗性提升的基础。阿里甫等通过分析引种以来长绒棉育成品种的发展趋势认为新疆长绒棉品种改良历经了引种试种—驯化—选择生产育种—诱变育种—基因工程育种等过程，与引种初期长绒棉品种相比，主栽品种较引进品种经济性状普遍显著提升，助推了新疆长绒棉产业的发展。由于种植区域限制和种植面积较少等原因，新疆长绒棉育成品种优异性状的鉴定与利用方面的研究鲜见报道。本研究以2010—2019年通过新疆维吾尔自治区农作物品种审定委员会审定的38个中早熟长绒棉品种为材料，采用系统聚类和灰色关联度等方法对育成品种的产量水平、早熟性情况、农艺性状、品质性状和抗病表现等进行综合分析，旨在探明新疆长绒棉育成品种的优势性状及其遗传潜力，以期为开展长绒棉种质资源创新提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

2010—2019年，通过新疆维吾尔自治区农作物品种审定委员会审定的38个中早熟长绒棉品种。各主要试验数据来源于新疆自治区中早熟长绒棉区域试验、生产试验及新疆农作物品种审定公告(http:∥nynct.xinjiang.gov.cn)。品种参试过程中的对照品种情况如下：2010—2011年审定的品种，参试过程中的对照品种为‘新海21号’；2012—2014年审定的品种，参试过程中的对照品种为‘新海28号’；2015年审定的品种，参试第一年的对照品种为‘新海28号’，参试第二年的对照品种为‘新海41号’；2016—2019年审定的品种，参试过程中的对照品种为‘新海41号’。

其中，2010年审定品种3个，为‘新海34号’、‘新海35号’和‘新海36号’；2011年审定品种2个，为‘新海37号’和‘新海38号’；2012年审定品种3个，为‘新海39号’、‘新海40号’和‘新海41号’；2013年审定品种3个，为‘新海42号’、‘新海43号’和‘新海44号’；2014年审定品种4个，为‘新海45号’、‘新海46号’、‘新海47号’和‘新海48号’；2015年审定品种6个，为‘新海49号’、‘新海50号’、‘新海51号’、‘新海52号’、‘新海53号’和‘新海54号’；2016年审定品种4个，品种名称为‘新海55号’、‘新海56号’、‘新海57号’和‘新海58号’；2017年审定品种5个，品种名称为‘新海59号’、‘新海60号’、‘新海61号’、‘新海62号’和‘新海63号’；2018年审定品种6个，品种名称为‘新78’、‘MCR3915’、‘鲁泰700Q’、‘元龙17号’、‘H39012’和‘九棉27’；2019年审定品种2个，品种名称为‘K426’和‘长丰10号’。2010—2019年，科研单位选育出23个长绒棉品种，其余15个为种业企业选育。新疆农业科学院经济作物研究所共选育出12个类型多样、优质高产的新品种，占总数的32%。

1.2 统计分析

对38个长绒棉新品种的主要农艺性状、纤维品质、抗病表现及产量数据进行汇总，采用Microsoft Office Excel 2013、SPSS 19.0、DPS 7.05软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 育成品种产量变化分析

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育成品种产量

由图1和图2可知，2010—2019年育成的38个长绒棉品种产量均高于同期对照，平均籽棉产量达5 386.59 kg/hm，平均皮棉产量为1 778.75 kg/hm，籽棉平均增产率为9.96%，皮棉平均增产率达12.39%。

5个育成品种籽棉产量达到6 000 kg/hm以上，其中‘新海40号’籽棉产量最高，为6 067.50 kg/hm；6个育成品种籽棉产量在5 000 kg/hm以下，其中‘鲁泰700Q’籽棉产量最低，为4 672.50 kg/hm。其余27个品种籽棉产量介于5 000～6 000 kg/hm。籽棉增产率变幅为1.85%～21.77%，参试品种与对照相比增产超过8%的品种有25个，占育成品种总数的65.79%,籽棉增产率最高的是‘新海58号’。38个育成品种皮棉产量介于1 527.00～2 055.75 kg/hm，皮棉产量最高的是‘新海51号’，‘鲁泰700Q’皮棉产量最低。皮棉增产率变幅为1.80%～22.36%，增产超过8%的品种有29个，占育成品种总数的76.32%,其中‘新海58号’皮棉增产率最高。

图1 区域试验中38个育成品种的产量Fig.1 The yield variation of 38 bred varieties in regional test

图2 区域试验中38个育成品种的增产率Fig.2 The yield-increase rate variation of 38 bred varieties in regional test

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育成品种产量年际演变趋势

由表1可知，2010—2019年育成品种年际间籽棉产量范围在4 845.13～5 863.33 kg/hm，总体趋势表现较为平稳。其中，2013—2016年育成品种的籽棉产量水平较高；2018年育成品种的籽棉产量水平偏低。年际间皮棉产量范围在1 606.00～1 962.85 kg/hm，总体趋势表现也较为平稳。其中，2013—2016年育成品种的皮棉产量水平较高；2018和2011年育成品种的皮棉产量水平偏低。

表1 2010—2019年育成品种产量年际演变情况
Table 1 The annual development situation of bred varieties yield during 2010-2019 kg/hm

年份Year籽棉产量Seed cotton yield皮棉产量Lint yield20105 282.50±24.28 cd1 708.50±36.01 cd20115 037.00±148.50 de1 621.50±15.00 d20125 406.70±337.29 bcd1 790.80±93.42 bc20135 731.45±149.87 ab1 855.63±72.79 ab20145 863.33±62.74 a1 930.61±30.93 a20155 626.88±101.42 abc1 882.83±40.94 ab20165 808.53±104.97 a1 962.85±30.39 a20175 080.20±23.15 de1 682.70±13.73 cd20184 845.13±65.14 e1 606.00±20.65 d20195 217.00±96.00 de1 682.25±23.25 cd

注：同列数据后不同小写字母表示处理间差异达到5%显著水平。下同。

Note: Values followed by different letters with same column represent significantly different among treatments at the 5% level. The same below.

2.2 育成品种早熟性分析

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育成品种早熟性

由图3可知，2010—2019年育成的38个长绒棉品种生育期平均为136.82 d，霜前花率平均为93.74%。13个育成品种生育期达140 d以上，其中‘新海38号’生育期最长，为146.60 d；10个育成品种生育期在130 d以下，其中‘鲁泰700Q’生育期最短，为127.50 d。其余15个品种生育期介于130～140 d。霜前花率变幅为84.70%～99.30%，霜前花率超过95%的品种有27个，占育成品种总数的71.05%，霜前花率最高的是‘K426’。

图3 38个长绒棉品种的生育期及霜前花率Fig.3 The growth period and pre-frost lint rate of 38 long-staple cotton varieties

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育成品种早熟性年际演变趋势

由表2可知，2010—2019年育成品种年际间生育期在129.50～143.30 d，其中，2011年育成品种的生育期较长；2017、2018和2019年育成品种的生育期均较短。生育期总体呈现出逐年缩短的趋势。年际间霜前花率范围在 89.17%～99.15%，其中，2017—2019年育成品种的霜前花率均较高，2011、2010和2012年育成品种的霜前花率均较低。霜前花率总体表现为逐年升高趋势。

表2 38个品种早熟性年际演变情况
Table 2 The annual development situation of maturity condition on 38 varieties

年份Year生育期/dGrowth period霜前花率/%The rate of pre-frost lint2010142.67±1.76 ab93.02±0.32 d2011143.30±3.30 a89.17±4.47 e2012140.00±2.89 ab94.59±0.71 cd2013139.00±0.58 ab95.98±0.51 bc2014138.00±0.82 b95.08±0.60 bcd2015139.73±0.45 ab96.22±0.54 bc2016139.25±0.63 ab95.38±0.59 bcd2017132.10±1.65 c96.92±0.69 abc2018130.08±1.05 c97.78±0.14 ab2019129.50±0.50 c99.15±0.15 a

2.3 育成品种农艺性状分析

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育成品种农艺性状

由表3可知，2010—2019年育成的38个长绒棉品种株高变幅为80.00～125.00 cm，株高≥120 cm的品种有3个，分别为‘鲁泰700Q’、‘新海57号’和‘新海41号’；株高≤90 cm的品种有5个，分别为‘新海34号’、‘新海35号’、‘MCR3915’、‘新海39号’和‘新海50号’。始节位变幅为2.5～3.7节，始节位≥3.5节的品种有4个，分别为‘新海34号’、‘新海63号’、‘新海39号’和‘元龙17号’；始节位≤3.0节的品种有8个，分别为‘新海37号’、‘新海45号’、‘新海46号’、‘新海54号’、‘新海57号’、‘鲁泰700Q’、‘K426’和‘新78’。果枝数变幅为11.00～16.10台，果枝数≥13.0台的品种有9个，分别为‘新海35号’、‘新海38号’、‘新海39号’、‘新海60号’、‘新海61号’、‘新海63号’、‘鲁泰700Q’、‘H39012’和‘新78’；果枝数≤12.0台的品种有2个，分别为‘新海50号’和‘新海54号’。铃数变幅为9.00～16.48个，铃数≥14.0个的品种有8个，分别为‘新海35号’、‘新海39号’、‘新海43号’、‘新海44号’、‘新海47号’、‘新海53号’、‘新海60号’和‘鲁泰700Q’；铃数≤10.0个的品种有7个，分别为‘九棉27’、‘长丰10号’、‘元龙17号’、‘H39012’、‘MCR3915’、‘新海50号’和‘新海56号’。铃重变幅为2.90～3.60 g，铃重≥3.50 g的品种有15个，分别为‘新海39号’、‘新海43号’‘新海45号’、‘新海46号’、‘新海47号’、‘新海48号’、‘新海50号’、‘新海52号’、‘新海53号’、‘新海54号’、‘新海56号’、‘新海57号’、‘新海58号’、‘新海59号’和‘新海62号’，占育成品种总数的39.47%；铃重≤3.20 g的品种有5个，分别为‘新海34号’、‘新海38号’、‘鲁泰700Q’、‘新海35号’和‘K426’。子指变幅为11.60～13.25 g，‘新海34号’子指最小，‘新海48号’子指最大。衣分变幅为31.50%～34.60%，衣分≥33.50%的品种有9个，分别为‘元龙17号’、‘新海35号’、‘新海39号’、‘新海48号’、‘新海51号’、‘新海54号’、‘新海55号’、‘新海56号’和‘新海61号’；衣分≤32.00%的品种有5个，分别为‘鲁泰700Q’、‘新海34号’、‘新海36号’、‘新海38号’和‘新海52号’。

表3 38个品种农艺性状
Table 3 Agronomic characters on 38 varieties

品种Variety株高/cmPlantheight始节位First nodeposition果枝数Fruitbranch铃数Boll numberper plant铃重/gBollweight子指/gSeedindex衣分/%Lintpercentage新海34号 Xinhai 3490.003.512.013.02.9011.6032.00新海35号 Xinhai 3589.653.116.116.53.1011.7433.60新海36号 Xinhai 36100.003.112.512.03.2712.5031.60新海37号 Xinhai 37110.002.812.511.03.2812.0032.70新海38号 Xinhai 38100.003.013.512.53.0212.5031.70新海39号 Xinhai 3985.003.715.014.03.5011.9033.50新海40号 Xinhai 40100.003.112.013.53.3412.7032.98新海41号 Xinhai 41120.003.212.512.03.4413.2033.23新海42号 Xinhai 42110.003.012.311.53.4013.0333.02新海43号 Xinhai 4395.003.113.014.03.5513.1032.80新海44号 Xinhai 4496.003.413.014.03.4512.7032.60新海45号 Xinhai 4597.502.513.013.53.6012.8033.17新海46号 Xinhai 46100.002.813.011.93.5512.9632.36新海47号 Xinhai 4795.003.013.014.03.5512.5032.60新海48号 Xinhai 4897.503.412.910.43.5013.2533.90新海49号 Xinhai 4996.603.312.410.63.4012.8033.40新海50号 Xinhai 5080.003.111.59.73.5013.0033.10新海51号 Xinhai 51110.003.012.311.83.4912.4033.62新海52号 Xinhai 5295.423.112.812.33.5012.6032.00新海53号 Xinhai 5395.003.213.014.03.5512.4032.80新海54号 Xinhai 54100.002.911.012.53.5012.2034.60新海55号 Xinhai 55100.003.013.011.53.4012.6033.85新海56号 Xinhai 5698.203.212.59.83.5012.4033.50新海57号 Xinhai 57120.002.513.013.53.6012.8033.30新海58号 Xinhai 58100.003.012.811.53.6012.5033.00新海59号 Xinhai 59100.003.112.312.53.5012.7033.40新海60号 Xinhai 6095.003.315.014.53.4012.4033.34新海61号 Xinhai 6195.003.014.511.03.4013.0034.30新海62号 Xinhai 6294.003.112.011.03.5512.5032.70新海63号 Xinhai 63110.003.614.512.53.3012.4032.65新78 Xin 78100.003.013.510.03.4512.4033.20MCR391589.203.112.59.83.3012.5032.60鲁泰700Q Lutai 700Q125.002.814.014.03.1012.9031.50元龙17号 Yuanlong 17100.003.712.59.53.4013.1033.70H39012100.003.113.29.73.4012.7032.80九棉27 Jiumian 27110.003.413.09.03.4012.9033.45K426100.702.912.810.33.2012.2032.50长丰10号 Changfeng 10101.903.012.99.43.3012.5032.10

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育成品种农艺性状和皮棉产量的灰色关联分析将育成品种的农艺性状作为一个灰色系统，皮棉产量设定为母序列X，株高、始节位、果枝数、铃数、铃重、子指和衣分7个性状分别设定为比较序列

X

、

X

、

X

、

X

、

X

、

X

和

X

。将原始数据进行无量纲转换得到均值化序列，见表4，应用DPS 7.05软件进行灰色关联度分析，分辨系数

ρ

越小，分辨力越大，本研究

ρ

=0.5，计算关联度(表5)。

由表5可知，7个农艺性状与38个育成品种皮棉产量的关联度由高到低为铃重>衣分>子指>株高>始节位>果枝数>铃数，因此，铃重、衣分与皮棉产量的关联度最大，关联系数达到0.79。

2.4 育成品种纤维品质性状分析

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育成品种纤维品质性状

由图4和图5可知，2010—2019年育成的38个长绒棉品种纤维上半部平均长度变幅为36.4～41.4 mm，纤维长度≥37 mm的品种有32个，占育成品种总数的84.21%；纤维长度≥40 mm的超长绒棉品种有4个，分别为‘长丰10号’、‘K426’、‘新海44号’和‘新海60号’。断裂比强度变幅为42.8～48.8 cN/tex，断裂比强度≥45 cN/tex的品种有27个，占育成品种总数的71.05%；断裂比强度≥47 cN/tex 的超强力长绒棉品种有5个，分别为‘新海42号’、‘新海40号’、‘新海44号’、‘新海43号’和‘元龙17号’。马克隆值变幅为3.6～4.5，属于A级(3.7～4.2)的品种有33个，占育成品种总数的86.84%。整齐度指数变幅为87.4%～90.1%，≥90%的品种有2个，分别为‘长丰10号’和‘新海60号’。

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育成品种纤维品质性状年际演变趋势

由表6可知，2010—2019年育成品种的年际间纤维上半部平均长度变幅在36.80～40.90 mm，其中，2019年育成品种的纤维长度较长；2011和2012年育成品种的纤维长度较短，平均长度<37 mm。纤维长度总体呈现出逐年增长的趋势。年际间断裂比强度范围在44.00～48.00 cN/tex，其中，2013年育成品种的断裂比强度较强；2010和2017年育成品种的断裂比强度较弱，平均强度<45 cN/tex。2010—2019年育成品种断裂比强度基本能够保持在≥45 cN/tex。

年际间马克隆值变幅在3.77～4.20，其中，2010年育成品种的马克隆值较低，育成品种平均马克隆值均在A级范围内；2011年育成品种的马克隆值较高。年际间整齐度指数变幅在87.88%～89.60%，其中，2019年育成品种的整齐度指数较高。育成品种平均整齐度指数基本维持在88%左右。

2.5 育成品种抗病性分析

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育成品种抗病性

由图6可知，2010—2019年育成的38个长绒棉品种枯萎病病情指数变幅为0～16.8，属高抗枯萎病(病情指数≤5.0)的品种有28个，占育成品种总数的73.68%；属抗枯萎病(<5.0病情指数≤10.0)的品种有6个；其余2个为耐枯萎病(<10.0病情指数≤20.0)的品种。黄萎病病情指数变幅为3.3～43.8，属高抗黄萎病(病情指数≤10.0)的品种有17个，约占育成品种的一半；属抗黄萎病(<10.0病情指数≤20.0)的品种有6个；属耐黄萎病(<20.0病情指数≤35.0)的品种有6个；其余9个为易感黄萎病品种。

表5 长绒棉农艺性状与皮棉产量的关联度
Table 5 The relational order of lint yield with agronomic characters

关联情况Relation株高Plantheight始节位First nodeposition果枝数Fruitbranch铃数Boll numberper plant铃重Bollweight子指Seedindex衣分Lintpercentage关联系数Correlation coefficient0.727 50.717 40.714 30.683 00.793 40.782 10.788 2位次Relational order4567132

图4 38个育成品种纤维上半部平均长度及断裂比强度Fig.4 The fiber length and strength of 38 bred varieties

图5 38个育成品种的纤维马克隆值及整齐度指数Fig.5 The fiber micronaire value and uniformity index of 38 bred varieties

表6 2010—2019年育成品种纤维品质性状的年际演变
Table 6 The annual development situation of fiber quality on bred varieties during 2010-2019

年份year上半部平均长度/mmFiber length断裂比强度/(cN/tex)Fiber strength马克隆值Fiber micronaire整齐度指数/%Uniformity index201037.23±0.46 cde44.00±0.60 c3.77±0.21 b88.83±0.03 abc201136.80±0.20 e45.35±0.15 bc4.20±0.14 a88.90±0.30 ab201236.83±0.30 de46.17±0.95 b3.97±0.06 ab88.63±0.27 abc201338.10±1.06 bcde48.00±0.42 a4.00±0.17 ab88.73±0.12 abc201438.10±0.29 bcde46.30±0.18 b4.13±0.15 a87.88±0.19 c201538.25±0.34 bcde45.03±0.38 bc4.07±0.24 ab88.25±0.17 bc201638.48±0.14 bc45.78±0.17 b4.00±0.14 ab87.88±0.15 c201738.98±0.35 b44.70±0.60 bc4.12±0.18 a88.96±0.36 ab201838.42±0.44 bcd45.30±0.45 bc4.12±0.20 a88.50±0.31 bc201940.90±0.50 a45.85±0.25 b4.00±0.00 ab89.60±0.40 a

图6 38个长绒棉品种抗枯萎病和黄萎病的情况Fig.6 The resistance of Fusarium wilt disease and Verticillium disease on 38 long-staple cotton varieties

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育成品种抗病性年际演变趋势

由表7可知，2010—2019年育成品种的年际间枯萎病病情指数变幅在0.05～10.68，其中，2011年育成品种的枯萎病病情指数均较低，与2014和2016年育成品种间差异显著；2014年育成品种的枯萎病病情指数均较高，该年份平均病情指数仅处于耐枯萎病级别。年际间抗枯萎病表现总体较好，9个年份育成品种为高抗和抗枯萎病类别。

年际间黄萎病病情指数变幅在5.56～43.43，其中，2015、2017、2018和2019年育成品种的黄萎病病情指数均较低，与其他年份育成品种差异显著；2012和2013年育成品种的黄萎病病情指数均较高。年际间黄萎病病情指数总体呈现出逐年降低的趋势。

表7 育成品种抗病性年际演变情况
Table 7 The annual development situation of disease resistance on bred varieties

年份Year枯萎病病情指数Disease index of Fusarium wilt黄萎病病情指数Disease index of Verticillium wilt20103.87±1.92 bc35.60±4.28 b20110.05±0.05 c33.80±8.40 b20120.93±0.45 bc42.47±0.75 a20132.10±0.81 bc43.43±0.12 a201410.68±1.95 a25.10±2.62 c20155.73±2.47 abc9.73±2.02 de20166.00±1.11 ab16.00±0.79 d20173.88±0.14 bc5.56±0.24 e20183.52±0.53 bc9.08±0.20 e20193.05±0.05 bc8.30±0.70 e

2.6 育成品种主要性状的聚类分析

由表8可知，第Ⅰ类群包含3份长绒棉育成品种，分别为‘新海41号’、‘新海57号’和‘鲁泰700Q’，属于植株高度较高(121.67 cm)、结铃数较多(13.17个)、子指较重(12.97 g)、铃重较重(3.38 g)、始节位较低(2.8节)和马克隆值较低(3.89)的品种。第Ⅱ类群包含5份长绒棉育成品种，分别为‘新海37号’、‘新海42号’、‘新海51号’、‘新海63号’和‘九棉27’，属于衣分高(33.09%)、植株高度较高(110.00 cm)、始节位较高(3.2节)和结铃数较少(11.2个)的材料。第Ⅲ类群包含‘新海36号’和‘新海38号’等共25份长绒棉育成品种，属于铃重较大(3.44 g)、上半部平均长度较长(38.62 mm)、断裂比强度较强(45.88 cN/tex)和果枝数少(12.9台)的品种。第Ⅳ类群包含5份长绒棉育成品种，分别为‘新海34号’、‘新海35号’、‘新海39号’、‘新海50号’和‘MCR3915’，属于植株高度较矮(86.77 cm)、始节位较高(3.3节)、果枝数较多(13.4台)和子指较轻(12.97 g)的品种。

表8 不同类群11个性状的平均数
Table 8 The average of 11 characters in different clusters

类群Cluster株高/cmPlantheight始节位Firstnodeposition果枝数Fruitbranch铃数Bollnumberper plant铃重/gBollweight子指/gSeedindex衣分/%Lintpercentage上半部平均长度/mmFiberlength断裂比强度/(cN/tex)Fiberstrength马克隆值Fibermicronaire整齐度指数/%UniformityindexⅠ121.672.813.213.23.3812.9732.6837.6545.083.8987.92Ⅱ110.003.212.911.23.3712.5533.0938.0945.164.0188.47Ⅲ98.113.112.911.83.4412.6433.0038.6245.884.0888.64Ⅳ86.773.313.412.63.2612.1532.9636.8344.534.0088.30

3 讨 论

3.1 育成品种总体评价

产量是棉花种植收益的基础，在其他性状协同发展的前提下，高产是棉花品种培育的核心目标。棉花单产提高的最主要因素是品种改良，据统计，品种改良对产量提高的实际贡献率达到了30%以上。本研究结果表明，2010—2019年新疆长绒棉育成品种虽然参试年份不同，地力和水肥条件也有差异，但平均皮棉产量达到了1 778.75 kg/hm，总体表现为高产和稳产，这与棉花生产的需求契合。

生育期和霜前花率是衡量棉花早熟性最直接的指标。有研究表明，缩短生育期、提高霜前花率可以增加棉花产量。本研究发现，长绒棉育成品种生育期总体呈现出逐年缩短的趋势，而霜前花率总体表现为逐年升高趋势。说明育种者已协调好早熟和产量之间的关系，在长绒棉育种的实践中适当缩短生育期、提高霜前花率，可协同实现早熟、高产目标。

棉花农艺性状与产量之间存在着显著相关性，付志远等研究表明，可以通过提高有效果枝数和果枝节间长度，降低总果枝数或果枝长度促进皮棉产量的增加。齐海坤等研究发现，株高、单株果枝数与单位面积产量的相关性达极显著水平，说明通过改良棉花株型性状来选育高产的棉花新品种是可行的。本研究运用7个农艺性状与皮棉产量进行灰色关联度分析，发现铃重和衣分对皮棉产量的影响最大，这与Tang等和齐海坤等的研究结果一致，铃重和衣分作为棉花产量的主要决策变量，可作为棉花育种过程中着重改良的性状。

棉花的纤维品质性状和产量为数量性状，遗传机理较为复杂，容易受外部环境因素的影响，且衣分与上半部平均长度和断裂比强度存在遗传上的负相关性，改良棉花品质的同时又要保证产量的稳定存在一定的难度，因此兼顾棉花产量和纤维品质是重要的育种方向。经过分析发现，2010—2019年长绒棉育成品种纤维断裂比强度、马克隆值和整齐度指数均无重大突破，但维持在了较高水平；纤维长度呈现逐年增长趋势，2019年育成品种的纤维长度达到40 mm，表明长绒棉育种工作者在探索品质提升尤其是纤维长度方面取得了一定突破。

棉花枯萎病和黄萎病作为土传真菌性病害，对棉花生产造成极大的威胁。本研究发现，2010—2019年，新疆长绒棉育成品种均为高抗、抗或耐枯萎病类型；黄萎病病情指数也呈现逐年降低的趋势，说明长绒棉抗病选育取得了一定进展。加强棉花抗病机制和提高棉花抗病能力的研究越来越受到国内外研究者的重视，长期实践表明，选育和种植抗病棉花品种是防治枯萎病、黄萎病的有效措施；今后应持续挖掘国内外抗源材料，不断创新研究手段和技术方法，加快棉花抗病育种的进程。

聚类分析被广泛用于作物种质资源分类与遗传多样性的研究中。本研究中，通过对农艺性状与品质性状的聚类分析发现，‘新海41号’、‘新海57号’和‘鲁泰700Q’可作为改良长绒棉产量构成和马克隆值的材料加以利用；‘新海51号’和‘九棉27’可作为衣分改良的材料；‘新海39号’、‘新海35号’和‘新海34号’可作为改良长绒棉株型、提高始节位的材料加以利用。在长绒棉育种实践中，可根据育种目标进行综合分析和利用，为更好地选配杂交亲本提供理论支撑。

3.2 长绒棉育种方向

自2010年以来，长绒棉育种水平有了较大提升，在育成品种的产量、早熟性、纤维长度和抗病性等方面有所突破，新品种选育取得了一定进展。但从38个育成品种的总体评价看，还存在很多不足之处。育种手段较为单一，基本为人工杂交选育的品种；骨干亲本遗传基础较为狭窄，缺乏不同类型的种质资源，应持续加强长绒棉种质创新工作。

应开展突破性资源引进与利用，有针对性地开展突破性种质资源鉴定。围绕具体育种目标，例如，可以从美国引进适宜机械采收的长绒棉优势资源，从埃及引进纤维品质优异的资源材料，从中亚国家重点引进耐高温且早熟的优异种质资源，将引进的优异资源和国内优质品系进行深度融合，为支撑长绒棉种质创新及相关研究工作提供保障。

完善长绒棉品种的适采性。长绒棉棉铃较小、铃尖易扎手、采收成本较高、人工采收困难，是困扰新疆长绒棉产业健康发展的核心问题。据统计，新疆长绒棉人工采摘成本折合皮棉约9 400元/t，占植棉总成本的43%左右，且仍存在上涨的趋势，这将直接影响长绒棉植棉户及用棉企业使用新疆长绒棉的积极性。与陆地棉相比，长绒棉在株型、采收和加工等环节存在较大差异，需要从长绒棉机采品种选育(果枝始节高度提升至15 cm以上)、长绒棉机采关键种植技术集成、脱叶催熟技术应用、采棉机械的改进、籽棉清花机械的研制和农机与农艺的融合等各环节上加以解决。

与国外长绒棉育种相比，我国新疆长绒棉育种多采用传统技术方法。应借助现代生物技术在特定性状改良上的优势，加强长绒棉耐干旱、耐高温和耐低温等基因资源的开发和利用，持续挖掘长绒棉的遗传潜力，实现简单高效、定向创制棉花新种质的目的，选育出符合目标性状的新品种。

4 结 论

2010—2019年，育成品种平均皮棉产量达到了1 778.75 kg/hm，总体表现为高产、稳产；育成品种生育期逐年缩短，霜前花率逐年升高。本研究通过灰色关联度分析，发现铃重、衣分与皮棉产量的关联度最大。纤维长度逐年增长；断裂比强度基本保持在45 cN/tex以上；平均马克隆值在A级范围内；整齐度指数基本维持在88%左右。黄萎病病情指数呈现逐年降低的趋势；38个育成品种均为高抗、抗或耐枯萎病类别。通过聚类分析将38个育成品种分成了4类，第Ⅰ类主要属于植株高度较高的品种，第Ⅱ类主要属于衣分较高的品种，第Ⅲ类主要属于铃重较大的品种，第Ⅳ类主要属于植株高度较矮的品种，可根据具体育种目标，选择亲本进行改良。