全 文 ：中国农学通报 2015,31(18):111-115
Chinese Agricultural Science Bulletin
中外海岛棉不同开花期棉子油分性状与物理性状研究
李欣怡，范君华，刘 明，胡超越，王有武，马 珍
（塔里木大学植物科学学院，新疆阿拉尔 843300）
摘 要：为了筛选出高油含量的海岛棉品种及最优花期，以中国新疆、埃及、美国、中亚海岛棉20个品种8
个开花期所结的棉子为试验材料，采用生物学统计法和索氏抽提法，分析其物理性状以及油分性状的变
化特征及其间的关系。海岛棉的种子油分指数和种仁油分指数存在明显的遗传变异性，变异系数均为
12.86%；XH-36、XH-41、DJC-3、DJC-4、DJC-5、A-Za的棉子油分性状指标显著高于其他品种，且这6个品
种在7月5日的油分性状最优，其次是6月30日和7月20日。该试验初步筛选出6个高油性状的优质海
岛棉品种，同时相关性分析表明棉子的物理性状和油分性状间相互作用，共同影响棉子品质，且棉子油
分性状受其物理性状调控。
关键词：海岛棉；不同开花期；种子油分性状；种子物理性状
中图分类号：S562 文献标志码：A 论文编号：casb15030032
Oil Traits and Physical Traits of Cotton Seed of Chinese and Foreign Sea Island Cotton
at Different Flowering Stages
Li Xinyi, Fan Junhua, Liu Ming, Hu Chaoyue, Wang Youwu, Ma Zhen
(College of Plant Science and Technology, Tarim University, Alar Xinjiang 843300)
Abstract: In order to select sea island cotton varieties of high oil content and the most optimal flowering stage,
the change characteristics of physical traits and oil traits as well as the relationship between them were
analyzed by taking cotton seed of 20 sea island cotton varieties of Xinjiang of China, Egypt, America and
Central Asia at 8 flowering stages as test materials by using biological statistics and Soxhlet extraction method.
Seed oil index and kernel oil index of sea island cotton had significant genetic variability, and their variable
coefficients were 12.86%. Cotton seed oil traits of XH-36, XH-41, DJC-3, DJC-4, DJC-5 and A-Za were
significantly higher than that of other varieties, and the optimal oil traits of these six varieties was on July 5th,
followed by June 30th and July 20th. Therefore, six high quality varieties of sea island cotton were screened out
initially through the test. Moreover, the correlation analysis showed that there was interaction between physical
traits and oil traits of cotton seed, which could affect cotton seed quality jointly, and cotton seed oil traits were
regulated by its physical traits.
Key words: sea island cotton (Gossypium barbadense L.); different flowering stages; seed oil traits; seed
physical traits
0 引言
棉花为中国重要的经济作物，不仅为纺织工业提
供纤维原料，而且棉子中含有丰富的油分、氨基酸、碳
水化合物、维生素等[1-2]。新疆的自然生态条件得天独
基金项目：国家自然科学基金项目“南疆的埃及棉、皮马棉、中亚海岛棉棉籽油分蛋白蓄积机理研究”(31360303)，“融埃及棉血缘的南疆零式株型海
岛棉优质纤维形成的生理机制”(31060035)。
第一作者简介：李欣怡，女，1988年出生，湖北荆门人，在读研究生，研究方向：作物高产生理生态。通信地址：843300新疆阿拉尔市塔里木大学植物
科学学院，E-mail：lxylluu@163.com。
通讯作者：刘明，男，1962年出生，新疆阿克苏人，教授，硕士生导师，研究方向：作物高产生理生态。通信地址：843300新疆阿拉尔市塔里木大学植物
科学学院，E-mail：lmzky@163.com。
收稿日期：2015-03-05，修回日期：2015-04-13。
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厚，是中国海岛棉最适宜的栽培区域，是中国海岛棉商
业化生产的唯一基地[3-4]，经过多年育种工作，新疆培育
出了许多优质海岛棉品种，为海岛棉生产发展提供了
重要的科研和经济价值[5-6]。
随着人们物质生活水平的日益提高，食用油的消
费量也逐年增加，但是中国耕地面积逐年减少，土地资
源紧缺，油料生产和粮食生产争地矛盾日益突出，食用
油缺口逐渐增大 [7]。而中国每年利用棉子榨油约
1500 kt，占国内生产植物油总产的16%以上[8]，且棉子
含有丰富的亚油酸，为高级保健油料作物[7]。此外，棉
子油可作为生物柴油，代替紧张的化石能源，促进循环
经济理念的发展和应用[9-10]。目前陆地棉和海岛棉棉
子的研究均集中于营养品质间的关系[11-12]、营养品质与
纤维产量间的关系[13-15]和营养品质的QTL定位[16]。一
直以来棉花育种工作的首要目标主要以纤维的产量与
品质改良为主。而且有研究表明棉子含油量与棉纤维
产量及品质性状间无显著相关性，因此改良棉子高油
含量，并不影响棉纤维的产量与品质[14-15]。本研究旨在
筛选南疆地区高油含量的海岛棉品种及其最优花期，
为筛选多目标性状的优质海岛棉品种提供理论基础和
实践意义，促进南疆地区棉花产业发展和农民经济
收入。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于 2013—2014年在新疆兵团第一师农业科
学研究所3号试验田进行，选用20个中外海岛棉品种：
XH-9、XH-28、XH-32、XH-34、XH-36、XH-38、XH-40、
XH-41、AC-599、DJC-3、DJC-4、DJC-5、Giza-79、Giza-
80、Giza- 82、Giza- 85、A- Za（A杂交铃）、Pima S- 6、
Termez-31、9899-И，分别来自5个海岛棉主产国（见表
2）。每年用地 1500 m2，采用田间随机区组排列，常规
滴管栽培模式，依照高产田进行田间管理。每个品种
分别于 6月 30日、7月 05日、7月 10日、7月 15日、7月
20日、7月 25日、7月 30日、8月 04日各扣牌 500朵黄
花，成熟时采摘50个吐絮棉铃进行室内考种。
1.2 研究方法
1.2.1 棉子物理性状的测定 子指（100粒棉花种子的
质量，g），仁指（100粒棉花种仁的质量，g），壳指（100
粒棉花种壳的质量，g），出仁率、仁/壳的公式如下：
出仁率=种仁重/种子重×100% ……………… (1)
仁/壳=种仁重/种壳重………………………… (2)
1.2.2 棉子油分的测定 取样棉子剥去种壳，然后采用
索氏抽提法（残差法）测量棉仁油分含量，参照种子粗
脂肪检测国家标准进行 [17]。进而计算出种子油分含
量、种仁油分指数和种子油分指数，其中：
种仁油分指数=仁指×种仁油分含量………… (3)
种子油分指数=子指×种子油分含量………… (4)
1.2.3 数据处理 将所得数据整理后，用 Excle2003进
行数据整理，用SPSS17.0软件对数据进行单因素方差
分析，其中差异性显著水平设定为α=0.05；用相关系数
检验各指标间的相关性。
2 结果与分析
2.1 棉子物理和油分性状统计及变异系数分析
统计20份海岛棉棉子的物理性状和油分性状（表
1）可以看出，变异最大的是种仁油分指数和种子油分
指数，变异系数为12.86%，变化范围为1.53~3.40 g；变
异最小的是出仁率，变异系数为 2.67%，变化范围为
55.88%~65.61%；变异系数从大到小依次为：种子油分
指数=种仁油分指数>壳指>仁指>子指>仁/壳>种子含
油率>种仁含油率>出仁率。表明在海岛棉种质资源
中，棉子油分品质存在较大遗传性变异，因而对油分含
量的改良具有良好的遗传基础。
极小值
中值
极大值
均值
标准差
极差
变异系数/%
子指/g
8.05
11.82
13.84
11.59
1.23
5.79
10.62
壳指/g
3.11
4.46
5.41
4.39
0.53
2.30
12.17
仁指/g
4.50
7.36
8.85
7.20
0.77
4.35
10.64
出仁率/%
55.88
62.12
65.61
62.09
1.66
9.73
2.67
仁/壳
1.27
1.64
1.91
1.64
0.11
0.64
6.97
种仁含油率/%
32.37
37.66
40.70
37.44
1.44
8.33
3.85
种仁油分指数/g
1.53
2.75
3.40
2.70
0.35
1.87
12.86
种子含油率/%
18.95
23.38
25.40
23.25
1.15
6.45
4.95
种子油分指数/g
1.53
2.75
3.40
2.70
0.35
1.87
12.86
表1 20个中外海岛棉品种8个开花期棉子物理性状和油分性状统计分析
2.2 不同品种间油分含量的比较
由表 2可以看出，Termez-31的种仁含油率、种子
含油率、种仁油分指数和种子油分指数均最低，分别为
33.7%、20.63%、1.91 g和 1.91g；以各品种油分指标从
·· 112
李欣怡等：中外海岛棉不同开花期棉子油分性状与物理性状研究
小到大排列，分析表明，种仁含油率最高的为DJC-4，其
次为DJC-3和DJC-5；种子含油率最高的为A-Za，其次
为XH-36、DJC-3、DJC-4、DJC-5、Giza-85和Pima S-6；
种仁油分指数和种子油分指数最高的为XH-41，其次为
DJC-3和 DJC-5。综合油分性状 4个指标可以看出
Giza-85和Pima S-6的种仁含油率低于38%，且种子油
分指数和种仁油分指数也较低，而XH-36、XH-41、DJC-
3、DJC-4、DJC-5和A-Za各油分指标值均较高，初步表
明海岛棉XH-36、XH-41、DJC-3、DJC-4、DJC-5和A-Za
品种油分性状最好，最适合成为高油海岛棉品种。
2.3 高油含量品种不同花期的油分含量变化
对高油含量海岛棉品种XH-36、XH-41、DJC-3、
DJC-4、DJC-5和A-Za不同花期油分性状（表3）进行单
因素方差分析可以看出，XH-36、DJC-4品种的种仁含
油率、种子含油率、种仁油分指数和种子油分指数最高
时期均一致，分别为 6月 30日、7月 05日；XH-41种仁
含油率在7月25日最高，种子含油率最高在7月5日和
7月 20日，种子油分指数和种仁油分指数最高值在 7
月5日和7月10日；DJC-3的种仁含油率在7月10日和
7月20日极高，种子含油率、种仁油分指数和种子油分
指数均在 7月 20日达到最高；DJC-5的种仁含油率最
高在 7月 5日和 7月 20日，种子含油率在 7月 5日和 7
月20、25日均极高，种仁油分指数和种子油分指数在7
月5日达到最高；A-Za种仁含油率在7月5日最高，种
子含油率在6月30日和7月5日最高、种仁油分指数和
种子油分指数在6月30日达到最高。初步表明，不同
品种海岛棉棉子油分性状最优时的花期存在差异，总
体来看最适宜收获高油分性状的花期为7月5日，其次
为6月30日和7月20日，说明海岛棉品种在棉子油分
最优时的花期不同，同一品种同一油分性状可存在不
同的最优花期。
2.4 棉子物理性状与油分含量的关系
由表4可知，棉子物理性状间：子指、仁指、壳指间
及出仁率与仁/壳间均呈极显著正相关，壳指与出仁率
和仁/壳间呈极显著负相关，仁指与出仁率和仁/壳间
呈显著正相关；棉子油分性状间：种仁含油率、种子含
油率、种仁油分指数、种子油分指数间均呈极显著正相
关；棉子物理性状与油分性状间：子指和仁指与种仁含
国别
中国新疆
埃及
美国
乌兹别克斯坦
土库曼斯坦
品种
XH-9
XH-28
XH-32
XH-34
XH-36
XH-38
XH-40
XH-41
AC-599
DJC-3
DJC-4
DJC-5
Giza-79
Giza-80
Giza-82
Giza-85
A-Za
Pima S-6
Termez-31
9899-И
果枝
类型
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3
3
3
3
3
2
0
0
花期
数/n
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
种仁含
油率/%
35.40±0.81
37.84±0.82
36.97±0.71
37.50±1.00
38.01±0.80
37.79±0.75
37.70±0.69
38.04±0.34
38.17±0.64
38.74±0.66
39.41±0.93
38.74±0.88
36.37±0.87
37.21±0.88
37.33±1.24
37.71±0.72
38.22±0.40
37.27±0.57
33.70±1.11
36.77±0.97
变异
系数/%
2.28
2.17
1.91
2.66
2.10
1.98
1.84
0.91
1.67
1.71
2.36
2.26
2.40
2.38
3.31
1.91
1.04
1.52
3.31
2.63
种仁油分
指数/g
2.39±0.26
2.85±0.16
2.73±0.12
2.66±0.19
2.97±0.12
2.87±0.20
2.86±0.36
3.08±0.12
2.84±0.08
3.05±0.14
3.00±0.18
3.05±0.18
2.60±0.15
2.52±0.23
2.56±0.21
2.41±0.20
2.46±0.10
2.80±0.26
1.91±0.25
2.37±0.24
变异
系数/%
10.70
5.12
4.49
7.26
4.20
7.02
12.48
3.77
2.85
4.59
6.04
5.89
5.65
9.19
8.31
8.31
4.24
9.34
12.97
10.27
种子含
油率/%
22.10±1.05
23.7±0.736
22.67±0.69
22.75±0.98
23.83±0.62
23.40±0.87
23.20±0.86
23.46±0.42
23.24±0.79
23.84±1.00
23.92±0.85
23.92±0.72
22.83±0.83
23.59±0.86
23.16±0.87
23.99±0.75
24.28±0.60
23.99±0.77
20.63±1.43
22.56±0.89
变异
系数/%
4.73
3.08
3.03
4.30
2.60
3.70
3.72
1.78
3.39
4.71
3.54
3.01
3.65
3.63
3.75
3.15
2.47
3.19
6.95
3.93
种子油
分指数/g
2.39±0.26
2.85±0.16
2.73±0.12
2.66±0.19
2.97±0.12
2.87±0.20
2.86±0.36
3.08±0.12
2.84±0.08
3.05±0.14
3.00±0.18
3.05±0.18
2.60±0.15
2.52±0.23
2.56±0.21
2.41±0.20
2.46±0.10
2.80±0.26
1.91±0.25
2.37±0.24
变异
系数/%
10.70
5.12
4.49
7.26
4.20
7.02
12.48
3.77
2.85
4.59
6.04
5.89
5.65
9.19
8.31
8.31
4.24
9.34
12.97
10.27
表2 20个中外海岛棉品种8个开花期棉子油分性状的比较
·· 113
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
表3 高油品种海岛棉8个开花期棉子油分性状动态变化
注：字母表示花期间单因素方差分析(α=0.05)的差异性。
子指
壳指
仁指
出仁率
仁/壳
种仁含油率
种子含油率
种仁油分指数
种子油分指数
子指
1.000
0.923**
0.963**
-0.074
-0.090
0.520**
0.356**
0.942**
0.942**
壳指
1.000
0.785**
-0.425**
-0.440**
0.412**
0.086
0.783**
0.783**
仁指
1.000
0.178*
0.162*
0.548**
0.512**
0.968**
0.968**
出仁率
1.000
0.998**
0.149
0.647**
0.167*
0.167*
仁/壳
1.000
0.136
0.637**
0.151
0.151
种仁含油率
1.000
0.850**
0.725**
0.725**
种子含油率
1.000
0.645**
0.645**
种仁油分指数
1.000
1.000**
种子油分指数
1.000
表4 20个中外海岛棉品种8个开花期棉子物理性状与油分性状的相关性分析
注：n=160，*P<0.05，**P<0.01。
油率、种子含油率、种仁油分指数、种子油分指数间均
呈极显著正相关，壳指与种仁含油率、种仁油分指数、
种子油分指数间均呈极显著正相关；出仁率与种子含
油率、种仁油分指数、种子油分指数间均呈显著/极显
著正相关，仁/壳与种子含油率间呈极显著正相关。说
明物理性状的子指与仁指间、壳指与子指、仁指、出仁
品种
XH-36
XH-41
DJC-3
DJC-4
DJC-5
A-Za
油分性状
种仁含油率/%
种仁油分指数/g
种子含油率/%
种子油分指数/g
种仁含油率/%
种仁油分指数/g
种子含油率/%
种子油分指数/g
种仁含油率/%
种仁油分指数/g
种子含油率/%
种子油分指数/g
种仁含油率/%
种仁油分指数/g
种子含油率/%
种子油分指数/g
种仁含油率/%
种仁油分指数/g
种子含油率/%
种子油分指数/g
种仁含油率/%
种仁油分指数/g
种子含油率/%
种子油分指数/g
开花日期
6月30日
39.45a
3.12a
24.79a
3.12b
38.14b
2.94d
23.32cd
2.94d
38.29de
2.86e
23.25cd
2.86e
39.82bc
3.05c
24.30b
3.05c
38.30cd
3.17b
23.69d
3.17b
38.51ab
2.63a
24.87a
2.63a
7月05日
38.71b
2.98d
24.50b
2.98e
38.02b
3.26a
24.14a
3.26a
38.66cd
3.17b
24.31c
3.17b
40.70a
3.32a
25.38a
3.32a
39.84a
3.40a
24.60c
3.40a
38.75a
2.45d
24.93a
2.45d
7月10日
37.71de
2.97d
23.97d
2.97e
37.95b
3.22a
23.43c
3.22a
39.62ab
2.98cd
24.82b
2.98cd
39.37c
2.99d
23.97c
2.99d
38.49cd
2.99c
22.83e
2.99c
37.98c
2.46d
24.62b
2.46d
7月15日
37.50e
2.74f
23.22fg
2.74g
38.01b
3.14b
23.49bc
3.14b
39.11bc
3.14b
24.10c
3.14b
38.01d
3.01d
23.16e
3.01d
38.83bc
3.02c
23.43d
3.02c
38.43b
2.56b
24.45c
2.56b
7月20日
37.97d
3.07b
24.15c
3.07c
37.65b
3.01b
23.81ab
3.01c
39.69a
3.30a
25.40a
3.30a
40.20b
2.99d
24.25bc
2.99d
39.82a
3.15b
24.71c
3.15b
38.53ab
2.49c
24.48bc
2.49c
7月25日
36.90f
3.02c
23.08g
3.02d
38.75a
3.00c
23.66bc
3.00c
38.36de
2.96d
23.49d
2.96d
39.48c
3.12b
24.12bc
3.12b
39.30ab
2.88e
24.82c
2.88e
38.02c
2.38e
24.00d
2.38e
7月30日
37.54e
3.02c
23.38f
3.02d
37.65b
3.02c
22.85e
3.02c
37.87e
2.97cd
22.54e
2.97cd
39.57c
2.79e
23.58d
2.79e
38.05d
2.88e
23.42d
2.88e
38.05c
2.32g
23.60e
2.32g
8月04日
38.30c
2.84e
23.57e
2.84f
38.15b
3.02c
22.99de
3.02c
38.33de
3.01c
22.79e
3.01c
38.15d
2.75f
22.55f
2.75f
37.34e
2.94d
23.83d
2.94d
37.52d
2.35f
23.27f
2.35f
·· 114
李欣怡等：中外海岛棉不同开花期棉子油分性状与物理性状研究
率和仁/壳间以及仁/壳与出仁率间、油分性状的指标
间、物理性状与油分性状中子指和仁指与种仁含油率、
种子含油率、种仁油分指数、种子油分指数间、壳指与
种仁含油率、种仁油分指数、种子油分指数间、出仁率
与种子含油率、种仁油分指数、种子油分指数间、仁/壳
与种子含油率间相互作用，共同影响棉子的品质。
3 结论
本研究结果表明：（1）海岛棉的油分含量存在明显
的遗传变异性，其中种仁油分指数和种子油分指数的
变异系数为12.86%；（2）初步筛选出6个高油性状的优
质海岛棉品种：XH-36、XH-41、DJC-3、DJC-4、DJC-5
和A-Za，最优花期为7月5日，其次为6月30日和7月
20日；（3）棉子品质同时受棉子物理性状和油分性状
间的影响，而且棉子油分性状受物理性状调控。
4 讨论
棉子油分含量存在明显的遗传变异性[8,18]，这与本
研究一致，说明海岛棉油分改良具有较广泛的遗传基
础。然而油分的遗传效应研究存在较大的争议，显示
油分含量的基因表达可能主要由基因加性效应控
制[19]，也有研究显示可能主要受由基因显性[20]和加性
效应影响[21]等。至于原因可能与所用材料的遗传背景
差异有关，此问题有待进一步研究解决。
有关棉子含油量与棉子物理性状的相关性研究存
在较大差异，研究表明，油分含量与种子重呈显著正相
关[22]，仁/壳与油分含量存在较高的显性正相关[23]，油分
含量与棉仁率呈显著正相关，与子指相关不明显[24]，也
有研究表明含油量与籽指间呈正相关[25]或呈极显著母
体加性负相关[26]。这与本文在棉子物理性状和油分性
状的相关性研究中有相同处也有不同处，说明南疆海
岛棉具有独特的棉子品质特点，可能与棉花材料和南
疆地域气候特征有关，具体原因有待进一步研究探讨。
前人在棉子油分性状与纤维性状的相关性研究[9]发
现，改良和选育高油品质海岛棉品种，能同时提高棉花
纤维品质和棉子物理品质，因此海岛棉作为广泛而珍贵
的高油资源，可以为南疆地区提供巨大的经济效益。
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