全 文 ：文章编号 :100028551 (2004) 032179204
陆地棉辐照γ2 代不同类型群体主要经济
性状间的相关分析
张文英　李煦远
(长江大学农学系 ,湖北 荆州　434025)
摘　要 :用 3 种剂量60 Coγ射线辐照 4 个陆地棉品种 (系) 风干种子 ,以其γ2 代群体的株型、叶
型、铃型、果枝类型等形态特征为指示性状与对照相比 ,分成正常型与非正常型 ,对主要经济性
状进行了相关分析。结果表明 ,辐射能改变棉花主要经济性状间的相关方向和相关程度 ,不同
辐照剂量对棉花经济性状的影响不同 ;在辐照后代群体中 ,正常型单株能较好地将高产、优质
结合在一起 ;针对不同类型γ2 代个体选择重点和方向有所不同。
关键词 :陆地棉 ;γ2 代 ;微突变 ;经济性状 ;相关分析
CORRELATION ANALYSIS ON MAIN ECONOMICAL TRAITS OF DIFFERENT
TYPE POPULATION IN UPLAND COTTON OFγ2 GENERATION
ZHANG Wen2ying 　LI Xu2yuan
( Agronomy Department of Yangtze University , Jingzhou , Hubei , 　434025)
Abstract :Dried seeds of 4 upland cotton cultivars ( lines) were irradiated by 60 Co γ2ray at 3 dosage levels ,
respectively. Theγ2 generation was divided into normal type and abnormal type in contrast with control (un2radiated
materials) by plant shape , leaf type , boll type and fruit branch type as indicative characters. Correlation analysis
between main economical traits was conducted. Results indicated that irradiation could change degree and direction
of correlation among some main economical traits ; individual plants were apt to integrate high yield and fine quality
in normal type population ; selection emphases and direction should be arranged according to different type ofγ2
individual plants.
Key words :upland cotton ; generation ; micro2mutation ; economical trait ; correlation analysis
收稿日期 :2003206218
基金项目 :长江大学青年科研基金项目资助
作者简介 :张文英 (1972～) ,男 ,讲师 ,从事棉花遗传育种科研、教学工作。
M2 代是变异最大且变异能遗传的世代[1 ] ,近些年来有不少科研工作者对棉花 M2 代的遗传、变异进
行了一些研究[2～5 ] ,这些研究为棉花辐射遗传及育种奠定了良好基础。M2 代通常被认为是选择的主要
世代[1 ] ,选择方法和方向关系到选择效率和效果。前苏联学者很注重对棉花微突变体的选择与利用[6 ] 。
李煦远等在辐射诱变后代群体中重视对微突变体的选择 ,育成棉花品种“鄂棉 15”[7 ] ,并将株型、叶型、
铃型、果枝类型等形态特征与对照相比 ,把棉花γ2 代群体分成正常型与非正常型 ,初步研究了不同类型
后代群体性状的变异以及选择方向[8 ,9 ] 。
本试验采用 3 种剂量60 Coγ射线辐照 4 个陆地棉品种 (系) 风干种子 ,针对γ2 代不同类型群体进行
了单株产量与主要经济性状间相关分析 ,探讨了不同类型群体选择的重点和方向 ,以期为提高棉花辐射
诱变效率和选择效果 ,加快育种进程提供参考。
971　核 农 学 报　2004 ,18 (3) :179～182Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
1 　材料与方法
111 　供试材料与试验设计
选用鄂棉 15、鄂棉 18、176 以及 ВННИИССХ21 (В21) 等 4 个陆地棉品种 (系) 精选硫酸脱绒风干种
子 ,在湖北省农业科学院原子能所进行60 Coγ射线照射 ,辐照剂量为 0、100、200 和 300Gy ,剂量率为
100GyΠmin ,每处理种子量为 0120kg。田间试验于长江大学试验基地进行。辐照种子育苗移栽 ,精细管
理 ,按处理分小区种植。吐絮期以处理为单位 ,混收数量基本相同的种子。γ2 代随机区组设计 ,3 次重
复 ,6 行区 ,等行种植 ,行长 2100m ,行距 0180m ,株距 0128m。
112 　γ2 代形态学性状和经济性状的分析与测定
11211 　正常型和非正常型的划分及定义 　参照李煦远方法[6 ,7 ] ,在结铃期将γ2 代群体中株型、叶型、铃
型、果枝类型等形态性状与对照相似的一类植株划为正常型 (Z型) ;把上述形态性状与对照不一致的一
类植株归为非正常型 (F 型) ;合并两种类型称为混合型 (H型) 。试验植株逐一编号挂牌。
11212 　形态学性状和经济性状的调查与测定 　9 月 28 日以小区为单位 ,在γ2 代正常型和非正常型中
各随机取 10 株 ,对照区随机取 20 株 ,调查单株成铃数。10 月 20 日前取中部内围 4～5 个正常吐絮铃 ,
测定单铃重、衣分等性状。采用 HVI900 系列测定 215 %跨长、比强度和麦克隆值等 3 项纤维品质指标。
各小区以单株为单位按两种类型分株收获、实收计产 ,以小区单株平均皮棉产量代表单株产量水平。
2 　结果与分析
211 　不同辐照剂量γ2 代 H型主要经济性状间的相关分析
不同剂量处理的γ2 代 H型与对照的主要经济性状间的相关系数列于表 1。γ2 代 H 型与对照的单
株产量与其组分均为显著或极显著正相关。各剂量辐照处理后均增加了单铃重与单株产量的相关程
度。对照和 100Gy 处理的γ2 代 H型单株产量与 215 %跨长均呈负相关 ,但辐照剂量增加到 200 和 300Gy
时就变为正相关。3 种处理的γ2 代 H型与对照的单株产量与纤维强度均为负相关 ,仅 200Gy 处理的γ2
代 H型为极显著负相关。与对照比较 ,仅 300Gy 处理的γ2 代 H型改变了单株产量与麦克隆值的相关方
向 ,但相关微弱。对照中单株铃数与单铃重呈极显著负相关 ,100 和 200Gy 处理的γ2 代 H型相关方向虽
未改变 ,但相关程度极弱 ,与对照相比 ,3 种剂量γ2 代均提高了单铃重与衣分的相关程度 ,其中 300Gy 处
理的相关极显著 (r = 015805) 。300Gy 处理的γ2 代 H型变麦克隆值和比强度与单株铃数 ,麦克隆值与单
铃重原有的正相关 ,表现为负相关 ;同时 200Gy 处理的γ2 代 H型也打破了麦克隆值与单铃重的正相关 ,
变为负相关 ;与对照比较 ,3 种剂量处理均由比强度与单铃重、衣分的正相关变为负相关 ,其中 200 和
300Gy 处理的γ2 代 H型比强度与单铃重达到显著负相关水平。与对照比较 ,100Gy 处理的γ2 代 H型显
著提高了比强度与 215 %跨长的相关程度 ,达到极显著正相关。
从以上分析可知 ,辐照能有效改变主要经济性状间的相关方向 ,譬如 300Gy 处理改变了单株产量与
麦克隆值的负相关而呈正相关 ,改变了原有的相关方向 ,是一有利变异 ;能改变某些性状间的相关程度 ,
譬如 100Gy 辐照处理改变了比强度与 215 %跨长相关程度 ,使其相关由微弱变为极显著 ,从而利于纤维
强度与细度的同步改良。不同剂量处理对不同性状的作用不同 ,辐照同时也导致产生新的不利相关。
212 　γ2 代不同类型群体主要经济性状间的相关分析
以类型为单位 ,对γ2 代主要经济性状进行相关分析 ,结果列于表 2。由表可知 ,对照的单株产量与
单株铃数、单铃重、衣分等产量组分均呈极显著正相关 ,γ2 代 3 种类型群体表现一致。对照的单株产量
与 3 个纤维品质性状均显著或极显著正相关 ,但在γ2 代 H 型中 ,单株产量与 215 %跨长、比强度表现为
负相关 ,其中与比强度达到显著负相关。在γ2 代 Z型中 ,单株产量与纤维品质性状的相关很微弱 ,而在
γ2 代F型中单株产量与215 %跨长显著正相关。对照中的衣分与215 %跨长呈极显著正相关 ( r =
013602) ,在γ2 代 H型中 ,衣分则与 215 %跨长、比强度分别达到极显著正相关和显著负相关 ;单铃重与
081 核　农　学　报 18 卷
表 1 　不同剂量处理γ2 代主要经济性状间的相关系数
Table 1 　Correlation between different economical traits of cottonγ2 population irradiated
byγ2ray at various dosage
性状
trait
剂量
dose ( Gy)
单株产量
yieldΠplant 单株铃数boll No.Πplant 单铃重boll weight 衣分lint percentage 215 %跨长215 % fiber length 比强度fiber strength
0(CK) 014807 33
单株铃数 100 017228 33
bolls No.Πplant 200 015297 33
300 015753 33
0(CK) 012906 3 - 013422 33
单铃重 100 014163 33 - 010891
boll weight 200 015913 33 - 011329
300 015419 33 - 012620 33
0(CK) 013767 33 011256 012305 3
衣分 100 016006 33 012645 3 014219 33
lint percent 200 014811 33 011075 013660 33
300 014581 33 - 010810 015805 33
0(CK) - 010272 - 010537 010834 013602 33
215 %跨长 100 - 010218 - 010660
- 012407 3 - 010144
215 % fiber length 200 010070 - 011805 - 010248 011437
300 010394 010693 - 010347 010080
0(CK) - 010170 - 010689 011282 010415 010014
比强度 100 - 011146 - 011212 - 011471 - 011303 012548 33
fiber strength 200
- 012328 3 - 010229 - 012383 3 - 011330 010374
300 - 010660 010709 - 012006 3 - 011746 - 010161
0(CK) 011194 010300 011077 - 010869
- 017884 33 011495
麦克隆值 100 011020 010046 011815 011648
- 016288 33 - 011408
Micronaire 200 010040 012824 33 - 011321 - 011176 - 015286 33 011833
300 - 010307 - 010646 - 010080 010692
- 014307 33 012318 3
　　注 :dfCK = 118 ,df100 = 100 ,df200 = 104 ,df300 = 103 ,r0105 = 01195 ,r0101 = 01254。
表 2 　γ2 代不同类型群体经济性状间的相关系数
Table 2 　Correlation between different economical traits of different type of cottonγ2 population
性状
trait
类别
type
单株产量
yieldΠplant 单株铃数boll No.Πplant 单铃重boll weight 衣分lint percent 215 %跨长215 % fiber length 比强度fiber strength
CK 014807 33
单株铃数 Z 016661 33
bolls No.Πplant F 014441 33
H 015994 33
CK 012906 33 - 013422 33
单铃重 Z 014312 33 - 011864 3
boll weight F 014313 33 - 014303 33
H 015247 33 - 011751 33
CK 013767 33 - 011256 012305
衣分 Z 013457 33 010090 010855
lint percent F 012664 3 - 010025 - 010294
H 013001 33 010143 010489
CK 011255 - 010537 010834 013602 33
215 %跨长 Z - 010064 - 010408 - 01101 011719 3
215 % fiber length F 011783 3 - 010754 - 010134 014848 33
H - 010015 - 010832 - 010850 013013 33
CK 011194 - 010689 010834 010415 010014
比强度 Z - 011018 - 010183 - 010748
- 012444 33 011595 3
fiber strength F - 011270 010685
- 013133 33 010099 - 010079
H
- 011461 3 - 010204 - 012018 33 - 011238 3 010774
CK 010035 010300 011077 - 010869
- 017884 33 011495
麦克隆值 Z 010951 - 010192 011230 010520
- 014528 33 - 010759
Micronaire F - 010133 012238 3 - 011124 - 012312 33 - 016279 33 011869 3
H 010300 010851 - 010028 - 011084
- 015307 33 010920
　　注 :dfCK = 116 , r0105 = 01195 , r0101 = 01254 ; dfz = 173 ,r0105 = 01159 ,r0101 = 01208 ;df F = 138 , r0105 = 01174 , r0101 = 01228 ; df H = 313 ,
r0105 = 01113 ,r0101 = 01148。
181　3 期 陆地棉辐照γ2 代不同类型群体主要经济性状间的相关分析
比强度达到极显著负相关。这表明辐射已改变了重要经济性状间的相关性。在γ2 代 Z型中 ,衣分与比
强度、麦克隆值呈极显著负相关 ,单铃重与比强度呈极显著负相关。对照比强度与 215 %跨长相关微
弱 ,而在γ2 代 Z型中呈显著正相关 ;对照麦克隆值与比强度相关不显著 ,而在γ2 代 F 型中呈显著正相
关。由以上分析可知 ,与对照相比 ,棉花γ2 代不同类型的单株产量、产量组分、纤维品质性状间相关性
都发生了变化。但不同类型变异群体各性状间的相关性变化不尽相同。γ2 代 Z 型单株能将较好地将
高产与优质结合在一起 ;而在γ2 代 H型中 ,则要协调好高产与纤维品质的关系。
3 　讨论
作物育种与改良的目的是为了获得有利于人类的经济性状 (产量、品质等) ,这些性状绝大多数是由
微效基因控制的数量性状[10 ] 。这些性状经辐射诱变后引起的变异称之为“微突变”[1 ] 。因为微效基因
所引起的成活率降低和育性障碍比主基因突变小 ,且其中有用的诱发突变体频率比“大突变”要高得多 ,
所以实用价值更大[11 ] 。前苏联学者很注重对棉花微突变体的选择与利用 ,认为棉花外表上完全正常的
植株上常常可以看到这样的突变[6 ,12 ] 。在早期世代 ,微突变体较难检出 ,但如能借助指示性状则能检出
较难选择的数量性状。Gaul[13 ]为了在各种条件下较快地检出高产性状的突变体 ,根据基因的多效性 ,用
籽粒的大小作为指示性状 ,结果在春小麦上效果不显著 ,但对冬小麦则有效。为了缩短育种周期 ,周松
茂等[14 ]以育性为指示性状 ,从水稻γ1 代起即进行突变株选择 ,效果显著。Н. Г. 西蒙古良等研究指出 ,
棉花品种和杂种辐照群体植株表型上正常的部分 ,明显地提高基因型的变异性。李煦远等[8 ,9 ] 以株型、
叶型、铃型、果枝类型等形态特征是否与对照相似为划分依据 ,将棉花γ2 代群体分成正常型与非正常
型 ,使之更具体和更具操作性。
图 1 　γ2 代正常型比例
Fig. 1 　Rate of normal type inγ2 population
不同材料的γ2 代分型后发现 ,4 份材料的γ2 代的正常
型占γ2 代群体 (即混合型) 的 53115 %～80168 % ,并呈现出
随剂量增加而减少的趋势 (图 1) 。本研究结果显示γ2 代正
常型和非正常型在多个方面都具有较大的差异 ,在正常型
中出现高产、优质且综合得较好的单株比非正常型的要多。
在江汉平原生态条件下 ,为选出高产类型 ,在γ2 代混合型
中 ,应选择衣分较高、纤维长度和强度适中的单株 ;在γ2 代
正常型中应选择衣分较高、单铃重与纤维长度适中的单株 ;
在γ2 代非正常型中 ,应选择纤维长度、强度和细度均适中
的单株。γ2 代分型后 ,有利于集中精力在正常型中选择优良单株 ,以进一步育成综合性状较好的材料。
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