全 文 ：第 26 卷 第 5 期 作　物　学　报 V ol. 26, N o. 5
2000 年 9 月 A CTA A GRONOM ICA S IN ICA Sep. , 2000
建国以来我国黄淮棉区棉花品种的遗传改良
　　˚ . 纤维品质性状的改良X
姜保功1　孔繁玲2　张群远2　杨付新3　李如忠4　刘永平5　万振元6
郭腾龙7
(1中国科学院遗传研究所, 北京, 100101; 2中国农业大学植物遗传育种系, 北京, 100094; 3 中国农科院棉花所, 河南
安阳, 455112; 4 山东棉花研究中心, 山东 济南, 250100; 5 河北沧州市农业科学研究所, 河北 沧州, 061001; 6 河南西华黄
泛农场农业科学研究所, 河南 西华, 466632; 7 山东菏泽市农业科学研究所, 山东 菏泽, 274000)
提　要　本文以不同历史时期的 10 个代表性棉花品种的 2 年 5 点试验和 1973～ 1996 年棉花品种区域
试验的历史资料研究我国黄淮棉区自 50 年代以来棉花品种纤维品质性状的遗传改良效果。结果表明,
建国 40 多年来, 该棉区棉花纤维品质育种取得了较大进展。在品种的增产潜力以每年 8 kg ö hm 2 增长
的同时, 纤维强度约提高了 2. 35 CN ö dtex, 产量与强度之间的负相关由- 0. 56333 3 降到- 0. 2089 (不
显著) ; 绒长变化不显著, 细度有变粗的趋势; 育成了一批优质、高产、综合性状好的棉花品种, 如中
棉所 12 号和中棉所 19 号等, 基本符合当前生产的要求。该棉区棉花品种纤维强度水平距棉纺业的要
求尚存在较大差距, 今后育种需加大纤维强度和马克隆值的改良力度。在充分利用现有群体的基础
上, 创造和扩大育种群体的遗传变异, 改进选择技术, 进一步协同改良产量和强度以及强度和细度。
关键词　棉花; 遗传改良; 品质
Genetic Improvemen ts of Cotton Var ieties in Huang-Hua i Reg ion in
Ch ina since 1950′s　　　˚ . Im provem en ts on F iber Properties
J IAN G Bao2Gong1　KON G Fan2L ing2　ZHAN G Q un2Yuan2　YAN G Fu2X in3
L I R u2Zhong4　L IU Yong2P ing5　WAN Zhen2Yuan6　GUO T eng2L ong7
(1 Institu te of Genetics, Chinese A cad em y of S ciences, B eij ing 100101; 2D epartm ent of P lant Genetics & B reed ing , China
A g ricultural U niversity , B eij ing 100094; 3 Institu te of Cotton, Chinese A cad em y of A g ricultural S cience, B eij ing 100081)
Abstract　D ata from a set of 52location and 22year experim en ts on 10 rep resen tative h isto rical
co tton varieties and the data of H uang2H uai R egional Co tton T rials from 1973 to 1996 w ere
analyzed to estim ate the effects of genetic imp rovem en t in fiber p roperties of co tton in H uang2
H uai R egion in Ch ina. T he m ain resultsw ere obtained: 1) Som e p rogresses in fiber p roperties of
co tton varieties have been ach ieved by breeding p rogram s since 1950. F iber strength increased by
2. 35 CN ö dtex and the degree of negative co rrelation betw een lin t yield and fiber strength
decreased from - 0. 5633 (sign ifican t at 0. 01 level) to - 0. 2089 (no t sign ifican t) , w h ile lin t
yield increased by average 8. 0 kg ö hm 2 per year. 2) Som e varieties ( such as Zhong12, Zhong19
and Sh iyuan321) w ith better quality and h igh yield had been bred out, but there is still a far
X 农业部农业司种子专项基金资助项目。周有耀教授给予了热情指导和帮助, 特此致谢!
收稿日期: 1999203201, 接受日期: 1999208230

distance to satisfy the tex tile industry needs. 3) F iber strength and M icronaire value rem ain to be
imp roved further; the negative co rrelation betw een lin t yield and fiber strength and betw een fiber
strength and fineness should be w eaken and broken th rough w iden ing genetic variation and
imp roving the selecting strategy.
Key words　Cotton; Genetic imp rovem en t; Q uality
对这种进展进行明确的数量估计, 对于正确评价我国棉花纤维品质育种的成就以及合理
制订进一步的改良目标具有重要意义。在控制条件下对不同历史时期的代表品种进行比较研
究是达到此目的的有效方法。此类研究结果国外已见报道[ 1～ 3 ]。但由于这类方法不能完全再
现历史条件 (如病害生理小种的变化及自然与生产水平的变化等) , 倘若设计不周, 例如, 试
验仅在一个试点进行会使品种主效与基因型环境互作混杂等, 可能出现对历史品种的评价不
尽合理的情况。为此, 本研究在选用不同历史时期的代表品种进行多年、多点试验作横向比
较的同时, 结合以往区域试验资料的纵向分析, 全面评价建国以来我国黄淮棉区棉花纤维品
质育种的成就, 为棉花纤维品质的遗传改良提供依据。本研究同时得到产量等其它性状的遗
传改良效果评价, 有关结果见文献[11 ]。
1　材料与方法
1. 1　黄淮棉区棉花区域试验的历史资料　　春棉是黄淮棉区棉花生产和育种的主体。本研
究的全部供试材料均为春棉, 下文中不再作特殊说明。1973～ 1996 年黄淮棉区棉花区域试验
的产量、纤维品质等性状的历史资料由中国农科院棉花研究所提供。从育种的角度看, 可认
为不同年代的主栽品种代表着一定时期的育种水平, 而区试中的对照品种一般为当时的主栽
品种, 因此本文依区试中对照品种的不同把黄淮棉区棉花育种分为 4 个阶段来研究。1973～
1978 年区试对照品种为徐州 1818, 该阶段的参试品种为 60 年代至 70 年代中期育成的品种,
这些品种的特点反映了该时期育种成果, 可称该阶段为徐州 1818 时期 (简称时期 1)。同理,
1979～ 1984 年以鲁棉 1 号为对照, 称为鲁棉 1 号时期 (简称时期 2)。1985～ 1988 年以冀棉 8
号为对照品种, 称之为冀棉 8 号时期 (简称时期 3)。1989～ 1996 年以中棉所 12 号为对照品
种, 称之为中棉所 12 号时期 (简称时期 4)。
1. 2　不同历史时期代表性品种的比较试验　　选择该棉区在不同历史时期占主导地位的代
表性品种 (或主栽品种) 10 个 (表 1) , 相应的品种名称、育种单位、育成年份及组合来源列于
表 1。其中中棉所 12 号 (对照) 为中国农科院棉花研究所于 1996 年春提供的现在区试用对照
种, 其余 9 个品种为中国农科院棉花研究所种质资源库提供的原种。经过一年繁殖, 于 1996
和 1997 两年以统一的试验设计 (随机完全区组设计, 4 次重复, 3 行区, 小区面积 20 m 2)作两
年多点试验。1996 年的试点为河北沧州、河南安阳、西华和山东临清; 1997 年增设山东菏泽
试点。两年共 9 个点次试验。由于早期品种一般不抗枯、黄萎病, 特选无病或病轻地进行试
验。试验中除调查生育期性状、植株性状、产量及产量组分性状外, 测量的纤维品质性状有:
2. 5% 跨长 (单位mm )、长度整齐度、强度、伸长率、马克隆值、反射率、黄度、环锭纺缕纱强
力 (下称环纺缕强) 和气流纺纱线质等。全部性状的观察记载统一按国家区试标准进行, 纤维
品质性状由中国农科院棉花研究所纤维品质检测中心用HV I900 检测, 据此估计棉纱品质指
标。
9255 期　　　　　　　　　姜保功等: 建国以来我国黄淮棉区棉花品种的遗传改良　　　　　　　　　　　　

表 1　　黄淮棉区不同历史时期 10 个代表品种
Table 1　　Ten representative cotton var ieties grown in Huang-Hua i Cotton Region in different per iod
品种名称
V ariety
育成年份
Release year
育种单位
Institution
来　源
B reeding source
　石远 321 1993 河北石家庄农科所和中科院遗传所 　8621×[ (吉扎 45×瑟伯氏) F2×A SJ22 ]F3×中 381
　中棉所 19 号 1989 中国农科院棉花所 　中 17× (中 7263×中 6429)
　中棉所 12 号 (对照) 1983 后 中国农科院棉花所 　中棉所 12 号原种改良而成
　中棉所 12 号 (原种) 1983 中国农科院棉花所 　乌干达 4 号×邢台 68271
　冀棉 8 号 1983 河北石家庄农科所 　冀邯 5 号× (岱 45A ×紫花棉) 60钴辐照
　鲁棉 6 号 1978 山东省棉花研究所 　冀棉 1 号×114
　鲁棉 1 号 1975 山东省棉花研究所 　 (中棉所 2 号×1195) C辐照
　徐州 142 1973 江苏徐州农科所 　徐州 58 系统选育
　徐州 1818 1961 江苏徐州农科所 　徐州 209 系统选育
　岱字棉 15 号 1950 美国松滩种子公司 　包克棉、美本棉、福字棉 11 号和快车棉 15 号杂交
1. 3　分析方法　　我国棉花纤维品质测定, 在不同时期采用的仪器不同, 表达指标也多有
差异。在 1987 年统一采用HV I900 之前, 我国的棉纤维品质指标多采用主体长度、单纤维强
力、细度和断裂长度 (= 单纤维强力×细度ö 1000, 单位为 km )。黄淮棉区于 1987 年开始采用
HV I900, 测定纤维长度、强度和细度的指标分别为 2. 5% 跨长 (mm )、强度 (CN ö dtex, 0. 98
乘上以 g ö tex 为单位的强度值)和马克隆值 (L g ö inch)。其中 2. 5% 跨长大致等于主体长度, 强
度大致等于断裂长度 ö 1. 15, 马克隆值大致等于 25000 ö 细度[ 4 ]。为使不同时期的区试结果以
及区试结果与代表品种的试验之间有可比性, 本文把以往的主体长度、断裂长度和细度按上
述关系转换为 2. 5% 跨长、强度和马克隆值, 分别表示绒长、纤维强度和纤维细度, 下文中不
再另作说明。由于马克隆值与细度值成反比, 故只使用马克隆值。
由于本试验的目的在于评价比较品种, 试验结果方差分析时, 品种依固定效应, 地点、
年份和区组依随机效应模型进行。为方便起见, 以下简称 1. 1 的资料为历史资料, 1. 2 的资
料为试验资料。本文重点探讨绒长、强度和马克隆值的遗传改良效果及有关问题。
2　结果与分析
2. 1　纤维品质性状的改良　　对历史资料中绒长、强度和马克隆值的方差分析结果表明,
绒长在 4 个时期间差异不显著, 其余两个性状在 4 个时期间差异极显著。历史资料中供试品
种 3 个性状在 4 个时期的均值及多重比较结果列于表 2。两年试验资料的联合方差分析结果
表明, 供试品种在绒长、强度、马克隆值和环纱缕强等性状上均存在极显著差异。这说明建
国以来黄淮棉区不同时期代表品种在纤维品质上存在真实差异。试验资料中各品种纤维品质
性状的平均数和多重比较结果列于表 3。另外, 根据历史资料, 以年份为横坐标, 以历年区试
参试品种的绒长、强度和马克隆值为纵坐标分别作散点图, 见图 1。对比表 2、表 3 和图 1 可
看出几个纤维品质性状的变化趋势。
2. 1. 1　绒长　　从表 2 可以看出, 绒长在 4 个时期的平均值间没有显著的差异, 图 1a 中各
年参试品种的绒长随年份的推移似有增长趋势, 但直线回归系数不显著。表 3 中各代表品种
绒长的变化也没有时期上的明显规律。这说明我国黄淮棉区棉花品种的绒长自 50～ 60 年代
以来, 并无明显变化。但从表 3 和图 1a 可看出该区参试品种和推广品种的绒长仍存在相当的
035　　　　　　　　　　　　　　　　　作　　物 　　学　　报　　　　　　　　 　　　　　　　　26 卷

离散度。历年参试品种的绒长变幅在 23～ 32 mm 之间, 长于 30 mm 接近 32 mm 的不在少数
(图 1a)。10 个供试品种中, 中棉所 12 号 (对照)和鲁棉 6 号的绒长分别达 30. 11 mm 和 29. 66
mm (表 3) , 达到环锭纺 36 支纱的绒长标准 (29. 21 mm ) [ 5 ]。除冀棉 8 号外, 其它品种的绒长
均在 28 mm 以上, 达到气流纺 36 支纱的绒长标准 (27. 94 mm )。该结果表明我国黄淮棉区棉
花品种的绒长基本能满足棉纺革新的要求; 同时, 多种绒长的品种亦能满足多用途对纤维长
度的需求。
2. 1. 2　纤维强度　　从不同时期参试品种的平均水平看 (表 2、图 1b) , 时期 2 纤维强度最
低, 其后逐步提高, 到时期 4 参试品种纤维强度平均达 20. 17 CN ö dtex。这可能是因为在 70
年代中期以前, 主要的育种目标是提高产量和改良绒长, 对纤维内在品质 (强度和细度等) 重
视不够。后来由于气流纺技术的逐步普及, 国家自“六五”起把棉纤维品质育种放在首位, 育
种家们把纤维强度的改良作为主要育种目标, 使纤维强度在 80 年代以后有了较大提高。时期
4 参试品种的强度比时期 2 平均提高了 2. 35 CN ö dtex (7. 07% )。图 1b 中供试品种的强度为
16～ 24 CN ö dtex, 90 年代以来有相当数量品种的纤维强度在 22 CN ö dtex 以上 (图 1b) , 反映
了该区棉花纤维强度育种的进步。表 3 的代表品种中, 中棉所 19 号、中棉所 12 号 (对照) 和
鲁棉 6 号的纤维强度均高于 20 CN ö dtex。早期引进的品种岱字棉 15 号的纤维强度与近期育
成品种相当, 但其余性状均已明显退化, 产量居末位。
表 2　　黄淮棉区不同历史时期棉花区试品种纤维品质性状均值及多重比较 (1973～ 1996)
Table 2　　Var iety means and multiple compar isons of f iber properties in Huang-Hua i Regional
Cotton Tr ia ls in different per iod (1973～ 1996)
时期[样本容量 ]
Periods[Samp le size ]
绒长
L ength (mm )
强度
Strength (CN ö dtex)
马克隆值
M icronaire (Lg ö inch)
时期 1: 60 年代～ 70 年代中[ 45 ]　 29. 11 a 18. 845 c 4. 22 b
时期 2: 70 年代中～ 80 年代初[ 45 ] 28. 81 a 17. 826 d 4. 20 b
时期 3: 80 年代中～ 80 年代末[ 32 ] 28. 92 a 19. 571 b 4. 42 a
时期 4: 80 年代末～ 90 年代中[ 51 ] 28. 95 a 20. 178 a 4. 46 a
表 3　　黄淮棉区不同历史时期棉花代表品种纤维品质性状的平均值及多重比较
Table 3　　M eans of f iber properties and multiple compar isons for 10 representative var ieties
in Huang-Hua i Cotton Region
品种
V ariety
绒长
L ength (mm )
强度
Strength (CN ö dtex)
马克隆值
M icronaire (Lgö inch)
环纱缕强
Yarn strength ( lb. )
石远 321 28. 303 de 19. 802 ab 4. 877 ab 109. 194 bc
中棉所 19 号 28. 955 bcd 20. 172 ab 4. 316 e 109. 935 bc
中棉所 12 号 (对照) 30. 110 a 20. 454 a 4. 590 cd 115. 290 a
中棉所 12 号 (原种) 29. 103 bc 19. 590 b 4. 442 de 112. 677 ab
鲁棉 6 号 29. 658 ab 20. 412 ab 4. 294 e 115. 323 a
冀棉 8 号 27. 819 e 19. 623 b 4. 942 a 104. 452 d
鲁棉 1 号 28. 303 de 19. 584 c 4. 642 bcd 104. 161 d
徐州 142 28. 939 cd 18. 538 c 4. 403 de 106. 323 cd
徐州 1818 28. 542 cd 18. 746 c 4. 694 bc 102. 161 d
岱字棉 15 号 28. 965 bcd 20. 144 ab 4. 410 de 111. 419 ab
L SD 0. 05 0. 7106 　 0. 7083 　 0. 2412 　 4. 4961
1355 期　　　　　　　　　姜保功等: 建国以来我国黄淮棉区棉花品种的遗传改良　　　　　　　　　　　　

图 1　　黄淮棉区棉花区试参试品种纤维品质性状变化趋势 (1973～ 1996)
(横坐标为年份, 纵坐标为参试品种性状值)
F ig. 1　　T rends of fiber p roperty imp rovem ent of co tton varieties in Huang2Huai Regional T rials(1973～ 1996)
(abscissa indicates year, o rdinate indicates variety m ean)
　　表 3 中各品种的环纱缕强表现出与纤维强度相似的变化规律, 二者相关系数为 0. 763,
几乎达 1% 的显著标准。
2. 1. 3　马克隆值　　由表 2 可以看出, 时期 3 和时期 4 棉花品种的纤维马克隆值显著地大
于前两个时期, 时期 1 的平均值为 4. 22, 时期 3 为 4. 42, 时期 4 为 4. 46, 表现出上升趋势,
说明纤维的成熟度有改进, 而细度则有所变粗。这种变化趋势应引起育种家的注意, 在提高
强度的同时, 不要使纤维细度增粗。实际上, 图 1c 反映了该区在棉花纤维细度上的育种进步
和遗传潜势。该区棉花品种纤维的马克隆值离散度很大。尽管代表品种的马克隆值尚未达到
3. 9～ 4. 2 的标准, 但历年参试品种中有许多达到了这一标准 (图 1c)。本文参试品种的马克隆
值在 4. 3～ 4. 9 之间, 有半数可满足气流纺 12 支纱的要求 (4. 5) , 但不能满足气流纺 36 支纱
的标准 (3. 7) [ 5 ]。因此, 对于纺高支纱来说, 黄淮棉区棉花品种的马克隆值仍需降低。
综上所述, 我国黄淮棉区棉花品种纤维品质的改良主要表现在纤维强度上, 绒长没有显
著变化, 细度有所变粗。该棉区棉花的育成品种群体中, 单个性状不乏有达到育种目标的品
种, 但各性状综合达标的较少。另据熊宗伟等[ 6 ]关于黄淮棉区 1986～ 1992 年数万份棉样纤维
品质测定结果的报道看, 该棉区现有品种或材料的各项纤维品质性状上均存在相当大的变
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异, 说明现有品种群体在纤维改良方面仍有一定的利用潜力, 问题是如何把多个优良的纤维
品质性状集中到一个高产品种中。
综合绒长、强度和马克隆值 3 个主要的纤维品质性状看, 10 个代表品种中, 中棉所 19
号、中棉所 12 号 (对照)和鲁棉 6 号 3 个品种的纤维品质性状较好; 中棉所 12 号的绒长和强
度分别达到 30. 11 mm 和 20. 45 CN ö dtex, 马克隆值为 4. 59; 中棉所 19 号和鲁棉 6 号的绒长
分别达 28. 96 mm 和 29. 66 mm , 强度分别达 20. 17 和 20. 41 CN ö dtex, 马克隆值分别达到
4. 32和 4. 29。中棉 19 号和中棉所 12 号 (对照) 的皮棉产量分别达到 1252. 14 和 1228. 1 kg ö
hm 2 [ 11 ] , 是高产、优质、综合性状较好的品种。石远 321 在 10 个代表品种中皮棉产量最高
(1325. 39 kg ö hm 2) , 绒长 28. 3 mm , 强度 19. 80 CN ö dtex, 均达到育种目标要求, 但纤维较
粗, 马克隆值为 4. 88, 也是个较为不错的品种。
2. 2　纤维品质性状相关的变化
2. 2. 1　纤维品质性状和皮棉产量相关程度与性质的变化　　在每个历史时期内以及总的 4
个时期中, 利用历史资料计算参试品种的皮棉产量 (以下简称产量)和纤维品质性状间的相关
表 4　　不同历史时期黄淮棉区棉花区试中皮棉产量与
纤维品质性状间的相关系数
Table 4　　Correlation coeff ic ien ts between l in t y ield and f iber prop-
erties in different per iod of Huang-Hua i Regional Cotton Tr ia ls
历史时期
Periods
样本容量
Samp le size
相关系数　 (Correlation coefficients)
绒长
L ength (mm )
　
强度
Strength
(CN ö dtex)
马克隆值
M acronaire
(Lgö inch)
时期 1 45 0. 59893 3 - 0. 1096 + 0. 2821
时期 2 45 - 0. 1952 - 0. 42783 3 + 0. 0116
时期 3 32 - 0. 1355 - 0. 56333 3 + 0. 0071
时期 4 51 - 0. 1048 - 0. 2089 + 0. 0803
总 4 个时期 173 0. 0932 - 0. 42683 3 - 0. 0536
试验资料 Data 10 0. 1582 0. 2196 - 0. 0469
系数, 结果列于表 4; 另据试验
资料计算得 10 个代表品种的性
状间相关系数列于表 4 最后一
行。从表 4 可以看出产量与纤维
品质性状之间相关程度和相关性
质的变化。　1) 产量与绒长在时
期 1 存在极显著的正相关。这种
情况很可能来自 70 年代中期以
前对产量和绒长的同步改良, 也
在很大程度上受当时优惠较长纤
维的收购政策的影响。70 年代
以后育种中对绒长的选择压力有
所下降, 在时期 2 到时期 4 产量
与绒长间不存在显著相关。　2) 产量与强度在时期 1 和时期 4 相关关系不显著, 在时期 2 和
时期 3 存在显著的负相关, 这可能与 70 年代中至 80 年代中参试品种的纤维强度普遍较低
(见图 1b)有关。　3) 马克隆值与产量在 4 个时期均不存在显著的相关关系。
从表 4 的第 5 行可以看出, 就 4 个时期的整体而言, 黄淮棉区棉花区试参试品种的皮棉
产量与绒长和马克隆值之间不存在显著的相关; 产量和纤维强度间存在显著的负相关, 产量
水平的提高一般伴随着强度的下降。这一结果与前人结果相同[ 4, 7, 2 ]。
另外, 由试验资料的相关分析结果 (表 4 最后一行)可以看出, 10 个代表性品种的皮棉产
量与纤维品质性状之间无显著的相关关系, 说明皮棉产量与纤维品质性状间相关关系并非固
定不变。这启示我们, 在育种过程中紧抓性状的同步改良, 创造各性状较均衡的品种是完全
可能的。这也说明我国的育种家对产量和纤维品质的同步改良取得了一定的成就。正如周有
耀[ 8 ]在分析比较了国家审定的棉花品种后指出的, 我国育种家们在协调改进棉花品种产量、
纤维品质性状方面取得了很大成效。
2. 2. 2　纤维品质性状之间相关的变化　　在每个历史时期内以及总的4个时期中, 利用历
3355 期　　　　　　　　　姜保功等: 建国以来我国黄淮棉区棉花品种的遗传改良　　　　　　　　　　　　

表 5　　不同历史时期黄淮棉区棉花区试中纤维品质性状之间的相关系数
Table 5　　Correlation coeff ic ien ts between f iber properties in
different per iod of Huang-Hua i Regional Cotton Tr ia ls
历史时期
Periods
　
样本容量
Samp le
size.
绒长与马克隆值
L ength vs.
m acronaire
强度与马克隆值
Strength vs.
m acronaire
绒长与强度
L ength vs.
strength
时期 1 45 - 0. 30213 3 0. 1407 - 0. 0770
时期 2 45 - 0. 47003 3 - 0. 0908 0. 1470
时期 3 32 - 0. 64213 3 0. 1149 0. 0984
时期 4 51 - 0. 55153 3 - 0. 1080 0. 1744
总 4 时期 174 - 0. 33373 3 0. 22293 3 - 0. 0260
试验资料 Data 10 - 0. 66603 3 + 0. 3404 0. 5546
史资料计算参试品种的和纤
维品质性状间的相关系数,
结果列于表 5; 据试验资料
计算得 10 个代表品种的纤
维品质性状间相关系数列于
表 5 最后一行。绒长和马克
隆值间的相关在所有资料中
均表现为极显著的负相关,
表明在供试品种群体中, 绒
长和细度可以同步改良。绒
长和纤维强度的相关系数在
所有资料中均不显著, 说明在现有的育种群体中, 绒长和强度的选择尚未发生严重的矛盾。
强度和马克隆值的关系从 1973～ 1996 年全部参试品种来说, 为显著的正相关, 说明从参试品
种总体来看, 纤维强度与细度存在显著负相关。前面的分析指出纤维强度有明显的提高, 而
细度值却有下降趋势, 可能正是由这种负相关引起的。因此, 育种家需采取有力的措施加强
对强度和细度的协同改良。
3　讨论与结论
3. 1　建国以来黄淮棉区棉花纤维品质育种的成就及评价　　从本研究的结果看, 建国 40 多
年来, 特别是 80 年代以来, 我国黄淮棉区棉花纤维品质育种取得了较大进展。主要表现在,
在品种增产潜力以每年每公顷 8. 0 kg 提高[ 11 ] (该结果另文发表) 的同时, 纤维品质性状也得
到了提高, 特别是纤维强度。时期 4 的品种平均强度比时期 2 的提高 2. 35 CN ö dtex, 强度与
皮棉产量之间的负相关由时期 2 的 - 0. 42783 3 和时期 3 的 - 0. 56333 3 降到时期 4 的
- 0. 2089 (不显著)。这段时期内, 黄淮棉区育成了一批较为优质的棉花品种, 如中棉所 12 号
(对照)、中棉所 19 号和鲁棉 6 号等, 其中中棉所 12 号和中棉所 19 号的综合性状都比较好。
然而, 与当今棉纺业的要求和发达国家相比, 我国棉花纤维品质仍存在很大差距。本文 10 个
代表性品种的强度均低于 21 CN ö dtex; 另据报道, 目前我国生产上种植品种的强度平均为 21
～ 22 CN ö dtex [ 5 ]。而环锭纺 12 支纱的最低标准为 21. 56 CN ö dtex [ 5 ]; 气流纺 12 支纱的最低标
准为 23. 52 CN ö dtex [ 5 ]。另外, 据关于中美棉花品种第二轮联合试验的报道[ 9 ] , 我国品种产量
高于美国品种 (平均高 17. 45% ) , 早熟性、抗病性和抗逆性也优于美国品种, 但纤维品质性
状差于美国品种。尽管中棉所 17 号的强度 (平均为 21. 56 CN ö dtex)已有所改善, 但我国供试
品种的强度平均比美国参试品种低 3. 14 CN ö dtex。另据王淑民[ 5 ]和王坤波[ 10 ]报道, 美国 1991
年主要棉花品种的强度已达 24. 88 CN ö dtex, 1994 年达 27. 44 CN ö dtex。我国距此水平甚远,
加之马克隆值偏高, 难以满足棉纺业改革的要求。
从以上结果看, 我国黄淮棉区棉花纤维品质育种, 差距主要表现在纤维强度上。其原因
可能来自如下几方面: 　1) 性状间负相关关系的制约。据国内外报道, 棉花产量与纤维强度
之间的负相关普遍存在, 往往在产量提高的同时, 强度却下降了[ 4 ]; 纤维强度和细度间往往
存在负相关 (因表 5 中强度与马克隆值总的相关为正) , 也给二者的同步改良带来了困难[ 4 ]。
2) 遗传资源较贫乏, 育种手段较简单。该棉区早期育成的品种多为引进品种的系选后代和简
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单的品种间杂交的后代[ 1 ] , 使育成品种的遗传基础较为贫乏, 很难实现众多优良基因的重组。
对比表 1 和表 3 的结果可看出, 遗传基础较为复杂或包含远缘成分的品种其品质性状 (乃至
产量性状) 均较好。如中棉所 19 和石远 321 均含有远缘成分, 且遗传基础较丰富[ 1 ]。岱字棉
15 号的遗传基础也相当丰富, 很可能是该品种在我国长江流域和黄河流域广泛使用, 且持续
时间较长的重要原因。　3) 纤维品质检测手段的限制。80 年代以前我国所采用的纤维测定仪
器比较落后, 测定速度慢, 远远不能满足棉花纤维品质育种中大量检测的要求。
在目前检测手段采用HV I900 系统的情况下, 建议采取如下加速棉花纤维品质的遗传改
良: 　1) 在充分挖掘和利用现有材料的同时, 采用多种手段 (含复式杂交、聚合杂交、物理、
化学和生物技术等手段) 加大力度引入远缘和野生资源, 努力创造遗传基础十分丰富的遗传
材料和育种群体。　2) 利用雄性不育系统通过多代随机交配进行群体改良, 使有利基因得以
重组, 从而使由于基因连锁引起的性状间负相关得以逐渐减弱以至打破。　3) 在群体改良的
同时选系杂交, 创造新品种。可利用系谱法进行选育, 或直接利用杂种一代的优势。　4) 杂
种后代异地选育鉴定, 选育高产、优质、广适的棉花品种, 提高优良品种的利用价值。
3. 2　不同供试品种群体性状间关系的变化　　从遗传学的角度看, 棉花皮棉产量和纤维品
质性状均属数量性状, 受多基因控制, 同时受环境影响[ 4 ]。本研究中性状间表型相关主要由
遗传相关引起, 因为环境相关已通过试验设计予以控制。遗传相关可能来自基因的一因多效
或相互连锁。对于一个遗传结构 (Genetic Structure, 即基因组成) 相对固定的群体来说, 如一
个棉花品种或一个棉花品种群体, 其个体间的遗传相关基本是一定的。而不同群体性状间相
关程度的差异来源于遗传结构的差异。由于育种家在不同时期的育种目标不同, 选择重点也
就不同, 导致不同时期参加区试的品种群体有差异。如早期注重产量和绒长的同步改良, 就
会使产量与绒长均较好的组合和品系中选参试, 造成产量与绒长的正相关。又如 80 年代以来
注重产量和纤维强度的同步改良, 则使产量与强度间在遗传上联系较弱的组合和品系中选参
试。从这个角度看, 可以认为历史资料中不同时期供试品种群体性状相关程度乃至相关性质
的变化反映了不同时期育种目标和选择重点 (选亲本、选组合、选单株、选品系) 的变化。如
皮棉产量和纤维强度的关系, 从总体来说, 二者存在负相关, 但由于育种家在杂交选育过程
中对其原始群体进行了遗传操作 (杂交、分离、选择和固定) 使不同品种群体在这两个性状间
的关系发生了差异。70 年代至 80 年代初供试品种群体的皮棉产量和纤维强度为负相关, 而
80 年代后由于纤维检测手段的进步和育种策略上的进一步完善, 二者在一定程度上得到同
步改良, 使它们的负相关得以削弱。这一结果与程备久[ 7 ]、B ridge[ 8 ]的报道一致。
参　考　文　献
1　黄滋康 (主编). 中国棉花品种及其系谱. 北京: 中国农业出版社, 1996. 3～ 5
2　B ridge R R, W R M eredith, J F Chism , et al. C rop S ci. , 1971, 1: 29～ 32
3　B ridge R R, W R M eredith. C rop S ci. , 1983, 23: 949～ 952
4　周有耀. 棉花遗传育种学. 北京: 北京农业大学出版社, 1988. (4) : 30～ 34
5　王淑民. 棉花学报, 1996, 8 (1) : 1～ 9
6　雄宗伟, 胡育昌. 中国棉花, 1995, 22 (5) : 2～ 5
7　程备久, 赵伦一. 安徽农学院学报, 1988, (4) : 30～ 34
8　周有耀. 中国棉花, 1996, 233 (6) : 2～ 5
9　付小琼, 赖鸣冈. 中国棉花, 1995, 22 (2) : 17～ 18
10　王坤波. 棉花学报, 1997, 9 (6) : 281～ 286
11　孔繁玲, 姜保功. 作物学报, 2000, 26 (2) : 149～ 156
5355 期　　　　　　　　　姜保功等: 建国以来我国黄淮棉区棉花品种的遗传改良