浅谈陆地棉杂种二代利用 1摘要：棉花杂种优势利用是提

1摘要：棉花杂种优势利用是提高棉花产量主要途径之一。研究表明，一些陆地棉F2仍具有明显的产量杂种优势，种子成本低廉的F2具有潜在的应用前景。本文综述了陆地棉F2杂种优势遗传基础、优势表现以及目前生产上出现的问题，并从育种层面提出了有针对性的解决对策。

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棉花作为一种重要的经济作物，不仅是世界上可再生天然纺织纤维的重要来源，而且也是重要的植物油资源。全世界大约95%的棉花产量来源于陆地棉（GossypiumhirsutumL.）。杂种优势是指杂种后代在营养生长、生殖生长及抗逆性等方面优于亲本的现象。 1908年， Shull首次在植物育种中利用杂种优势。多年田间育种和生产实践表明，利用杂种优势可以更好地聚合高产、优质和抗逆这3种优良性状，以提高棉花产量、满足棉纤维纺织工业的更高需求。目前，杂种优势已成为提高棉花产量和改善棉花纤维品质的重要手段，选育推广具有较强杂种优势的杂交棉对我国棉花生产具有重要的实践意义。近年来，由于劳动力成本逐年提升，生产上大面积推广利用人工去雄获得杂种一代难以持续。为解决这一问题，育种者利用棉花不育系选育强优势不育系杂交种应用于生产。但由于棉花雄性不育恢复系恢复能力有限，目前选育强优势“三系”（不育系、保持系和恢复系）杂交种大规模应用于生产尚存在一定困难。研究发现，一些陆地棉F2群体在适应性、生产潜力及缓冲性等方面仍保持了一定的剩余优势。与传统常规棉对照品种相比，优势显著的F1单产能提高10%～30% ，而某些F2产量可提高5%～10% ，说明繁殖简单、种子成本低廉的F2在生产上具有潜在的利用价值。

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1棉花F2杂种优势利用遗传基础
1.1F2产量性状遗传分析产量性状属于数量性状，通过数量遗传模型对产量及其构成因素进行遗传效应分析可以解释棉花产量杂种优势形成的遗传基础。杨六六等发现F2的皮棉产量、铃重和衣分具有较大的加性效应和显性效应，而单株结铃数以显性效应为主，这与詹有俊等的研究结果一致。此外，遗传相关分析结果表明，籽棉产量、皮棉产量与单株结铃数、衣分间表现出极显著的正相关，而与铃重之间表现出极显著负相关。武耀廷等通过研究棉花F2产量性状的中亲优势，发现中亲优势由高到低排序为皮棉产量、籽棉产量、单株结铃数、铃重和衣分。另外，通过对F2产量杂种优势进行QTL（Quantitativetraitlocus ，数量性状位点）定位可进一步解释棉花杂种优势形成的遗传基础。林忠旭等利用F2群体检测到衣指、单株结铃数、衣分和皮棉产量相关的QTL数量分别为3、1、1和1 ，这些QTL可解释不同程度的表型变异。 Liu等采用复合区间作图法对陆地棉永久F2（ImmortalizedF2 ， IF2）群体进行产量相关性状QTL定位，共检测到13个与铃重相关的QTL ，其中7个表现出部分显性效应， 5个表现出超显性效应。

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【浅谈陆地棉杂种二代利用】1.2F2纤维品质性状遗传分析近年来，国内外研究人员针对棉纤维品质性状的遗传效应进行大量研究，认为纤维品质性状的遗传主要受加性效应控制，其次是显性效应，另外还受加性、上位性和环境互作效应的影响。王保勤等通过对两年三点永久F2群体纤维品质性状遗传分析研究，发现IF2群体中5个纤维品质指标的遗传方式基本一致，主要受加性效应、显性效应以及加性×环境互作效应的共同影响。其中，纤维长度和伸长率遗传以加性和显性效应为主，而整齐度遗传以显性效应为主。但另有发现棉纤维品质性状遗传主要由加性效应控制，而显性效应较弱，这与杨六六等的研究结果基本一致，该研究认为F2纤维品质性状遗传方式主要以加性效应为主，仅马克隆值具有显著的显性效应。

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2棉花F2杂种优势表现陆地棉属于异源四倍体，其F2分离程度低于二倍体作物水稻和玉米。此外，棉花的收获期较长， F2株型和生育期等农艺性状的分离对纤维品质及产量不构成直接影响，这些特性为棉花F2利用提供了可能。 2.1产量性状陆地棉F2产量杂种优势表现的研究已有大量报道。吴吉祥等根据“加性-显性”遗传模型，对比分析了10个陆地棉亲本以及20个杂交组合的F1和F2产量性状，发现F2皮棉产量、铃重、前期收花率和衣分具有明显的群体超亲优势，而单株结铃数则表现不显著。南翠梅等对F1和F2产量及其构成因素进行比较分析，发现铃重和衣分在F2中没有表现出明显的优势衰退，并且F2比常规品种增产10%～15% ，表明F2仍存在一定的产量杂种优势。郑新疆等发现F2皮棉产量较对照增产幅度达10%以上， F2单株结铃数和铃重具有较强的竞争优势，并认为单株结铃数是F2产量杂种优势的主要来源。郭景红等对新陆早43号和新陆早56号配制的F1和F2产量进行比较研究，发现相较于F1 ， F2依旧具有一定的产量杂种优势，并且F2的霜前花率均在92%以上，熟性和常规陆地棉品种基本一致。