內(nèi)地棉區(qū)優(yōu)勢(shì)棉花資源評(píng)價(jià)及其在新疆棉花育種中的應(yīng)用

唐中杰，謝德意，于躍波，房衛(wèi)平，路風(fēng)銀

（河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 經(jīng)濟(jì)作物研究所，河南 鄭州 450002）

近些年，隨著新疆棉花的快速發(fā)展，逐漸形成了“中國棉花看新疆”的局面[1]，“新疆棉”也成中國棉的代名詞。然而，新疆現(xiàn)有棉花品種遺傳基礎(chǔ)狹窄、同質(zhì)化嚴(yán)重，在產(chǎn)量和品質(zhì)等方面難有新的突破[2-3]，難以適應(yīng)機(jī)采棉快速發(fā)展的需要，從生產(chǎn)品質(zhì)到加工品質(zhì)均較差[4-5]，致使我國中高端品質(zhì)原棉供給短板日益凸顯[6]。為了培育新疆高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)棉花新品種，破解新疆棉花遺傳基礎(chǔ)狹窄等育種瓶頸，從黃河流域、長江流域等內(nèi)地傳統(tǒng)棉花產(chǎn)區(qū)引進(jìn)不同棉花資源并開展相關(guān)資源的鑒定、評(píng)價(jià)和綜合利用研究顯得尤為必要和迫切。科研人員對(duì)內(nèi)地棉花種質(zhì)資源進(jìn)行了大量研究，其中李武等[7]在河南原陽，通過聚類分析將黃河流域102 份棉花品種劃分為6 個(gè)類群；唐中杰等[8]在河南新鄉(xiāng)市平原區(qū)對(duì)206 份棉花資源進(jìn)行優(yōu)選鑒定及聚類利用研究，分選出早熟、矮稈、大鈴、高衣分和穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)等優(yōu)異性狀的棉花資源；代攀虹等[9]在河南安陽通過分析419份陸地棉核心種質(zhì)的遺傳多樣性，發(fā)現(xiàn)黃河流域棉花遺傳多樣性和遺傳豐富度最高。王秀秀等[10]在河南安陽、江蘇南京、新疆石河子和庫車等地對(duì)630份陸地棉種質(zhì)資源的表型性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，陸地棉表型性狀存在地理來源特異性。杜雄明等[11-12]收集我國西南、南海諸島等地棉花資源1 220份，整理國家棉花種質(zhì)中期庫8 868份，并進(jìn)行精準(zhǔn)鑒定，構(gòu)建了棉花優(yōu)異種質(zhì)特有的“分子身份證”。以上研究采用多指標(biāo)綜合分析方法，較全面反映了各地陸地棉的種質(zhì)特征，但研究僅限于對(duì)各地棉花種質(zhì)資源的分類、評(píng)價(jià)，多偏重于資源農(nóng)藝性狀研究和對(duì)棉花育種的建議指導(dǎo)，缺乏系統(tǒng)的棉花新品種培育應(yīng)用研究，尤其是缺乏利用內(nèi)地優(yōu)勢(shì)棉花資源培育新疆高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)棉花新品種的研究實(shí)踐。鑒于此，以160份內(nèi)地棉花資源為試驗(yàn)材料，通過生物學(xué)性狀鑒定、多元統(tǒng)計(jì)分析等指導(dǎo)新疆棉花雜交組合親本選配，并應(yīng)用GGE 雙標(biāo)圖對(duì)雜交后代的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，為綜合利用內(nèi)地優(yōu)勢(shì)棉花資源，破解新疆棉花遺傳基礎(chǔ)狹窄、同質(zhì)化嚴(yán)重等育種瓶頸難題，更好地培育適合新疆廣泛種植的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)棉花新品種提供借鑒。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 內(nèi)地棉區(qū)棉花資源 內(nèi)地棉區(qū)棉花資源由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所、河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所提供，共160份，包括北部棉區(qū)棉花資源10 份，西北內(nèi)陸棉區(qū)棉花資源2 份，黃河流域棉區(qū)棉花資源105 份，長江流域棉區(qū)棉花資源43 份（表1）。

表1 160份內(nèi)地棉區(qū)棉花資源來源及分布Tab.1 The origin and distribution of 160 inland cotton resources

1.1.2 供試親本及后代品系 依據(jù)主成分分析和聚類研究結(jié)果，結(jié)合田間農(nóng)藝性狀，2016 年以第3類群為主優(yōu)選泗棉3 號(hào)（p1）、中棉所41 號(hào)（p2）、魯棉研21號(hào)（p3）、錦417（p4）、銀山4號(hào)（p5）、冀91-28（p6）、冀棉228（p7）、豫棉668（p8）、雙價(jià)321（p9）、石抗39（p10）、豫棉8 號(hào)（p11）、中21371（p12）、晉遠(yuǎn)1081（p13）、中棉所79（p14）、百棉1 號(hào)（p15）和中植2 號(hào)（p16）等16 個(gè)優(yōu)勢(shì)棉花種質(zhì)資源，作為母本與新疆主推棉花品種新陸中67雜交，后代材料經(jīng)南繁北育、穿梭育種系統(tǒng)選擇，2021 年得到F8代遺傳性狀穩(wěn)定的新品系16個(gè)，對(duì)應(yīng)雜交后代品系分別編號(hào)為M1—M16，CK棉花品種為新陸中85。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2015 年將內(nèi)地棉花資源材料分別種植在新疆庫爾勒試驗(yàn)基地，試驗(yàn)按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積6 m2，3次重復(fù)，一膜4行種植，理論密度21.9萬株/hm2。2021、2022 年連續(xù)2 a 將編號(hào)為M1—M16 的雜交后代品系在新疆巴州、阿克蘇、喀什等地進(jìn)行多年多點(diǎn)試驗(yàn)，按當(dāng)?shù)胤N植習(xí)慣正常管理。

1.3 數(shù)據(jù)采集

依據(jù)棉花生物學(xué)性狀統(tǒng)計(jì)果枝節(jié)位（Fruit branch position，SBT，節(jié)）、株高（Plant height，PH，cm）、果枝數(shù)（Fruit branch number，SBNU，臺(tái)）、株鈴數(shù)（Bolls number per plant，BNPP，個(gè)）；各小區(qū)收取內(nèi)圍自然吐絮棉鈴20 個(gè)，考種測定鈴質(zhì)量（Boll weight，BW，g）、衣分（Lint percentage，LP，%）、上半部平均長度（Upper half mean length，UHML，mm）、比 強(qiáng) 度（Fiber strength，F(xiàn)S，cN/tex）、馬 克 隆 值（Micronaire，MIC）、整齊度指數(shù)（Length uniformity，LU，%）、紡紗均勻性指數(shù)（Spinning consistent index，SCI）等數(shù)據(jù)；收獲后依據(jù)田間調(diào)查和實(shí)收統(tǒng)計(jì)生育期（Growth period，GP，d）、霜前花率（Flower rate before frost，F(xiàn)RBF，%）、皮棉產(chǎn)量（Lint yield，LY，kg/hm2）。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

應(yīng)用Excel 2007、DPS 7.5 等統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并依據(jù)GGE 雙標(biāo)圖對(duì)雜交后代棉花品系的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 內(nèi)地棉區(qū)棉花資源生物學(xué)性狀統(tǒng)計(jì)及來源地灰色聚類評(píng)估

對(duì)160份內(nèi)地棉區(qū)棉花資源按?。ㄊ校┻M(jìn)行生態(tài)區(qū)分類，考察各地棉花資源的生育期、株高、果枝數(shù)、株鈴數(shù)、鈴質(zhì)量、衣分、霜前花率、皮棉產(chǎn)量等生物學(xué)性狀（表2）。同時(shí)，因?yàn)楦魇。ㄊ校┟藁ㄐ缕贩N都是單獨(dú)審定，各地間棉花資源因來源不同可能存在差異，因此，為了明確各省（市）棉花資源在新疆的綜合表現(xiàn)，采用灰色聚類的方法進(jìn)行評(píng)估，詳見圖1。

圖1 內(nèi)地棉花資源來源地灰色聚類評(píng)估三角坐標(biāo)圖Fig.1 Triangular coordinates for grey cluster evaluation of inland cotton resource origin

表2 內(nèi)地棉花資源的生物學(xué)性狀統(tǒng)計(jì)Tab.2 Biological characteristics of inland cotton resources

從表2、圖1 可以看出，位于資源來源地灰色聚類評(píng)估三角坐標(biāo)圖高分區(qū)的有北京、河北和遼寧，灰色聚類評(píng)估分值分別為83.9%、79.8%和75.9%，說明三地棉花資源生育期、株高、果枝數(shù)、株鈴數(shù)、鈴質(zhì)量、衣分、霜前花率、皮棉產(chǎn)量等生物學(xué)性狀在新疆綜合表現(xiàn)好，其中以來自北京的棉花資源綜合表現(xiàn)最好，皮棉產(chǎn)量達(dá)到2 589.6 kg/hm2，其主要是來源于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所培育的中植系列棉花品種，其次是來自河北和遼寧的棉花資源，平均皮棉產(chǎn)量分別為2 615.5、2 270.1 kg/hm2。位于資源來源地灰色聚類評(píng)估三角坐標(biāo)圖左側(cè)中分區(qū)的有山西、山東、河南、湖北、陜西和江蘇等6個(gè)省份，棉花資源豐產(chǎn)性和綜合農(nóng)藝性狀表現(xiàn)一般，其資源來源地灰色聚類評(píng)估分依次為77.5%、71.7%、67.3%、62.6%、61.8%和56.2%。位于資源來源地灰色聚類評(píng)估三角坐標(biāo)圖右側(cè)的為低分區(qū)，主要包括湖南、甘肅、江西和四川等4 個(gè)省份，該來源地棉花資源在新疆的豐產(chǎn)性和綜合農(nóng)藝性狀表現(xiàn)較差，灰色聚類評(píng)估分依次為63.2%、58.2%、50.7%和48.6%。綜上所述，內(nèi)地棉花資源在新疆庫爾勒（北緯41.77°）種植整體表現(xiàn)上有地域來源差異，來源地與新疆試驗(yàn)點(diǎn)維度相近生態(tài)區(qū)的棉花資源有較好的適應(yīng)性，其灰色聚類評(píng)估分也相應(yīng)偏高。這與王秀秀等[10]對(duì)630份陸地棉資源的研究結(jié)論相似。

2.2 內(nèi)地棉區(qū)棉花資源生物學(xué)性狀的相關(guān)性分析

在以上生物學(xué)性狀分析的基礎(chǔ)上，對(duì)內(nèi)地棉區(qū)棉花資源的利用更要明確生育期、株高、果枝數(shù)、株鈴數(shù)、鈴質(zhì)量、衣分、霜前花率等各性狀之間的關(guān)系，以及各性狀對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率，以方便育種者更直觀地評(píng)價(jià)和綜合利用，因此需要對(duì)各生物學(xué)性狀進(jìn)行相關(guān)性研究和主成分分析。

相關(guān)分析結(jié)果（表3）表明，內(nèi)地棉花資源生物學(xué)性狀間普遍存在相關(guān)性，有7 對(duì)性狀間呈（極）顯著負(fù)相關(guān)，12對(duì)性狀間存在（極）顯著正相關(guān)。存在（極）顯著負(fù)相關(guān)的主要是果枝節(jié)位和生育期性狀，其中果枝節(jié)位與果枝數(shù)、株鈴數(shù)、鈴質(zhì)量、霜前花率和皮棉產(chǎn)量等產(chǎn)量因子都存在極顯著負(fù)相關(guān)；生育期與果枝數(shù)、株鈴數(shù)存在極顯著或顯著負(fù)相關(guān)。說明果枝節(jié)位和生育期是與棉花早熟性密切相關(guān)的因子，果枝節(jié)位越高、生育期越長，越不利于果枝數(shù)、株鈴數(shù)、鈴質(zhì)量和皮棉產(chǎn)量的提高。株高與生育期存在顯著正相關(guān)，與果枝數(shù)、株鈴數(shù)、鈴質(zhì)量等性狀有正相關(guān)性，說明株高的增加會(huì)延長生育期，有利于果枝數(shù)、株鈴數(shù)和鈴質(zhì)量等產(chǎn)量性狀的增加。衣分與鈴質(zhì)量呈顯著正相關(guān)，與其他生物學(xué)性狀相關(guān)性不明顯。果枝數(shù)、株鈴數(shù)、鈴質(zhì)量、霜前花率和皮棉產(chǎn)量間有10對(duì)（極）顯著正相關(guān)關(guān)系，構(gòu)成棉花重要的豐產(chǎn)性因子團(tuán)，共同促進(jìn)棉花產(chǎn)量水平的提高，對(duì)皮棉產(chǎn)量的作用效應(yīng)依次為果枝數(shù)（r=0.704）＞株鈴數(shù)（r=0.646）＞霜前花率（r=0.516）＞鈴質(zhì)量（r=0.501），這與占東霞等[13]對(duì)北疆棉花生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的研究結(jié)果相近。

表3 內(nèi)地棉花資源生物學(xué)性狀的相關(guān)性分析Tab.3 Correlation analysis of biological traits of inland cotton resources

2.3 內(nèi)地棉區(qū)棉花資源生物學(xué)性狀的主成分分析

對(duì)內(nèi)地棉花資源生物學(xué)性狀進(jìn)行主成分分析（表4）可以看出，內(nèi)地棉花資源生物學(xué)性狀的前5個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率接近85%，說明可以用前5 個(gè)主成分的特征向量來代表內(nèi)地棉花資源生物學(xué)性狀的主要信息。

表4 內(nèi)地棉花資源農(nóng)藝性狀的主成分分析Tab.4 Principal component analysis of major agronomic traits of inland cotton resources

第1 主成分的特征值和方差貢獻(xiàn)率最大，特征值為3.541，方差貢獻(xiàn)率達(dá)到39.339%，所包含的果枝數(shù)的特征向量值最大，其次是株鈴數(shù)、霜前花率和鈴質(zhì)量，這4 個(gè)性狀的特征向量分別為0.455、0.452、0.389 和0.278，它們之間均為（極）顯著正相關(guān)（表2），載荷都比較高，與產(chǎn)量有直接關(guān)系，所以第1 主成分是與豐產(chǎn)性相關(guān)的產(chǎn)量因子。第2 主成分的特征值為1.376，方差貢獻(xiàn)率15.291%，生育期特征向量值最大，說明生育期對(duì)第2 主成分影響最大，是棉花早熟性因子，隨著生育期的延長，株高、鈴質(zhì)量和衣分相應(yīng)增加。第3主成分是以株高為主的營養(yǎng)生長因子，控制棉花營養(yǎng)生長，隨著株高的增加，果枝節(jié)位增加和生育期延長，而衣分相應(yīng)降低。第4 主成分是以果枝節(jié)位為主的特征向量，是果枝節(jié)位因子。第5 主成分是株高、衣分為主的特征向量，是株高、衣分因子。特征向量的大小顯示棉花資源各生物學(xué)性狀對(duì)主成分貢獻(xiàn)的大小，在利用內(nèi)地優(yōu)勢(shì)種質(zhì)資源培育新疆高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)棉花新品種時(shí)可以依據(jù)主成分分析對(duì)棉花資源各生物學(xué)性狀進(jìn)行系統(tǒng)考量，綜合利用。

2.4 內(nèi)地棉區(qū)棉花資源生物學(xué)性狀的聚類分析

從表3 相關(guān)性分析可以看出，果枝節(jié)位和生育期2 個(gè)早熟性狀與果枝數(shù)、株鈴數(shù)、皮棉產(chǎn)量3 個(gè)產(chǎn)量性狀均為負(fù)相關(guān)，并且在主成分分析中果枝節(jié)位和生育期的特征向量各有3 個(gè)特征值為負(fù)值。因此，結(jié)合田間生物學(xué)性狀調(diào)查，從160份內(nèi)地棉花資源中剔除82 份果枝節(jié)位高、生育期長、產(chǎn)量性狀差的棉花資源類型，保留78份綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良的優(yōu)勢(shì)棉花資源進(jìn)行聚類分析，以方便進(jìn)一步分類利用。

基于9個(gè)棉花生物學(xué)性狀采用離差平方和進(jìn)行R 型系統(tǒng)聚類分析，結(jié)果表明，內(nèi)地78 份優(yōu)勢(shì)棉花資源歐式距離為0.77～53.24，遺傳變異豐富。性狀類型相近的資源聚類在一起，有較明顯的群類關(guān)系，說明這類資源具有類似的遺傳基礎(chǔ)，在歐氏距離11.486 處可將78 份棉花資源劃分為四大類群（圖2）。

圖2 內(nèi)地優(yōu)勢(shì)棉花資源聚類分析Fig.2 Cluster analysis of inland superior cotton resources

生物學(xué)性狀平均結(jié)果表明（表5），第Ⅰ類群包括銀山6 號(hào)、中棉所43、湯棉7401、冀棉20、臨清201、豫棉19和中植棉2號(hào)等11個(gè)棉花資源，平均生育期139.82 d，平均株高93.75 cm，屬于生育期長、株高較高的類型，結(jié)合以上相關(guān)性研究和主成分分析，符合第2主成分特征向量值的系統(tǒng)評(píng)價(jià)，屬于偏晚熟、長勢(shì)強(qiáng)、衣分高、豐產(chǎn)性一般的資源類群。第Ⅱ類群包括中棉所10 號(hào)、百棉2 號(hào)、中棉所41、鄂908 等22 個(gè)棉花資源，平均果枝節(jié)位6.50 節(jié)，皮棉產(chǎn)量2 238.8 kg/hm2，屬于果枝節(jié)位高、其他生物學(xué)性狀一般、產(chǎn)量較差的資源類群。第Ⅲ類群包括銀山4 號(hào)、錦417、冀91-28、冀棉228、豫棉668、雙價(jià)321、石抗39、豫棉8 號(hào)、中21371、晉遠(yuǎn)1081、中棉所79 和百棉1 號(hào)共12 個(gè)資源，平均果枝節(jié)位5.10 節(jié)、果枝數(shù)10.73 臺(tái)、株鈴數(shù)8.37 個(gè)、鈴質(zhì)量6.46 g、皮棉產(chǎn)量3 693.8 kg/hm2，結(jié)合主成分分析符合第1 主成分特征向量值的系統(tǒng)評(píng)價(jià)，屬于果枝節(jié)位較低，生育期和株高適中，果枝數(shù)、株鈴數(shù)、鈴質(zhì)量和皮棉產(chǎn)量等協(xié)調(diào)性好、豐產(chǎn)性最好的資源類群。第Ⅳ類群包括魯1138、晉棉33 號(hào)、宛231、邢臺(tái)W-2、豫棉21等33 個(gè)棉花資源，平均生育期127.82 d，平均株高81.35 cm，屬于生育期較短、株高最低、豐產(chǎn)性較好的資源類群。綜合以上分析可以看出，第Ⅲ類群整體表現(xiàn)最好，棉花生物學(xué)性狀符合新疆種植模式和氣候條件，是新疆棉花資源利用的特征類群。

表5 內(nèi)地優(yōu)勢(shì)棉花資源4個(gè)類群生物學(xué)性狀平均值Tab.5 Average value of biological characters of four groups of inland superior cotton resources

2.5 內(nèi)地棉區(qū)優(yōu)勢(shì)棉花資源在新疆的育種應(yīng)用

2.5.1 后代品系農(nóng)藝性狀及皮棉產(chǎn)量分析 2021、2022 年連續(xù)在新疆的巴州、阿克蘇、喀什等地對(duì)后代品系M1—M16 進(jìn)行多年多點(diǎn)試驗(yàn)，結(jié)果（表6）表明，后代品系生育期與CK 相比，M13 生育期比CK（新陸中85）多2.1 d，結(jié)合霜前花率來看，也是M13早熟性最差，而其余后代品系早熟性普遍較好；株高和果枝數(shù)屬于棉花的形態(tài)指標(biāo)，該批后代品系株高大多數(shù)超過CK，其中株高80 cm 以上的后代品系有9 個(gè)，果枝數(shù)只有M1 小于CK；株鈴數(shù)、鈴質(zhì)量和衣分是棉花重要的產(chǎn)量因子，株鈴數(shù)6.1～7.6 個(gè)，鈴質(zhì)量5.7～6.9 g，衣分42.4%～45.5%，根據(jù)黃曉莉等[14]研究得出產(chǎn)量因子對(duì)棉花產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率依次為衣分＞單株鈴數(shù)＞鈴質(zhì)量的結(jié)果，可以看出，后代品系中M5 的產(chǎn)量因子協(xié)調(diào)性最好，對(duì)應(yīng)皮棉產(chǎn)量也最高，增產(chǎn)率11.6%，方差分析顯示，比CK 增產(chǎn)達(dá)極顯著水平，M15 皮棉產(chǎn)量次之，增產(chǎn)率7.1%，比CK 增產(chǎn)達(dá)顯著水平，其他后代品系農(nóng)藝性狀綜合協(xié)調(diào)性差，皮棉產(chǎn)量低。綜合來看，M5 是一個(gè)生育期適中、長勢(shì)強(qiáng)、產(chǎn)量因子協(xié)調(diào)性好的高產(chǎn)棉花新品系。

表6 后代品系農(nóng)藝性狀及皮棉產(chǎn)量分析Tab.6 Analysis of agronomic characters and lint yield of progenies

2.5.2 后代品系豐產(chǎn)性穩(wěn)產(chǎn)性GGE 雙標(biāo)圖評(píng)價(jià)

為客觀評(píng)價(jià)內(nèi)地棉區(qū)棉花資源后代品系在新疆的廣適性，采用基因型加基因型與環(huán)境互作效應(yīng)模型進(jìn)行豐產(chǎn)性穩(wěn)產(chǎn)性GGE 雙標(biāo)圖評(píng)價(jià)[15-16]。由圖3可知，M5、M15、M7、M8、M6、M9、M4、M16 和M14 依次位于平均環(huán)境軸的正方向，說明這9 個(gè)棉花品種豐產(chǎn)性好，之后依次是M11、M13、M3、M10、M2、M12、M1，豐產(chǎn)性相對(duì)較差。其中，以內(nèi)地棉區(qū)優(yōu)勢(shì)棉花資源為親本的16 個(gè)后代品系中M5、M15、M7、M8、M6、M9、M4 等7 個(gè)品系的豐產(chǎn)性超過CK（新陸中85）。通過中心（原點(diǎn)）與平均環(huán)境軸垂直的線代表品種與環(huán)境相互作用的傾向性，品種與平均環(huán)境軸之間的垂線越長，表示品種越不穩(wěn)產(chǎn)?？梢姡齅16（線段最長）最不穩(wěn)產(chǎn)外，其余品系穩(wěn)產(chǎn)性普遍較好，其中M7、M9 幾乎在平均環(huán)境軸上，穩(wěn)產(chǎn)性最好。綜合品種豐產(chǎn)性穩(wěn)產(chǎn)性指標(biāo)可以看出，M5 是既高產(chǎn)又穩(wěn)產(chǎn)的目標(biāo)品系，M15 豐產(chǎn)性好、穩(wěn)產(chǎn)性稍差。

圖3 后代品系豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性的GGE雙標(biāo)圖Fig.3 GGE biplots of high yield and stable yield of progenies

3 結(jié)論與討論

通過相關(guān)分析、聚類分析和主成分分析等多元統(tǒng)計(jì)分析表明，內(nèi)地優(yōu)勢(shì)棉花資源遺傳基礎(chǔ)豐富，其中以黃河流域棉區(qū)資源為主的第Ⅲ類群整體表現(xiàn)最好，可以作為新疆利用內(nèi)地棉花資源的特征類群。

3.1 內(nèi)地棉區(qū)棉花資源在新疆存在來源地域性差異

內(nèi)地棉區(qū)棉花資源在新疆種植存在來源地域性差異[9-10]，因此，在新疆利用內(nèi)地棉花資源進(jìn)行棉花雜交組合選配親本時(shí)，應(yīng)先關(guān)注親本地理來源，選用維度相近生態(tài)區(qū)的棉花資源成功的可能性會(huì)更大。在聚類分析中同一來源地棉花資源易聚為一類，如本研究聚類分析中第3 類群主要是黃河流域?qū)彾ǖ拿藁ㄆ贩N。該類資源在新疆種植豐產(chǎn)性最好，主要表現(xiàn)在果枝節(jié)位較低，生育期和株高適中，果枝數(shù)、株鈴數(shù)、鈴質(zhì)量等產(chǎn)量因子協(xié)調(diào)性好，是新疆利用內(nèi)地棉區(qū)棉花資源的特征類群。

3.2 新疆和內(nèi)地棉區(qū)棉花育種側(cè)重點(diǎn)不同

新疆棉區(qū)于1994 年前后形成“矮密早”種植模式[17]，實(shí)現(xiàn)了棉花產(chǎn)量的飛速增長。然而，內(nèi)地棉區(qū)7—8 月雨熱同季，棉花正處于生長旺期，過高的種植密度難免會(huì)有郁蔽風(fēng)險(xiǎn)[18-19]，這就形成內(nèi)地和新疆棉花育種側(cè)重點(diǎn)的差異，新疆主攻棉花群體優(yōu)勢(shì)，內(nèi)地突出單株潛力。從本研究相關(guān)性分析和主成分分析結(jié)果也可以看出，內(nèi)地棉花資源在新疆種植表現(xiàn)為第1 主成分的特征值和方差貢獻(xiàn)率最大，所包含的果枝數(shù)和株鈴數(shù)的特征向量值都比較高，對(duì)皮棉產(chǎn)量的作用效應(yīng)分別為果枝數(shù)＞株鈴數(shù)＞霜前花率＞鈴質(zhì)量。

3.3 新疆農(nóng)機(jī)農(nóng)藝相結(jié)合的問題探討

2021 年新疆機(jī)采棉面積200 萬hm2，棉花生產(chǎn)綜合機(jī)械化率達(dá)88%[20]。然而，在推動(dòng)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合、全程機(jī)械化方面仍存在弱項(xiàng)短板[21]，其中“矮密早”模式下，棉花品種多為株形緊湊類型，棉絮、葉片主要集中在離地20～70 cm 的有限空間，不利于脫葉和機(jī)采，還造成采凈率低、含雜率高等諸多問題，增加子清皮清多道清雜工序，損傷纖維，降低棉纖維品級(jí)[22]。因此，急需研究引進(jìn)內(nèi)地多類型優(yōu)勢(shì)棉花資源，拓寬新疆棉花遺傳基礎(chǔ)，培育長勢(shì)強(qiáng)、株型緊湊的“兩高”型（第一果枝節(jié)位高、主莖高）棉花新品種，逐步引導(dǎo)棉農(nóng)向“寬早優(yōu)”[23]種植模式轉(zhuǎn)變是實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝相結(jié)合的必要條件。