Upland Cotton Varieties Under Ecological Condition in Xinjiang: Core Indicators Selection Based on Principal Component Analysis

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb20190800530

Abstract

Abstract:

To better serve the cotton production in Xinjiang, reveal the characteristics of 32 cotton varieties under different treatment conditions, and provide a scientific basis for the objective evaluation of high-quality cotton varieties, we investigated 16 phenotypic traits of each variety by adopting 2 treatments of non-chemical control and chemical control, and analyzed and collated the data by using DPS 7.05 software. The results showed that: there were significant differences among the traits of different cotton varieties, the difference analysis indicated that the difference of plant height, fruiting nodes per plant, the length and boll numbers of the third from top fruiting branches, boll weight, and upper half fiber length under the two treatments reached a very significant level; PCA analysis revealed that the first 5 PCA represented 72.36% information with non-chemical control and the first 6 PCA represented 76.91% information with chemical control. In conclusion, the varieties with better traits with chemical control are ‘Xinluzhong66’, ‘K836’, ‘A03’, ‘917’, ‘Hanmian 646’ and ‘C9’, and the varieties with better traits with non-chemical control are ‘Xinluzhong 61’, ‘Zhongmian97’, ‘Hanmian646’, ‘Hanmian 577’, ‘Xinnongxing2’ and ‘K836’. PCA as the criteria to evaluate and select elite cotton varieties could avoid repetitive selections caused by interactions among different traits, which is more scientific, accurate and comprehensive compared with the traditional evaluation method, therefore, the evaluation, selection and renewal of cotton varieties in Xinjiang should be based on the chemical control.

Key words: cotton, variety, chemical control, correlation analysis, principal component analysis (PCA)

CLC Number:

S562

Peng Yan, Huang Shunli, Peng Xiaofeng, Liu Suhua, Cai Zhiping, Li Kefu, Liu Xiaohong, Shao Qinglong, Wu Yurong, Wang Fan, Song Wei, Zhang Xuan, Gong Juwu, Yuan Youlu. Upland Cotton Varieties Under Ecological Condition in Xinjiang: Core Indicators Selection Based on Principal Component Analysis[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(28): 22-30.

Figures/Tables 6

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代号	品种（系）	熟性	来源	代号	品种（系）	熟性	来源
1	332	早熟	新疆石河子西域绿洲种业	17	杂7	早中熟	中棉种业公司
2	A02	早熟	新疆石河子西域绿洲种业	18	中棉65	早中熟	中棉种业公司
3	A03	早熟	新疆石河子西域绿洲种业	19	761	早中熟	中棉种业公司
4	917	早熟	新疆石河子西域绿洲种业	20	577	早中熟	新疆前海种业公司
5	新陆早58	早熟	新疆锦棉种业	21	C9	早中熟	新疆第三师农科所
6	新陆早35	早熟	新疆奎屯锦陆早种业	22	新陆中46	早中熟	新疆库尔勒承天种业
7	新陆早59	早熟	新疆六师盛源种业	23	邯棉646	早中熟	河北邯郸农科院
8	新陆早63	早中熟	新疆131团	24	新陆中73	早中熟	新疆农垦科学院
9	新陆中35	早中熟	新疆二师孔雀种业	25	K836	早中熟	山东棉花研究中心
10	新陆中67	早中熟	新疆阿克苏金丰源种业	26	LW502	早中熟	山东棉花研究中心
11	新陆中64	早中熟	新疆阿克苏金丰源种业	27	B31	早中熟	中棉种业公司
12	新陆中68	早中熟	新疆阿克苏金丰源种业	28	47号	早中熟	新疆巴州禾春洲种业
13	新陆中66	早中熟	新疆喀什世丰种业	29	新农兴2号	早中熟	新疆第七师农科所
14	新陆中70	早中熟	新疆喀什世丰种业	30	中棉97	早中熟	中棉种业公司
15	新陆中50	早中熟	新疆博乐耕野种业	31	杂棉1号	早中熟	中棉种业公司
16	中70-1	早中熟	中棉种业公司	32	新陆中61	早中熟	新疆喀什前海种业公司

代号	品种（系）	熟性	来源	代号	品种（系）	熟性	来源
1	332	早熟	新疆石河子西域绿洲种业	17	杂7	早中熟	中棉种业公司
2	A02	早熟	新疆石河子西域绿洲种业	18	中棉65	早中熟	中棉种业公司
3	A03	早熟	新疆石河子西域绿洲种业	19	761	早中熟	中棉种业公司
4	917	早熟	新疆石河子西域绿洲种业	20	577	早中熟	新疆前海种业公司
5	新陆早58	早熟	新疆锦棉种业	21	C9	早中熟	新疆第三师农科所
6	新陆早35	早熟	新疆奎屯锦陆早种业	22	新陆中46	早中熟	新疆库尔勒承天种业
7	新陆早59	早熟	新疆六师盛源种业	23	邯棉646	早中熟	河北邯郸农科院
8	新陆早63	早中熟	新疆131团	24	新陆中73	早中熟	新疆农垦科学院
9	新陆中35	早中熟	新疆二师孔雀种业	25	K836	早中熟	山东棉花研究中心
10	新陆中67	早中熟	新疆阿克苏金丰源种业	26	LW502	早中熟	山东棉花研究中心
11	新陆中64	早中熟	新疆阿克苏金丰源种业	27	B31	早中熟	中棉种业公司
12	新陆中68	早中熟	新疆阿克苏金丰源种业	28	47号	早中熟	新疆巴州禾春洲种业
13	新陆中66	早中熟	新疆喀什世丰种业	29	新农兴2号	早中熟	新疆第七师农科所
14	新陆中70	早中熟	新疆喀什世丰种业	30	中棉97	早中熟	中棉种业公司
15	新陆中50	早中熟	新疆博乐耕野种业	31	杂棉1号	早中熟	中棉种业公司
16	中70-1	早中熟	中棉种业公司	32	新陆中61	早中熟	新疆喀什前海种业公司

性状		生育期	株高	第一果枝节位	单株果枝数	单株果节数	倒三果枝果节数	倒三果枝长度	倒三果枝铃数
化学调控	均值	134 d	68.16 cm	5.52节	10.05苔	18.40节	5.78节	33.62 cm	1.63个
	变异系数/%	2.22	10.78	8.72	9.61	17.34	25.19	29.04	35
	最小值	129.00 d	53.00 cm	4.40节	8.30苔	10.90节	3.20节	12.80 cm	0.70个
	最大值	141.00 d	81.50 cm	6.40节	12.30苔	27.40节	9.10节	60.50 cm	2.60个
	偏度	0.42	-0.23	-0.13	0.32	0.32	-0.24	0.49	0.08
	峰度	0.13	-0.5	-0.32	0.17	1.52	-0.41	0.81	-1.12
未化学调控	均值	135 d	76.92 cm	5.67节	10.32苔	22.23节	7.77节	59.09 cm	2.10个
	变异系数/%	2.09	13.4	8.41	7.98	16.68	17.45	33.5	36.77
	最小值	129.00 d	53.50 cm	4.80节	8.90苔	10.80节	4.30节	18.40 cm	0.80个
	最大值	140.00 d	99.60 cm	6.70节	11.80苔	33.90节	11.10节	91.80 cm	4.30个
	偏度	0.17	0.08	-0.13	0.21	-0.04	-0.27	0.05	0.55
	峰度	0.29	0.39	-0.52	-1.06	4.59	1.04	-0.72	0.75
性状		单株成铃数	铃重	衣分	籽棉单产	上半部平均长度	断裂比强度	马克隆值	长度整齐度指数
化学调控	均值	7.84个	5.31 g	42.57%	5 323.70 kg/hm²	29.83 mm	28.28 cN/tex	4.26	83.66%
	变异系数/%	13.19	9.27	4.54	10.08	3.72	7.08	12.13	1.77
	最小值	6.00个	4.30g	38.50%	4 133.90 kg/hm²	27.90 mm	26.00 cN/tex	3.35	79.70%
	最大值	10.90个	6.40 g	45.40%	6 400.80 kg/hm²	32.20 mm	33.50 cN/tex	5.42	86.30%
	偏度	0.84	0.32	-0.57	-0.19	0.17	1.19	0.22	-0.6
	峰度	1.17	-0.16	-0.41	-0.01	-0.87	1.08	-0.1	0.7
未化学调控	均值	7.72个	5.08 g	42.45%	5 176.00 kg/hm²	29.97 mm	28.36 cN/tex	4.23	83.76%
	变异系数/%	17.14	7.44	4.88	13.66	3.61	7.11	12.31	1.8
	最小值	5.70个	4.40 g	37.90%	3 467.00 kg/hm²	27.90 mm	26.00 cN/tex	3.3	79.70%
	最大值	12.60个	6.00 g	47.50%	6 401.00 kg/hm²	32.20 mm	33.50 cN/tex	5.42	86.20%
	偏度	1.37	0.18	0.02	-0.61	0.07	1.18	0.35	-0.73
	峰度	4.77	-0.31	0.72	-0.15	-0.73	0.85	0.01	0.61

性状		生育期	株高	第一果枝节位	单株果枝数	单株果节数	倒三果枝果节数	倒三果枝长度	倒三果枝铃数
化学调控	均值	134 d	68.16 cm	5.52节	10.05苔	18.40节	5.78节	33.62 cm	1.63个
	变异系数/%	2.22	10.78	8.72	9.61	17.34	25.19	29.04	35
	最小值	129.00 d	53.00 cm	4.40节	8.30苔	10.90节	3.20节	12.80 cm	0.70个
	最大值	141.00 d	81.50 cm	6.40节	12.30苔	27.40节	9.10节	60.50 cm	2.60个
	偏度	0.42	-0.23	-0.13	0.32	0.32	-0.24	0.49	0.08
	峰度	0.13	-0.5	-0.32	0.17	1.52	-0.41	0.81	-1.12
未化学调控	均值	135 d	76.92 cm	5.67节	10.32苔	22.23节	7.77节	59.09 cm	2.10个
	变异系数/%	2.09	13.4	8.41	7.98	16.68	17.45	33.5	36.77
	最小值	129.00 d	53.50 cm	4.80节	8.90苔	10.80节	4.30节	18.40 cm	0.80个
	最大值	140.00 d	99.60 cm	6.70节	11.80苔	33.90节	11.10节	91.80 cm	4.30个
	偏度	0.17	0.08	-0.13	0.21	-0.04	-0.27	0.05	0.55
	峰度	0.29	0.39	-0.52	-1.06	4.59	1.04	-0.72	0.75
性状		单株成铃数	铃重	衣分	籽棉单产	上半部平均长度	断裂比强度	马克隆值	长度整齐度指数
化学调控	均值	7.84个	5.31 g	42.57%	5 323.70 kg/hm²	29.83 mm	28.28 cN/tex	4.26	83.66%
	变异系数/%	13.19	9.27	4.54	10.08	3.72	7.08	12.13	1.77
	最小值	6.00个	4.30g	38.50%	4 133.90 kg/hm²	27.90 mm	26.00 cN/tex	3.35	79.70%
	最大值	10.90个	6.40 g	45.40%	6 400.80 kg/hm²	32.20 mm	33.50 cN/tex	5.42	86.30%
	偏度	0.84	0.32	-0.57	-0.19	0.17	1.19	0.22	-0.6
	峰度	1.17	-0.16	-0.41	-0.01	-0.87	1.08	-0.1	0.7
未化学调控	均值	7.72个	5.08 g	42.45%	5 176.00 kg/hm²	29.97 mm	28.36 cN/tex	4.23	83.76%
	变异系数/%	17.14	7.44	4.88	13.66	3.61	7.11	12.31	1.8
	最小值	5.70个	4.40 g	37.90%	3 467.00 kg/hm²	27.90 mm	26.00 cN/tex	3.3	79.70%
	最大值	12.60个	6.00 g	47.50%	6 401.00 kg/hm²	32.20 mm	33.50 cN/tex	5.42	86.20%
	偏度	1.37	0.18	0.02	-0.61	0.07	1.18	0.35	-0.73
	峰度	4.77	-0.31	0.72	-0.15	-0.73	0.85	0.01	0.61

性状	化学调控		未化学调控		t值
性状	AV	SD	AV	SD	t值
生育期	134.3 d	2.986 d	134.5 d	2.806 d	1.877
株高	68.2 cm	7.349 cm	76.9cm	10.307 cm	5.368^**
第一果枝节位	5.5节	0.482节	5.7节	0.477节	1.722
单株果枝数	10.1苔	0.966苔	10.3苔	0.824苔	1.124
单株果节数	18.4节	3.19节	22.2节	3.709节	4.012^**
倒三果枝果节数	7.8节	1.456节	7.8节	1.355节	0.018
倒三果枝长度	33.6 cm	9.763 cm	59.1 cm	19.795 cm	7.695^**
倒三果枝铃数	1.6个	0.57个	2.1个	0.772个	2.769^**
单株成铃数	7.8个	1.034个	7.7个	1.323个	0.389
铃重	5.3 g	0.492 g	5.1 g	0.378 g	2.895^**
衣分	42.6%	1.933%	42.5%	2.071%	0.353
子棉单产	5 325 kg/hm²	3 56.485 kg/hm²	5 175 kg/hm²	706.26 kg/hm²	1.368
上半部平均长度	29.8 mm	1.11 mm	30 mm	1.083 mm	3.473^**
断裂比强度	28.3 cN/tex	2.001 cN/tex	28.4cN/tex	2.017 cN/tex	1.485
马克隆值	4.3	0.517	4.2	0.52	2.465^*
长度整齐度指数	83.7%	1.477%	83.8%	1.507%	1.5