新转萝卜雄性不育系主要性状的配合力分析

2009-03-27 03:36戴希尧任喜波田莲
长江蔬菜 2009年6期
关键词:配合力遗传力亲本

戴希尧 任喜波 田莲

(河北北方学院园艺系,河北宣化,075131)

新转萝卜雄性不育系主要性状的配合力分析

戴希尧 任喜波 田莲

(河北北方学院园艺系,河北宣化,075131)

采用不完全双列杂交法,对新转育成的5个雄性不育系和3个测验种的5个主要性状根质量、根长、株高、叶片质量、开展度的一般配合力和特殊配合力及遗传力进行了研究。结果表明,雄性不育系A1,A3和测验种S1的根质量、根长、株高、叶片质量、开展度 5个农艺性状的一般配合力均较高,是杂交育种的理想亲本,而其他亲本则一般配合力较低;A1×S1,A1×S2,A2×S2,A3×S2,A3×S3,A4×S1和A5×S1等7个组合主要性状的特殊配合力效应值除了个别性状外均为正值,说明其用于杂种优势育种的可行性比较大。遗传力分析表明,除开展度外,其余主要性状均主要受基因加性效应影响,能真实遗传。

萝卜 雄性不育系 配合力 遗传力 不完全双列杂交

优势育种是萝卜育种的重要途径,雄性不育系主要性状的好坏直接影响着后代的优劣表现,各性状中多数性状属于由微效多基因控制的数量性状,其遗传性复杂,又易受环境因素的影响,而亲本的选择是育种成败的关键,对提高育种效率,缩短育种周期,有目的地选配亲本和增加组合选配的预见性非常重要。配合力是一个遗传性状,在自交或杂交时能将其传给后代,具有良好配合力的雄性不育系能产生更丰产的杂交种,并且配合力分析能为优势育种正确评价亲本和组合提供依据,因此很有必要对新转育的萝卜雄性不育系的主要性状进行配合力分析。本试验对5个新转育的萝卜雄性不育系的主要性状进行了配合力分析,以期为萝卜杂种优势利用提供依据。

1 材料与方法

本试验以A1,A2,A3,A4和A5雄性不育系为母本,S1,S2,S3为父本,按不完全双列杂交法配制15个组合,于2007年秋播种,采用随机区组设计,3次重复,常规管理。10月20日收获。每个小区随机取样5株,调查并记录株高、开展度、根质量、根长和根粗5个农艺性状。

2 结果与分析

2.1 主要性状方差分析

对供试的15个组合5个主要性状的方差分析表明(表1),萝卜主要性状组合间差异极显著,说明这些性状在供试组合间存在着实质性差异,试验可靠,有必要进行配合力方差分析。

2.2 各主要性状配合力方差分析

对15个组合的5个主要性状的配合力方差分析表明,雄性不育系的一般配合力中根质量和根长差异显著,开展度、株高、根粗差异不显著。父本的一般配合力中株高差异极显著,开展度差异显著,根质量、根长、根粗差异不显著。组合的特殊配合力间达到了极显著水平(表1),凡差异显著或者极显著的说明亲本各性状间存在着明显的差异,可以进一步求算各亲本及组合的配合力效应。

2.3 亲本主要性状的配合力效应分析

表2表明,雄性不育系中A2,S2的各个主要性状指标均为负向值,一般配合力较低。而A1,A3和S1的各个主要性状指标仅有一个是负值,其他均是很高的正向值,一般配合力高。A1除了开展度外均表现为正向值;A3除了根长外均表现正向值;S1除根粗之外,其余为正向值。而A4是根质量和根粗为负向值,开展度,株高,根长为正向值;S3除开展度,根粗为正向值外,其余性状均为负向值;A5除根长为正值外,其余性状均为负向值,一般配合力较低。一般配合力是对基因加性效应的度量,是可以固定遗传的部分,一般配合力越高则说明亲本的加性效应越高,其有利的基因位点越多,向后代传递的能力越强,易于稳定遗传和固定。可见,A1,A3是配制优质组合的理想雄性不育亲本,S1是配制优质组合的父本或者是测验种。

表2 一般配合力效应和各个组合的特殊配合力效应比较与分析

15个组合特殊配合力相对效应值分析结果表明,同一性状不同组合的特殊配合力相对效应差异较大,开展度、根长、根质量、根粗和株高的特殊配合力相对效应值最高的组合分别为A4×S1,A5×S1,A5×S1,A2×S2和A5×S1(表 2)。特殊配合力是由基因的非加性效应决定的,受基因的显性效应和非等位基因互作效应所控制,只能在特定的杂交组合中由双亲的等位基因或者非等位基因间的互作反映出来,是不能固定遗传的,即必须通过优势育种利用这部分效应。实践中,通常是在一般配合力高的基础上选择特殊配合力也高的,才能获得最优的组合,但是在本试验中亲本一般配合力和所配组合特殊配合力的关系比较复杂。比如试验中开展度、株高、根长、根质量,实测最高的组合分别是A4×S1,A5×S1,A5×S1,A5×S1,各组合的父本的一般配合力均较高,而雄性不育系A5,A4的一般配合力则不高。也有的组合如组合A2×S2的根粗特殊配合力效应值较高为0.630,其亲本的普通配合力都不高,父母本的一般配合力效应值分别为-0.360和-0.096,而相配后的特殊配合力却很高,这可能是因为基因的加性效应及上位性效应引起的。综合各组合每一个性状的特殊配合力可以看出 A1×S1,A1×S2,A2×S2,A3×S2,A3×S3,A4×S1和 A5×S1等7个组合主要性状的特殊配合力效应值除了个别性状外均为正值,说明其用于杂种优势育种的可行性比较大。

2.4 群体遗传参数分析

从表3可以看出,开展度特殊配合力方差明显大于一般配合力方差,说明其基因非加性效应作用更为显著,育种上对该性状的选择应重点放在组合上;根长和株高的一般配合力方差明显大于特殊配合力方差,说明这2个性状中基因的加性作用居主导地位,对该性状进行选择时应放在亲本上;而根粗和根质量的一般配合力方差和特殊配合力方差差异不大。

遗传力指遗传引起的变量占总变异的百分比。在杂交育种中,可根据各性状遗传力的大小来预测选择结果。广义遗传力是遗传方差占表现型方差的比例,狭义遗传力是遗传方差中的加性成分占表现型方差的比例。利用狭义遗传力又可以分析出基因的加性作用,所谓加性效应是由两亲本带有多个显性等位基因所引起的,结果使杂交种获得更多数目的显性基因,从而为杂种后代的选择提供参考。本试验对广义遗传力和狭义遗传力的研究表明,主要性状的广义遗传力均大于50%,在很大程度上受遗传效应的影响,尤其是根长、根质量的广义遗传力均超过了95%以上,说明萝卜95%以上是由遗传因素引起的,不到5%是由环境条件引起的。在狭义遗传力中,开展度的狭义遗传力较小,说明在早代对它们进行选择的效果可能要差些;其他主要性状的狭义遗传力也是相对较大,说明从F2起就可以严格选择。开展度的狭义遗传力大于广义遗传力与狭义遗传力的差值,说明该性状的基因以非加性效应为主;而根长和株高正好相反,说明以加性效应为主;根质量和根粗则是狭义遗传力与广义遗传力和狭义遗传力的差值相近,说明它们是基因加性效应和非加性效应各占一半。

表3 主要性状遗传参数估计

3 结论与讨论

对萝卜主要性状的配合力分析的结果表明,雄性不育系 A1,A3和测验种S1的一般配合力效应高,是配制优质组合的理想亲本。而根据每一个性状的特殊配合力效应可以看出 A1×S1,A1×S2,A2×S2,A3×S2,A3×S3,A4×S1和A5×S1是很好的优质组合。萝卜遗传力和配合力方差群体遗传参数分析的结果表明,根长、根质量、根粗和株高均以基因加性效应为主,受环境影响较小,基因也容易固定,适于常规育种,若进行优势育种,则需重视亲本配合力的选择,提高双亲的效应值。从以上分析不难得出,群体一般配合力方差较高的性状,例如株高、根长、根质量,可以通过杂交选育获得相应的性状更加优良的株系,杂种优势利用则是特殊配合力方差大的性状改良的有效途径。一般配合力效应在优良杂交组合中占主要地位,而特殊配合力效应则起着锦上添花的作用。从这一意义上说,作物杂种优势利用,亲本一般配合力高是基础,特殊配合力好是关键。合理利用一般配合力高的亲本,是提高组合总配合力,获得强优势杂种的有效途径,当然高产组合并不都是可供生产利用的优良组合,如受制种困难、抗性欠佳、品质差等限制而不能投入生产应用的事也是常见的。故利用配合力效应评估组合只能作为一个重要的参考依据。筛选优良组合仍需在广泛配组的基础上进行,并接受生产的检验。

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Analysis of Combining Ability on of Main Characters of New Radish CMS

DAI Xiyao,REN Xibo,TIAN Lian
(Department of Horticulture,Hebei North College,Xuanhua,Hebei 075131)

The values of GCA,SCA and heretability of 5 main characters (root weight,root length,plant height,leaves weight and angular divergence)in 5 new male sterile lines and 3 inbreed lines of radish were analyzed using the incomplete diallel cross method.The results showed that in male sterile lines A1,A3and tester S1,the GCA of the root weight, root length,plant height,leaves weight and frame of plants was high,was the ideal hybrid parents.In the hybrids A1×S1, A1×S2,A2×S2,A3×S2,A3×S3,A4×S1,A5×S1,the SCA of most characters was positive except a few characters.Genetic analysis showed that the five main characters are the major additive effect of a gene.

Radish;Male sterile lines;Combining ability;Heretability;Incomplete diallel cross

10.3865/j.issn.1001-3547(x).2009.06.003

戴希尧(1978-),男,助教,主要从事蔬菜蔬菜育种、无土栽培等方面的研究。E-mail:daixiyao@tom.com

2008-11-21

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