烤煙自育DH系主要農(nóng)藝性狀的配合力分析

劉仁祥 ，韓孝六 ，代 飛 ，劉勝傳，陳春艷，王 穎，李全鑫，丁 飛

（1.貴州大學(xué)，貴州省煙草品質(zhì)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽(yáng) 550025；2.安順地區(qū)煙草公司，貴州 安順 551000）

研究作物數(shù)量性狀的配合力表現(xiàn)，篩選高配合力雜交親本及雜交組合，是作物雜交育種及雜種優(yōu)勢(shì)利用的重要基礎(chǔ)工作[1]。國(guó)內(nèi)外對(duì)煙草的主要農(nóng)藝性狀以及化學(xué)成分的雜種優(yōu)勢(shì)與性狀遺傳有大量的研究。多數(shù)研究認(rèn)為，煙草的多數(shù)農(nóng)藝性狀以加性遺傳為主，雜種優(yōu)勢(shì)較弱，產(chǎn)、質(zhì)量性狀及煙葉化學(xué)成分多為加性和顯性共同控制，具較強(qiáng)的雜種優(yōu)勢(shì)。配合力遺傳分析結(jié)果也表明，煙草多數(shù)性狀的一般配合力方差大于特殊配合力方差[2-3]，但研究結(jié)論不盡相同。本文選用10個(gè)烤煙品種作親本按雙列雜交組配24個(gè)雜交組合，對(duì)10個(gè)親本和24個(gè)F1的一些主要性狀進(jìn)行配合力分析，旨在為烤煙育種工作提供參考。

1 材料與方法

試驗(yàn)于2007～2008年春季在貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院羅坪農(nóng)場(chǎng)和三五三七廠分場(chǎng)進(jìn)行。供試材料為貴州大學(xué)煙草中心提供的10個(gè)烤煙親本，其中以6個(gè)烤煙品種（從美國(guó)引進(jìn)的主要品種和常用親本，分別 是 K326、Va116、NC82、G28、K730、Coker147）為母本，以貴州大學(xué)煙草科學(xué)研究中心自育的4個(gè)雙單倍體 DH 系 （分別為 GDH84、GDH88、GDH64、GDH02）為父本，進(jìn)行6×4的不完全雙列雜交，組配24個(gè)相應(yīng)的雜交組合，并收種保存排列編號(hào)。田間比較試驗(yàn)于2008、2009年完成。2月4日播種，采用漂浮育苗，3月18日間苗，3月28日定苗，4月7日第1次剪葉，4月22日第2次剪葉，5月5日移栽。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)材料組合種植4行，每行10株，行距1.1 m，株距0.6 m，2次重復(fù)，其他農(nóng)事操作和田間管理與當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)技術(shù)相同。打頂后一周，每小區(qū)隨機(jī)取5株，觀測(cè)記載打頂后株高、有效葉數(shù)、節(jié)距、腰葉長(zhǎng)寬等項(xiàng)目，以小區(qū)平均數(shù)為單位，進(jìn)行方差分析和配合力估算。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同組合間農(nóng)藝性狀的方差分析

由不同組合農(nóng)藝性狀方差分析結(jié)果可以看出（表1）：不同組合的株高、莖圍、節(jié)距、葉數(shù)、腰葉長(zhǎng)、腰葉寬、葉面積等各農(nóng)藝性狀在各處理之間均存在極顯著差異，區(qū)組間差異不顯著，說明環(huán)境差異不是太大，因此可以進(jìn)行下一步的配合力方差分析[4-8]。

表1 烤煙農(nóng)藝性狀的方差分析

2.2 農(nóng)藝性狀的配合力方差分析

由配合力方差分析結(jié)果可以看出（表2）：所有7個(gè)性狀中株高、莖圍、節(jié)距、葉數(shù)、腰葉長(zhǎng)、腰葉寬、葉面積的區(qū)組間方差，組合間方差均達(dá)到極顯著水平，說明各組合間基因型效應(yīng)存在極顯著差異。各親本的一般配合力方差均達(dá)到極顯著水平，組合特殊配合力方差在以上性狀上也達(dá)到極顯著水平，說明這些組合以上性狀的加性效應(yīng)和非加性效應(yīng)表現(xiàn)均較為重要。上述性狀的一般配合力方差均大于特殊配合力方差，說明親本選擇對(duì)于選配強(qiáng)

表2 烤煙農(nóng)藝性狀的配合力方差分析

2.3 親本農(nóng)藝性狀的一般配合力（GCA）效應(yīng)分析

將上述10個(gè)親本的一般配合力相對(duì)效應(yīng)值列于表3，共包括自然株高、莖圍、節(jié)距、葉數(shù)、腰葉長(zhǎng)、腰葉寬、葉面積7個(gè)性狀。在10個(gè)親本中，在株高性狀上，GDH02和GDH88的一般配合力（GCA）相對(duì)效應(yīng)值較大，分別為8.865 8、6.430 1，Coker147的GCA相對(duì)效應(yīng)值為前兩者的一半左右，而K326的GCA相對(duì)效應(yīng)值最低，為負(fù)值（-8.570 1），說明GDH88和GDH02在株高性狀上的一般配合力較高，配出高植株優(yōu)勢(shì)組合的可能性較大；在莖圍性狀上，GDH88的GCA相對(duì)效應(yīng)值最高，為5.509 7，K326，C oker147和GDH84的GCA相對(duì)效應(yīng)值次之，大概為GDH88的一半左右，而GDH64和VA116兩者該性狀的GCA相對(duì)效應(yīng)值較低，為負(fù)值，分別是-7.585 8和-4.019 2，說明GDH88的一般配合力高，最有可能選出莖圍大的雜交組合，有利于增加煙株的抗倒伏能力；在節(jié)距性狀上，GDH88的一般配合力相對(duì)效應(yīng)表現(xiàn)最大，為7.522 4，而GDH02在該性狀的GCA相對(duì)效應(yīng)值為負(fù)最大值-12.077 3，說明要改良煙株節(jié)距，GDH88和GDH02是很好的親本，GDH88有利于增大節(jié)距的改良，而GDH02可以在減小節(jié)距上加以利用；在葉片數(shù)性狀上，GDH84，GDH88，NC82的 GCA 相對(duì)效應(yīng)值較高，GDH64最低，為-5.333 5，GDH02和G28次之，說明在增加烤煙葉片數(shù)時(shí)，GDH84、GDH88、NC82這3個(gè)可作為待選親本，雜交F1在葉片數(shù)優(yōu)勢(shì)潛力上表現(xiàn)最好；在腰葉長(zhǎng)性狀上，GDH84的GCA相對(duì)效應(yīng)值最高，為6.270 1，NC82次之，GDH64相對(duì)效應(yīng)值最低，為-4.546 4，說明在相同的親本遺傳差異程度上，GDH84可作為改良烤煙葉片長(zhǎng)度的親本，GDH64在腰葉長(zhǎng)這個(gè)性狀上表現(xiàn)較差，表現(xiàn)出腰葉長(zhǎng)的一般配合力較低；在腰葉寬這個(gè)性狀上，GDH88和NC82的相對(duì)效應(yīng)值較高，說明該親本在改良葉寬上的一般配合力較大，有利于烤煙葉寬性狀的改良，GDH84的GCA相對(duì)效應(yīng)值最低，為-5.628 5；在葉面積性狀上，GDH88和NC82的GCA相對(duì)效應(yīng)值較高，GDH64和K730最低，均為負(fù)值，說明在改良烤煙葉面積時(shí)，GDH88和NC82為較好親本待選。綜上所述，GDH88和NC82在綜合性狀改良上，是較為理想的親本；而其他親本根據(jù)性狀改良的需要，進(jìn)行相關(guān)選擇。

表3 烤煙親本農(nóng)藝性狀一般配合力效應(yīng)估算值及其比較

2.4 雜交組合農(nóng)藝性狀特殊配合力（SCA）效應(yīng)分析

從烤煙植株株高性狀上可以看出（表4）：不同組合在株高性狀上的SCA相對(duì)效應(yīng)值表現(xiàn)明顯差異，表明各組合非加性效應(yīng)的多樣性，其中株高上GCA相對(duì)效應(yīng)較高的NC82和父本GDH88組配的組合NC82×GDH88，在該性狀上的特殊配合力相對(duì)效應(yīng)值也很高，為9.057 2；其他在株高上特殊配合力較高的組合為K326 ×GDH84、G28 ×GDH84、NC82×GDH64，特殊配合力較低的組合為VA116×GDH84、Coker147×GDH84、K326×GDH02。從表中可以看出，GCA與SCA間并無(wú)太多的規(guī)律可循，但在雜種優(yōu)勢(shì)利用過程中，選擇雙親或雙親之一具有較高GCA親本配組較為重要。

表4 烤煙雜交組合農(nóng)藝性狀的特殊配合力效應(yīng)估算值及其比較

在莖圍性狀上，GCA最高的GDH88和VA116所組配的組合 VA116×GDH88的 SCA最高，為6.4679，NC82 ×GDH02、K326 ×GDH84、NC82 ×GDH88的SCA相對(duì)效應(yīng)值也較高，SCA相對(duì)效應(yīng)值較低的組合為G28 ×GDH84、K730 ×GDH02、Coker147×GDH84、VA116×GDH02。

在節(jié)距性狀上，特殊配合力相對(duì)效應(yīng)最高的是GCA最高的GDH88和NC82組配的組合NC82×GDH88，為20.842 0，其他SCA相對(duì)效應(yīng)值較高的組合為G28 ×GDH84、NC82 ×GDH64、Coker147 ×GDH02。SCA相對(duì)效應(yīng)值表現(xiàn)最低的組合是K730×GDH64，為-12.422 4，其他SCA相對(duì)效應(yīng)值表現(xiàn)較低的組合為K730×GDH84。GDH64在節(jié)距性狀上的GCA相對(duì)效應(yīng)值較高，但和K730所配組合的SCA組合的相對(duì)效應(yīng)值卻較低，其他SCA相對(duì)效應(yīng)值較低的組合是 K730×GDH88、K326×GDH88、G28×GDH88；GDH02和K326的GCA相對(duì)效應(yīng)值都較低，但它們所組配的組合卻處于中間狀態(tài)，說明GCA和SCA之間并無(wú)太多規(guī)律可循。

在葉片數(shù)性狀上，SCA相對(duì)效應(yīng)最高的組合為NC82×GDH84，表現(xiàn)較高的組合為 NC82×GDH88、Coker147×GDH88、VA116×GDH88、NC82×GDH64、Coker147×GDH02、K326×GDH02；在葉片數(shù)性狀上SCA相對(duì)效應(yīng)值最低的組合為K326×GDH84，其他SCA相對(duì)效應(yīng)值較低的組合是VA116×GDH64、Coker147×GDH64、G28×GDH64。

烤煙腰葉長(zhǎng)的SCA相對(duì)效應(yīng)值最高的組合為NC82×GDH84，其效應(yīng)值為14.336 5，SCA相對(duì)效應(yīng)值較高的組合為 NC82×GDH88、K326×GDH88、VA116×GDH88、Coker147×GDH88、Coker147×GDH 02；SCA相對(duì)效應(yīng)值最低的組合為VA116×GDH84，其他SCA相對(duì)效應(yīng)值較低的組合為K326×GDH64、G28×GDH64、G28×GDH02、K730×GDH02、G28×GDH88。

在烤煙腰葉寬性狀上，SCA相對(duì)效應(yīng)值最高的組合為NC82×GDH02，其效應(yīng)值為12.120 2，其他表現(xiàn)較高的組合為NC82×GDH88、Coker147×GDH02、Coker147 ×GDH88、NC82 ×GDH84、K326 ×GDH84，Va116×GDH02；SCA 相對(duì)效應(yīng)值最低的組合為VA116×GDH84，其值是-9.635 4，其他 SCA 相對(duì)效應(yīng)值較低的組合為 NC82×GDH64、K730×GDH88，G28×GDH02，K730×GDH02、K326×GDH02。

所有24個(gè)組合中葉面積SCA相對(duì)效應(yīng)值最高的組合為NC82×GDH02，其值為 18.416 9，其他SCA相對(duì)效應(yīng)值較高的組合為VA116×GDH02、Coker147×GDH02、NC82× GDH88、NC82×GDH84、VA116×GDH88。在葉面積性狀上SCA相對(duì)效應(yīng)值最低的組合為 VA116×GDH84，其值為-22.218 0，其他SCA相對(duì)效應(yīng)值比較低的組合為G28×GDH02、K730×GDH02、NC82×GDH64、K326×GDH64。

由以上農(nóng)藝性狀的分析結(jié)果可以看出：K326×GDH84、NC82 ×GDH84、K326 ×GDH88、 VA116 ×GDH88、Coker147×GDH88、Coker147×GDH02 是較為理想的組合。

3 討論與結(jié)論

3.1 一般配合力效應(yīng)與親本評(píng)價(jià)

對(duì)10個(gè)烤煙親本品種的GCA效應(yīng)分析結(jié)果顯示，GDH88、GDH02、NC82、Coker147 在綜合性狀改良上，是較為理想的親本；而其他親本根據(jù)性狀改良的需要，進(jìn)行相關(guān)選擇。由此可見，在烤煙雜交育種中，對(duì)親本進(jìn)行配合力研究并選用配合力較好且互補(bǔ)的親本進(jìn)行配組是至關(guān)重要的。

3.2 特殊配合力效應(yīng)與強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合選育

SCA效應(yīng)分析結(jié)果表明，不同性狀的SCA效應(yīng)值及同一性狀不同組合間SCA值差異較大。根據(jù) SCA 綜合表現(xiàn)，NC82×GDH84、Coker147×GDH02等是較為理想的組合。GCA和SCA間不存在直接聯(lián)系，因此，在利用烤煙雜種優(yōu)勢(shì)時(shí)，不僅要重視親本的SCA選擇，而且要進(jìn)行大量的測(cè)交篩選工作。

3.3 一般配合力效應(yīng)和特殊配合力效應(yīng)的關(guān)系

關(guān)于特殊配合力高低與親本一般配合力大小是否存在相關(guān)性，前人已作過一些報(bào)道，結(jié)論并不完全一致。本研究根據(jù)對(duì)烤煙親本的7個(gè)農(nóng)藝性狀的一般配合力效應(yīng)和雜交組合的特殊配合力效應(yīng)所進(jìn)行的分析與比較，可以看出：烤煙親本的一般配合力效應(yīng)與雜交組合的特殊配合力效應(yīng)之間沒有必然的聯(lián)系。由兩個(gè)一般配合力高的親本所配的雜種中，該組合的特殊配合力不一定就高；一般配合力效應(yīng)小的兩個(gè)親本進(jìn)行雜交，其組合的特殊配合力效應(yīng)不一定??；一般配合力效應(yīng)大的親本與一般配合力效應(yīng)小的親本雜交，其組合的特殊配合力效應(yīng)也沒有明顯的變化規(guī)律。因此，在雜交組合選配時(shí)，廣泛測(cè)交是一項(xiàng)必不可少的工作，只有在選擇一般配合力較高的親本的基礎(chǔ)上，通過廣泛測(cè)交，才能獲得特殊配合力高的強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合。

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