陸地棉品質(zhì)性狀配合力分析

藺勝權(quán) 王英華

摘要 [目的]對4個陸地棉（Gossypium hirsutum L.）品種及其正反交雜交組合進(jìn)行配合力和遺傳參數(shù)估計。[方法]4個陸地棉品種分別為BD18、R16、光子、中43，按完全雙列雜交配組12個正反交組合，分別為BD18×R16、BD18×光子、BD18×中43、R16×BD18、R16×光子、R16×中43、光子×BD18、光子×R16、光子×中43、中43×BD18、中43×R16、中43×光子。采用隨機區(qū)組設(shè)計，株行距配置（30.0 cm+55.0 cm+30.0 cm）×12.5 cm。[結(jié)果] R16、中43親本為改良品質(zhì)性狀的骨干親本，BD18×光子、光子×R16可作為改良品質(zhì)性狀的強優(yōu)勢組合。強度、平均長度主要以加性遺傳為主，而伸長率是由基因顯性效應(yīng)控制，整齊度、上半部平均長度由基因的加性效應(yīng)和顯性效應(yīng)共同控制；同時所有纖維品質(zhì)性狀均受到環(huán)境條件較大的影響。[結(jié)論]該研究可為高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)陸地棉新品種的選育提供科學(xué)指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞 陸地棉；品質(zhì)性狀；配合力分析；遺傳參數(shù)

中圖分類號 S513 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）16-04980-03

在陸地棉育種中，對產(chǎn)量性狀的遺傳規(guī)律和親本的選配，早已為國內(nèi)外育種家所共同關(guān)注[1-3]；關(guān)于纖維品質(zhì)性狀的遺傳國外從1943年代以來已作了不少研究[4]。隨著我國紡織工業(yè)的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，對棉花品質(zhì)提出了更高的要求，因而優(yōu)質(zhì)纖維育種越來越受我國育種家的重視。所以，在研究棉花產(chǎn)量性狀遺傳規(guī)律的同時，迫切需要探索纖維品質(zhì)性狀的遺傳規(guī)律及棉花產(chǎn)量性狀與纖維品質(zhì)性狀的關(guān)系等問題。雜交組合組配成敗的重要因素是如何選配親本，根據(jù)數(shù)量遺傳原理，估測親本的一般配合力和特殊配合力，分析各性狀的遺傳效應(yīng)，對于選配親本，正確評定組合的優(yōu)劣具有實際意義。

1 材料與方法

1.1 供試材料 用BD18、R16、光子、中43（編號1、2、3、4）按完全雙列雜交配組12個正反交組合，分別為BD18×R16、BD18×光子、BD18×中43、R16×BD18、R16×光子、R16×中43、光子×BD18、光子×R16、光子×中43、中43×BD18、中43×R16、中43×光子。

1.2 試驗方法 2012年將全部親本和雜交組合種植于新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗站，4月20日人工點播。采用隨機區(qū)組設(shè)計，株行距配置（30.0 cm+55.0 cm+30.0 cm）×12.5 cm。小區(qū)為4行區(qū)，行長3 m，田間管理同一般大田。10月中旬取各小區(qū)中間10株進(jìn)行室內(nèi)考種，取混合纖維品質(zhì)樣用HFP9000測定伸長率、強度、整齊度、平均長度、上半部平均長度等纖維品質(zhì)性狀。

2 結(jié)果與分析

2.1 方差分析結(jié)果 對12個雜交組合及4個親本的6個品質(zhì)性狀進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表1。由表1可知，馬克隆值的差異不顯著，說明此性狀在組合間的不同表現(xiàn)主要是由不同環(huán)境效應(yīng)所引起的，在遺傳效應(yīng)上不存在本質(zhì)的區(qū)別。伸長率、強度、整齊度、平均長度、上半部平均長度在組合間的差異顯著或極顯著，在此基礎(chǔ)上可對其做進(jìn)一步的配合力方差分析。

對5個性狀進(jìn)行配合力方差分析，各項P值及顯著性結(jié)果見表1。由表1可知，在處理中伸長率、整齊度的一般配合力沒有差異；而強度、平均長度、上半部平均長度均存在極顯著差異。伸長率、上半部平均長度的的特殊配合力存在顯著或極顯著差異；而強度、整齊度、平均長度的特殊配合力均不顯著。強度、平均長度、上半部平均長度沒有顯著的反交效應(yīng)；而伸長率、整齊度存在極顯著或顯著的反交效應(yīng)，說明這兩個性狀的表現(xiàn)可能由部分細(xì)胞質(zhì)遺傳因素控制。

2.2 陸地棉品質(zhì)性狀的一般配合力效應(yīng) 由表2可知，在伸長率上，親本1和4的一般配合力效應(yīng)值為正值，其中，親本1的效應(yīng)值較高，親本1、2、3、4號之間沒有顯著差異，親本1、4可以提高雜種后代的伸長率性狀。親本2、3的一般配合力效應(yīng)值為負(fù)值，因此，它們的雜交后代伸長率可能會降低。

在強度上，親本間一般配合力效應(yīng)存在顯著或極顯著差異，親本4的一般配合力效應(yīng)值較大，且為正值。它與親本2之間沒有顯著差異，所以親本2、4可以提高雜種后代的強度。親本1、3的一般配合力效應(yīng)值為負(fù)值，它們之間無顯著差異，說明它們可以降低雜種后代的強度。

在整齊度上，親本2一般配合力效應(yīng)為較大的正值，它與親本4之間沒有顯著差異，說明用親本2、4可以提高雜種后代的整齊度。親本1、3的一般配合力為負(fù)重，它們之間無顯著差異，說明它們可以降低雜種后代的整齊度。

在平均長度上，親本間一般配合力效應(yīng)存在顯著差異，而親本2為較大的正值，它與親本4之間沒有顯著差異，說明用親本2、4可以提高雜種后代的平均長度。

上半部平均長度上，親本間一般配合力效應(yīng)存在顯著或極顯著差異，其中親本2的一般配合力效應(yīng)值較大，且為正值，它與親本4間沒有顯著差異，但與親本1、3間存在極顯著差異。因此親本2、4可以提高雜種后代的上半部平均長度。

通過以上分析可以看出，2、4號親本在大多纖維品質(zhì)性狀上具有較高的一般配合力效應(yīng)值，因此用它們作為親本可以提高雜種后代的纖維品質(zhì)性狀，可以作為改良品質(zhì)性狀的骨干親本。

2.3 陸地棉品質(zhì)性狀的特殊配合力效應(yīng) 由表3可知，正交中，在伸長率上，1×2、1×3、2×4的特殊配合力效應(yīng)值是正值，1×3的特殊配合力值較大，所以F1代在伸長率上具有較強的雜種優(yōu)勢。在強度上，1×3、2×3、2×4的特殊配合力效應(yīng)值為正值，說明F1代在強度上具有較強的雜種優(yōu)勢。在整齊度上，1×4、2×4、3×4的特殊配合力效應(yīng)值為正值，其F1代在整齊度上具有較強的雜種優(yōu)勢。在平均長度上，1×3、2×3的特殊配合力效應(yīng)值為正值，說明F1代在平均長度上具有較強的雜種優(yōu)勢。在上半部平均長度上，1×2、1×3、2×3的特殊配合力效應(yīng)值為正值，說明這些組合的F1代的上半部平均長度高，具有較大的雜種優(yōu)勢。

反交中，在伸長率上，2×1、4×1、4×2、4×3的特殊配合力效應(yīng)值為正值，4×2、4×3的特殊配合力值較大。在強度上，3×2、4×2的特殊配合力效應(yīng)值為正值，4×2的特殊配合力值較大。在整齊度上，2×1、3×2的特殊配合力效應(yīng)值為正值，3×2的特殊配合力值較大。在平均長度上，3×2的特殊配合力效應(yīng)值為正值。在上半部平均長度上，4×1、3×2、4×3的特殊配合力效應(yīng)值為正值。

通過以上分析可以看出，正交組合1×3和反交組合3×2在大多數(shù)品質(zhì)上具有正向的特殊配合力效應(yīng)值，因此它們可以作為改良品質(zhì)性狀的強優(yōu)勢組合利用其雜種優(yōu)勢。

2.4 陸地棉品質(zhì)性狀的遺傳參數(shù)估計 由表4可知，伸長率的加性遺傳方差為0，顯性遺傳方差為1.077 9，說明它受基因的顯性效應(yīng)控制。它的環(huán)境方差較大，所以它容易受環(huán)境條件的影響而表現(xiàn)出變異。該性狀的廣義遺傳力較大，狹義遺傳力為0，因此對該性狀應(yīng)在晚期世代進(jìn)行選擇。

強度的加性遺傳方差較大，而顯性遺傳方差沒有檢驗到，說明它受基因的加性效應(yīng)控制。它的環(huán)境方差較大，說明它易受環(huán)境條件的影響。該性狀的廣義遺傳力和狹義遺傳力同樣為50.33%，因此對該性狀應(yīng)在早期世代進(jìn)行選擇。

整齊度的加性遺傳方差和顯性遺傳方差相差不大，說明它受基因的加性效應(yīng)和顯性效應(yīng)共同控制。它的環(huán)境方差較大，說明它受環(huán)境條件的影響。該性狀的廣義遺傳力為23.00%，狹義遺傳力為12.47%，因此對該性狀應(yīng)在晚期世代進(jìn)行選擇。

平均長度的加性遺傳方差遠(yuǎn)大于顯性遺傳方差，說明它主要受基因的加性效應(yīng)控制。它的環(huán)境方差較大，說明它易受環(huán)境條件的影響。該性狀的廣義遺傳力和狹義遺傳力相差不大，因此對該性狀應(yīng)在早期世代進(jìn)行選擇。

上半部平均長度的加性遺傳方差大于顯性遺傳方差，說明它受基因的加性效應(yīng)控制，同時這個性狀的環(huán)境方差較大，說明它容易受環(huán)境條件的影響。該性狀的廣義遺傳力和狹義遺傳力值均較大，因此對該性狀應(yīng)在早期世代進(jìn)行選擇。廣義遺傳力和狹義遺傳力值相差不大，說明該性狀在F1代的雜種優(yōu)勢較弱。

由以上分析可知，供試材料的強度、平均長度主要以加性遺傳為主，而伸長率是由基因顯性效應(yīng)控制，整齊度、上半部平均長度由基因的加性效應(yīng)和顯性效應(yīng)共同控制；同時所有纖維品質(zhì)性狀均受到環(huán)境條件較大的影響。

3 結(jié)論與討論

通過對供試材料的一般配合力和特殊配合力分析，篩選出2（R16）、4號（中43）親本作為改良品質(zhì)性狀的骨干親本，它們可以提高雜種后代的纖維品質(zhì)性狀；1×3（BD18×光子）、3×2可作為改良品質(zhì)性狀的強優(yōu)勢組合而利用其雜種優(yōu)勢。供試材料的強度、平均長度主要以加性遺傳為主，而伸長率是由基因顯性效應(yīng)控制，整齊度、上半部平均長度由基因的加性效應(yīng)和顯性效應(yīng)共同控制；同時所有纖維品質(zhì)性狀均受到環(huán)境條件較大的影響。對于強度、平均長度的結(jié)果與韓壽滄等的結(jié)果一致[5] 。

陸地棉大部分纖維品質(zhì)性狀的一般配合力方差達(dá)到顯著或極顯著水準(zhǔn)，說明親本對雜種后代的影響明顯，只是在影響力上大小有所不同，這與紀(jì)家華等[6]、陳于和等[7]、崔秀珍等[8]的研究結(jié)果相似但不盡一致，可能是由于試驗材料選取差異所致。在育種過程中，可根據(jù)親本品質(zhì)性狀一般配合力和特殊配合力來預(yù)測雜交組合及其后代的表現(xiàn)，同時要綜合考慮影響性狀遺傳的最佳的一般配合力和特殊配合力，以達(dá)到同步改良的目的。

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責(zé)任編輯 胡劍勝 責(zé)任校對 李巖