香型優(yōu)質(zhì)水稻三系不育系德香074A產(chǎn)量性狀配合力分析

曹應江 游書梅 蔣開鋒 張濤 楊莉 楊乾華 秦儉 李庚覓 郭小蛟 萬先齊 羅婧 李昭祥 高磊 唐彬 鄭家奎

（四川省農(nóng)業(yè)科學院水稻高粱研究所/國家水稻改良中心瀘州分中心/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西南水稻生物學與遺傳育種重點實驗室，四川德陽 618000；#共同第一作者：caoyj987@126.com；*通訊作者：zhen6102@126.com）

香型雜交稻是指米飯蒸煮后有特殊香味的一類雜交稻品種類型，由于其米飯具有特殊的香味，因此受到大眾的喜愛。香稻的香味物質(zhì)為2-乙酰-1-吡咯啉，受基因遺傳控制[1]，因此，要組配出香型雜交稻品種，父母本至少有一方具有香味。德香074A 是四川省農(nóng)業(yè)科學院水稻高粱研究所利用瀘香90B 與宜香B 雜交系選的優(yōu)良單株，與K17A 測交并連續(xù)回交后育成的香型、優(yōu)質(zhì)三系不育系[2]。德香074A 配合力好，米質(zhì)優(yōu)，株型優(yōu)良，雜交一代米飯柔軟可口，香味濃郁，食味佳。到目前為此，以德香074A 為親本，共選育并通過審定了德優(yōu)8258、德香 4103、德香 4103、德優(yōu) 4923、德香優(yōu) 146、德優(yōu)4727、德優(yōu)華珍、德優(yōu)4938 等8 個香型雜交稻品種。為了探明德香074A 各產(chǎn)量性狀的配合力表現(xiàn)，根據(jù)NCⅡ設計的原理，利用德香074A 和生產(chǎn)上使用面積較大的4 個不育系，分別與生產(chǎn)上應用面積較大的5個恢復系雜交，共配置了25 個雜交組合，以分析德香074A 產(chǎn)量性狀配合力特點，為下一步更好的利用德香074A 提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

根據(jù)NCⅡ設計，利用5 個不育系與5 個恢復系雜交，共25 份雜交F1代種子作為試驗材料。5 個不育系是：德香 074A、K22A、岡 46A、Ⅱ-32A 和 K17A；5 個恢復系是：明恢 63、成恢727、瀘恢 H103、瀘恢8258 和蜀恢527。

1.2 田間試驗

試驗設在四川農(nóng)業(yè)科學院水稻高粱研究所德陽基地。試驗材料4 月2 日播種，5 月6 日移栽，采用隨機區(qū)組設計，3 次重復，行株距33.3 cm×16.7 cm，每行栽10株，每份材料栽3 行。田間農(nóng)事管理同當?shù)卮筇锷a(chǎn)，中等偏上施肥管理，整個試驗期間未見影響水稻生長的極端異常天氣。

1.3 性狀考察

成熟后選取中間生長整齊一致的5 株考種，考察單株產(chǎn)量、單株有效穗數(shù)、單穗質(zhì)量、每穗穎花數(shù)、每穗實粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重等7 個產(chǎn)量相關(guān)性狀。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 軟件進行處理，然后利用DPS 9.50 軟件進行配合力分析及遺傳參數(shù)估計[3]。配合力分析參照莫恵棟[4-5]的方法。

表1 產(chǎn)量及相關(guān)性狀的方差分析（F 值）

表2 供試不育系產(chǎn)量及相關(guān)性狀的一般配合力效應值

表3 供試不育系雜交F1 產(chǎn)量性狀均值與試驗均值差異比較

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量相關(guān)性狀方差分析

表1 列出了各性狀的配合力方差（F 值）。從表1可以看出，各性狀重復間差異均沒有達顯著或極顯著水平，說明田間肥水管理比較均勻，對試驗影響較小，試驗數(shù)據(jù)可靠。各性狀在組合間差異達極顯著水平，說明各性狀在組合間存在明顯的遺傳差異，可進行配合力分析。組合間的遺傳差異來自恢復系、不育系和恢復系與不育系的互作效應。本試驗中各性狀的恢復系、不育系及恢復系×不育系的配合力方差均達到顯著或極顯著水平，說明本試驗中，基因加性效應及基因互作的非加性效應對考察的7 個性狀有重要影響。

2.2 供試不育系各性狀的一般配合力

表2 是供試的5 個不育系各性狀的一般配合力效應值。從表2 可以看出，各性狀的一般配合力效應值在-10.25～9.04 之間。其中，單株產(chǎn)量是德香074A 的效應值最大，為9.04；單株有效穗數(shù)是K22A 的效應值最大，為7.67；單穗質(zhì)量是德香074A 最大，為3.29；每穗穎花數(shù)是II-32A 最大，為8.85；每穗實粒數(shù)是II-32A最大，為8.92；結(jié)實率是德香074A 最大，為1.40；千粒重是K17A 最大，為4.16。德香074A 的單株產(chǎn)量、單穗質(zhì)量和結(jié)實率等3 個性狀的一般配合力在供試不育系中最高。

從表2 可以看出，各不育系一般配合力效應值出現(xiàn)正值的性狀數(shù)在2～6 個之間，德香074A 一般配合力為正值的性狀數(shù)最多，為6 個，分別是單株產(chǎn)量（9.04）、單株有效穗數(shù)（6.27）、單穗質(zhì)量（3.29）、每穗實粒數(shù)（0.15）、結(jié)實率（1.40）、千粒重（2.40）。K17 一般配合力效應值為正值的性狀數(shù)最少，只有單株有效穗數(shù)和千粒重為正值。

2.3 供試不育系測交組合產(chǎn)量性狀比較分析

測交組合雜種F1代的平均表現(xiàn)是衡量親本優(yōu)劣的重要標準之一。表3 和圖1 是供試不育系雜交F1產(chǎn)量性狀平均值及試驗平均值比較。從表3 可以看出，不育系雜交F1單株產(chǎn)量在42.79～50.78 g 之間，其中，德香074A 雜交組合F1單株產(chǎn)量最高，達50.78 g；德香074A 雜交F1單株有效穗數(shù)為10.12 個，單穗質(zhì)量是5.11 g，結(jié)實率是85.42%，千粒重30.33 g。以上5 個性狀德香074A 的表現(xiàn)均顯著優(yōu)于試驗平均值。另外每穗穎花數(shù)和每穗實粒數(shù)分別為196.79 粒和168.01 粒，在所有供試不育系中排在第3 位，與試驗平均值比較,略有差異，但不明顯。

2.4 各性狀基因型方差、貢獻率及遺傳力

圖1 德香074A 組合性狀平均值與試驗平均值和其他供試不育系的比較

表4 產(chǎn)量性狀的基因型方差、父母本及其基因互作對F1 各性狀方差的貢獻率

從表4 可以看出，單株產(chǎn)量、單穗質(zhì)量、每穗穎花數(shù)、每穗實粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重等6 個性狀一般配合力方差占比大于60.00%，這些性狀中，親本基因的加性效應占主要作用。單株有效穗數(shù)特殊配合力方差占比大于60.00%，表明這個性狀親本間非加性效應占主要作用。單株產(chǎn)量、單穗質(zhì)量、結(jié)實率和千粒重等4 個性狀中，不育系配合力方差占一般配合力方差總量大于60.00%，表明這些性狀中不育系占主要作用。

遺傳力是反映該性狀的遺傳變異占總變異的百分比。從表5 可見，除結(jié)實率外，其他6 個性狀的廣義的遺傳力均大于50.00%，表明這些性狀主要受到遺傳的影響。尤其是千粒重，廣義和狹義的遺傳力分別為94.69%和80.69%，表明這一性狀遺傳很穩(wěn)定，不易受到環(huán)境的影響。

3 討論與結(jié)論

產(chǎn)量性狀是典型的數(shù)量性狀，易受環(huán)境影響[6]。張征等[7]研究認為，千粒重和株高遺傳力較高，不易受環(huán)境影響，而單株實粒數(shù)和單株有效穗遺傳力較小，易受環(huán)境影響。劉金波等[8]研究認為，千粒重和每穗總粒數(shù)具有較強的遺傳力，而單株產(chǎn)量和單株有效穗的遺傳力較小。本研究中，也是千粒重遺傳力最強，這與前人的研究結(jié)果相同。本研究中德香074A 組合表現(xiàn)為高千粒重，系列組合平均千粒重為30.33 g，顯著高于岡46A和32A 系列組合的平均值27.97 g 和27.70 g，這也可能是德香系列組合在生產(chǎn)上表現(xiàn)為穩(wěn)定高產(chǎn)的原因之一。

表5 產(chǎn)量性狀廣義和狹義的遺傳力

水稻親本一般配合力和特殊配合力效應的綜合評價是雜種優(yōu)勢利用的關(guān)鍵[9-10]。利用NCⅡ設計（不完全雙列雜交設計）是分析親本一般配合力和特殊配合力的重要手段[8]?？茖W家利用NCⅡ設計，成功的選育出了許多優(yōu)異親本材料，如宜香1A[11]、樂恢188[12]和德66A[13]等。本研究選用的不育系德香074A，其組配的組合產(chǎn)量高、米質(zhì)優(yōu)，在生產(chǎn)上表現(xiàn)突出，組配的德優(yōu)4727 和德香4103 等被認定為超級稻。本研究發(fā)現(xiàn)，德香074A在單株產(chǎn)量、單株有效穗數(shù)、單穗質(zhì)量、結(jié)實率和千粒重等5 個性狀上具有較高的配合力效應，尤其是單株產(chǎn)量、單穗質(zhì)量和結(jié)實率這3 個性狀一般配合力效應在供試5 個不育系中排名第一。雜交F1的表現(xiàn)是父母本共同作用的結(jié)果，由于德香074A 的單株有效穗數(shù)、單穗質(zhì)量、結(jié)實率和千粒重有較高的一般配合力，而每穗穎花數(shù)和每穗實粒數(shù)的配合力相對較弱，因此，宜選用穗粒數(shù)配合力較高的恢復系與其配組，更能組配出產(chǎn)量更高的組合。