西瓜砧木自交系產(chǎn)量與品質(zhì)性狀配合力分析

攸學(xué)松，朱莉，曾劍波，陳艷利，李云飛，馬超，李婷，張瑩

（北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 100029）

西瓜是世界上廣泛栽培的一種經(jīng)濟作物，由于周年生產(chǎn)和設(shè)施栽培，近年來連作障礙與土傳病害發(fā)生呈日益加劇的趨勢，嫁接是解決上述問題的關(guān)鍵措施[1]，因此選育優(yōu)良砧木對西瓜生產(chǎn)具有重要的經(jīng)濟意義。通過配合力分析可以量化各指標權(quán)重，更好地評價材料各性狀表現(xiàn)的優(yōu)劣，從而指導(dǎo)組合試配，提高育種效率，是育種中不可或缺的手段。近年來，國內(nèi)先后培育出一些市場占有率高、抗性較好的優(yōu)良西瓜砧木雜交品種。李海真等[2]利用從馬來西亞的一個地方品種和日本砧木雜交種分離出來的自交系，培育出‘京欣砧4 號’西瓜砧木；應(yīng)泉盛等[3]利用一個來自山東的梨形葫蘆材料和一個來自日本的長梨形葫蘆砧木育種材料雜交育成了‘甬砧5 號’。

前人在各作物雜交育種中廣泛應(yīng)用配合力來進行材料的輔助篩選以及組配[4-7]，瓜類作物主要集中在西瓜、甜瓜和黃瓜方面，但在西瓜砧木中的應(yīng)用研究還較少。筆者以3 個自交系為母本、6 個自交系為父本作材料，采用不完全雙列雜交設(shè)計組配雜交組合，分析其產(chǎn)量及品質(zhì)相關(guān)性狀的一般配合力和特殊配合力效應(yīng)，以及配合力與這些性狀的相關(guān)性，旨在探明這些自選西瓜砧木自交系材料的產(chǎn)量和品質(zhì)性狀配合力，為砧木種質(zhì)資源的利用及雜交組合的配制提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗分別在北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站海南基地以及北京順沿特菜基地進行，其中組合配制試驗在海南基地進行，土壤類型屬砂壤土，肥力中等，地爬栽培，試驗田管理按常規(guī)方式進行。配合力測定試驗在北京順沿特菜基地進行，土壤類型屬砂壤土，肥力良好，鋼架大棚吊蔓栽培。

1.2 試驗材料

以北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站篩選出的優(yōu)良南瓜砧木材料 HZ-1、HZ-4、XF-6、XF-7、ZSB0-1-2、ZSB0-1-7 作父本，以Z4T6-5、Z4B9-1、Z4B9-3 作母本，采用不完全雙列雜交 NCⅡ設(shè)計，配制雜交組合（表1），收獲種子作為配合力測定砧木組合材料。

表1 基于NCⅡ的18 種配合力組合設(shè)計

以北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站自育小型西瓜品種‘超越夢想’為接穗，雜交組合為試驗對象進行嫁接，春大棚栽培開展試驗。

1.3 試驗方法

2018 年10 月將參加試驗的砧木材料在海南基地播種育苗，10 月底定植在北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站海南基地大田中。采用隨機區(qū)組排列，株距60 cm，行距250 cm，試驗田管理按常規(guī)方式進行。2018 年12 月初按試驗設(shè)計進行雜交，并收獲F1代種子。

將收獲的F1種子于2019 年2 月20 日播種，以‘超越夢想’為接穗進行嫁接開展配合力測定試驗，3 月1 日開始嫁接，嫁接方式為貼接，3 月25 日定植。采用隨機區(qū)組排列，3 次重復(fù)，雙行種植，行株距30 cm×40 cm，每個小區(qū)種植30 株。6 月11 日考種測量各小區(qū)組合的單果質(zhì)量以及邊糖、中心糖含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 軟件處理，計算一般配合力和特殊配合力，分析產(chǎn)量和品質(zhì)的雜種優(yōu)勢和遺傳效應(yīng)。

結(jié)果與配合力計算按照黃遠樟等[4-5]的方法計算，公式如下：

式中，gcai（j）為某品種自交系數(shù)量性狀的一般配合力（g.c.a），xi（j）為各品種自交系在其雜交后代中的數(shù)量性狀平均數(shù)，x為整個雜交后代的數(shù)量性狀總平均數(shù)。

式中，scaij為某組合數(shù)量性狀的特殊配合力（s.c.a），xij為某數(shù)量性狀的小區(qū)平均數(shù)，x為各小區(qū)數(shù)量性狀平均數(shù)的總平均，gcai為父本一般配合力，gcaj為母本一般配合力。

2 結(jié)果與分析

2.1 被測自交系單瓜重一般配合力和特殊配合力分析

從表2 可以看出，9 個被測系一般配合力由高到低排列順序為 H>G>A>C>I>E>F>B>D，即 ZSB0-1-2>XF-7>Z4T6-5>Z4B9-3>ZSB0-1-7>HZ-4>XF-6>Z4B9-1>HZ-1。從單瓜重來看，參試的9 個被測親本中，ZSB0-1-2 的一般配合力最高，而HZ-1 最低，對于父本來說，則是C>B，即Z4B9-3> Z4B9-1。

表2 各自交系組合單瓜重與一般配合力效應(yīng)

由表3 可以看出，18 個雜交組合單瓜重特殊配合力從高到低是D×A>H×C>F×B>I×C> E×A>D×C>E×B>G×B>I×A，即 HZ-1×Z4T6-5>ZSB0-1-2×Z4B9-3>XF-6×Z4B9-1>ZSB0-1-7×Z4B9-3>HZ-4×Z4T6-5>HZ-1×Z4B9-3>HZ-4×Z4B9-1>XF-7×Z4B9-1>ZSB0-1-7×Z4T6-5，其余為負向效應(yīng)。其中，最高的組合為HZ-1×Z4T6-5，最低組合為XF-6×Z4T6-5。

表3 18 個自交系組合單瓜重特殊配合力效應(yīng)

2.2 被測自交系中心糖和邊糖的一般配合力和特殊配合力分析

從表4 可以看出，7 個被測系一般配合力由高到低為I>C>A>G>F>H>E>B>D，即 ZSB0-1-7>Z4B9-3> Z4T6-5>XF-7>XF-6>ZSB0-1-2>HZ-4>Z4B9-1>HZ-1。從中心糖來看，參試的9 個自交系中，ZSB0-1-7 配合力最高，而HZ-1 配合力最低。

表4 各自交系果實中心糖含量與一般配合力

由表5 可知，18 個雜交組合中，中心糖特殊配合力從高到低的組合是：G×A>I×A>E×C>H×B> E×B>F×B>G×C>F×C>D×A>H×A，即 XF-7×Z4T6-5>ZSB0-1-7×Z4T6-5>HZ-4×Z4B9-3>ZSB0-1-2×Z4B9-1>HZ-4×Z4B9-1>HZ-6×Z4B9-1>XF-7×Z4B9-3>HZ-1×Z4T6-5>ZSB0-1-2×Z4T6-5，其余為負向效應(yīng)。其中，最高組合為XF-7×Z4T6-5，最低組合為XF-7×Z4B9-1。

從表6 可以看出，7 個被測系一般配合力由高到低為F>A>I>G>H>B、C> E>D，即 XF-6>Z4T6-5>ZSB0-1-7> XF-7>ZSB0-1-2>Z4B9-1、Z4B9-3>HZ-4>HZ-1。從果實邊糖來看，參試的9 個自交系中，XF-6 一般配合力最高，而HZ-1 一般配合力最低。

表6 各自交系果實邊糖與一般配合力

由表7 可知，18 個雜交組合中，小區(qū)果實邊糖特殊配合力從高到低為：I×A>H×A>F×C>E×B>G×A>D×C>E×C>G×C>H×B>I×B，即 ZSB0-1-7×Z4T6-5>ZSB0-1-2×Z4T6-5>XF-6 ×Z4B9-3>HZ-4 ×Z4B9-1>XF-7 ×Z4T6-5>HZ-1×Z4B9-3>HZ-4×Z4B9-3> XF-7×Z4B9-3>ZSB0-1-2×Z4B9-1>ZSB0-1-7×Z4B9-1，其余為負向效應(yīng)。其中配合力最高的組合為ZSB0-1-7×Z4T6-5，最低的組合為ZSB0-1-7×Z4B9-3。

表7 雜交組合果實邊糖特殊配合力

2.3 一般配合力與親本單瓜重、 中心糖和邊糖性狀的相關(guān)性分析

從表8 可以看出，親本單瓜重性狀主要與母本材料呈正相關(guān)的趨勢，即母本材料配合力高，則單瓜重性狀普遍較高，如在父本材料G 和D 中，其單瓜重與母本材料的配合力呈完全正相關(guān)，表現(xiàn)母本材料配合力大，組合單瓜重大；在H 與母本的組合有類似趨勢；在I、E 和F 和母本的組合則表現(xiàn)異常。

表8 親本一般配合力與雜交組合單瓜重性狀的相關(guān)性

從表9 可以看出，親本一般配合力的大小與雜交組合小區(qū)中心糖的高低近似呈正相關(guān)。即同一個母本與同一類型的父本中，父本的一般配合力數(shù)值大的其組合中心糖含量高，母本一般配合力數(shù)值小的其組合中心糖含量也低。但在 F×A，E×A，G×B，D×B，I×C，E×C 等組合上表現(xiàn)異常，異常率為33%，該規(guī)律有待進一步試驗驗證。

表9 親本一般配合力與雜交組合中心糖性狀的相關(guān)性

從表10 可以看出，親本一般配合力的大小與雜交組合小區(qū)邊糖的高低呈近似正相關(guān)。即配合力高的父本與配合力高的母本雜交組合，其組合的邊糖含量也高，父母本一般配合力數(shù)值小的其組合邊糖也低。但同樣在F×A，E×A，G×B，I×C，以及 H×B，H×C 等組合上表現(xiàn)異常，異常率同樣為33%，該規(guī)律有待進一步驗證。

表10 親本一般配合力與雜交組合邊糖性狀的相關(guān)性

3 結(jié)論與討論

該研究中配合力分析表明，在參試母本自交系中，單瓜重和邊糖一般配合力效應(yīng)值最大的均是Z4T6-5，中心糖一般配合力最高的是Z4B9-3，其次是Z4T6-5；父本自交系中單瓜重、中心糖和邊糖一般配合力數(shù)值最大的自交系分別是ZSB0-1-2、ZSB0-1-7 和XF-6；雜交組合單瓜重、中心糖和邊糖特殊配合力數(shù)值最大的組合分別是HZ-1×Z4T6-5、XF-7×Z4T6-5 和 ZSB0-1-7×Z4T6-5。相關(guān)性分析還表明，組合的單瓜重與父本材料的配合力關(guān)系不大，部分組合中父本一定時，與母本材料的配合力呈正相關(guān)。因此Z4T6-5、Z4B9-3 可以作為優(yōu)良的母本材料，ZSB0-1-2、ZSB0-1-7 和XF-6 等材料可以作為優(yōu)良的父本資源材料。

與其他作物蔬菜育種不同，砧木育種是間接育種，雜交后無法直接評價選擇最優(yōu)組合，還需進一步嫁接，通過觀察西瓜長勢與產(chǎn)量品質(zhì)來評判砧木優(yōu)劣。目前，國內(nèi)外關(guān)于西瓜砧木親本配合力對西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響研究還比較少。分析一般配合力與特殊配合力的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，一般配合力最高的2 個親本自交系雜交組合后特殊配合力不一定高，如父本材料I（ZSB0-1-7）與母本材料C（Z4B9-3）分別為中心糖一般配合力最高自交系，雜交組合后特殊配合力卻為最低，其他一些組合也有類似情況，說明親本自身表現(xiàn)好，得出組合表現(xiàn)不一定好，這與高玉蓉等[6-7]研究結(jié)果類似。