用親緣系數(shù)法分析小麥骨干親本魯麥14 的育種價值

馮燁宏 衛(wèi) 杰 華則科 鄭建鵬 于經(jīng)川 蓋玉輝 姜鴻明 邱少芬 孫曉輝

（1.山東省煙臺市農(nóng)業(yè)科學研究院 山東煙臺265500；2.萊陽市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 山東萊陽265200；3.萊陽市馮格莊街道辦事處農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站 山東萊陽265200；4.煙臺市牟平區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 山東煙臺264100）

魯麥14 是20 世紀80 年代由煙臺市農(nóng)業(yè)科學研究院以C149 為母本、F4-530 為父本雜交選育而成的集豐產(chǎn)性、 適應(yīng)性、 抗逆性于一體的優(yōu)良品種。1990 年通過山東省農(nóng)作物品種審定委員會審定，1992 年通過山西省農(nóng)作物品種審定委員會認定，1993 年通過全國農(nóng)作物品種審定委員會審定，1996 年獲得國家科技進步二等獎。 在山東、山西、江蘇、河北、安徽等地大面積推廣種植，曾多年作為山東省和黃淮北片區(qū)試對照品種使用， 是20 世紀90 年代黃淮麥區(qū)種植面積最大、 適應(yīng)性最廣的品種，僅1993-1995 年累計收獲面積達5 928.01 萬畝，新增小麥產(chǎn)量32.29 億kg，新增效益40.02 億元。魯麥14 為我國的糧食安全做出了突出貢獻。

山東、山西、河北、安徽、江蘇等多省多家育種單位把魯麥14 作為核心種質(zhì)資源利用。 劉兆曄等[1]總結(jié)了魯麥14 育成的品種數(shù)量多、應(yīng)用單位廣、獲獎檔次高；蓋紅梅等[2]對魯麥14 和6 個衍生品系進行了全基因組SSR 掃描， 從染色體和基因水平分析了魯麥14 的優(yōu)良遺傳背景對濟麥22 等品種的貢獻；李玉剛等[3]用 SSR 和 SNP 標記分析魯麥 14 對青農(nóng)2 號的遺傳貢獻， 魯麥 14 和青農(nóng) 2 號 SSR 標記和SNP 標記一致性分別高達54.11%和72.55%；孫妮娜等[4]通過魯麥14 直接和間接育成品種的數(shù)量、審（認）定區(qū)域分布的分析，討論了骨干親本的育種價值；王冬梅等[5]用49 個在生產(chǎn)上應(yīng)用的衍生品種親緣關(guān)系法估算了魯麥14 的育種價值。

親緣系數(shù)表示個體間遺傳基因的相似程度，近年來， 用親緣系數(shù)方法分析骨干親本的育種價值在多個作物上有應(yīng)用。 谷建中等[6]等用親緣系數(shù)法分析了花生骨干親本開選016 的育種價值，朱有朋等[7]用親緣系數(shù)法分析了小麥骨干親本豫麥2 號的育種價值，王冬梅等[5]用親緣系數(shù)與品種推廣面積的乘積估算了魯麥14 對育成品種的貢獻。

本文作者運用親緣系數(shù)的方法對魯麥14 的213 個后代品種進行了分析，為骨干親本在育種中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

通過系譜追蹤的方法找到含有魯麥14 血緣的品種213 個。 親緣系數(shù)的計算，參考王江春等[8]的方法。 計算原則如下：①一個品種分別從其雙親得到一半的基因。 ②所有祖先種、親本及其后代品種都是純合的。③最早的祖先品種（系）間的親緣系數(shù)為0。④混合授粉材料， 各花粉供體享有相同的等同于雌配子的親緣系數(shù)概率。 例如，A 與5 個父本混合授粉材料雜交得到B，則B 與A 的親緣系數(shù)為1/2，B 與各父本的親緣系數(shù)均為 1/（2×5）。 ⑤一個品種與其系選所得品種間的COP=0.75。 ⑥自然突變和誘導突變材料與其祖先的親緣系數(shù)為0.75。 ⑦含有部分相同親本的旁系品種間的親緣系數(shù)，計算公式為RSD＝Σ［（1/2）n］。R代表品種S 和品種D 之間的親緣系數(shù)，n代表S 品種和D 品種的共同親本與品種S 間的世代和品種D的世代數(shù)之和。 ⑧一個品種與其自身的COP=1.0。⑨親本與后裔品種間的親緣系數(shù)可以表示其遺傳物質(zhì)的傳遞比率，即遺傳貢獻率。

2 結(jié)果與分析

2.1 魯麥14 為親本育成品種分析

魯麥14 在育種上的應(yīng)用最早由江蘇徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)科所、山西省農(nóng)科院、安徽農(nóng)業(yè)大學利用，并于1998 年審定了淮麥14 和晉麥56 兩個品種。 中國農(nóng)科院、山東、安徽、江蘇、山西、陜西、河北、河南等省大學、農(nóng)科院所、種子企業(yè)等共計107 家單位利用魯麥14 培育新品種， 截止2020 年， 直接育成品種43 個（表 1），間接育成的品種共計 170 個。 這些品種通過國家審（認）定 65 次、山東審（認）定 65 次、山西審（認）定 28 次、江蘇審（認）定 32 次、河北審（認）定39 次、安徽審（認）定 41 次、河南審（認）定 28 次、天津?qū)彛ㄕJ）定 11 次、陜西審（認）定 3 次、新疆審（認）定 2 次、湖北審（認）定 2 次、貴州審（認）定 1 次、甘肅審（認）定 2 次、福建審（認）定 1 次，共計審（認）定325 次（表 2）。

表1 魯麥14 直接育成品種分析

續(xù)表1

表2 魯麥育成品種審（認）定地區(qū)

2.2 魯麥14 為親本育成品種的親緣關(guān)系分析

與魯麥14 的親緣系數(shù)達到了0.5 及以上的品種有43 個；親緣系數(shù)為0.375 的品種有8 個；親緣系數(shù)為0.25 的品種有121 個； 親緣系數(shù)為0.125 的品種有 40 個；親緣系數(shù)為 0.062 5 的品種有 1 個（表 3）。213 個后代品種的親緣系數(shù)之和為60.312 5。

表3 魯麥14 育成品種的親緣系數(shù)分析

3 結(jié)論與討論

魯麥14 作為核心親本與淮麥 20、 豫麥 13、沛304-1、中育3 號等多地區(qū)多個品種雜交顯示出了高配合力；選育的品種在全國13 個省、直轄市有審定，顯示出了廣泛適應(yīng)性；魯麥14 在育種上應(yīng)用從最早山東省審定至今已有30 多年之久，育成的品種多達213 個，為我國小麥育種做出了突出的貢獻。

親緣系數(shù)法能夠很好地評價親本對多個后代品種的貢獻。 但是由于同一親本組合后代群體遺傳分離重組的差異和在新品種選育過程中育種家的選擇差異不同， 親緣系數(shù)法只是創(chuàng)新種質(zhì)對所育成品種貢獻的一種粗略估算[9]，而分子標記的方法能夠在單個品種水平上更準確地評價遺傳貢獻。