“碭山酥梨”與“蘋(píng)果梨”雜交后代果實(shí)性狀遺傳趨勢(shì)研究

劉 娟,郭凱麗,楊 盛

(1 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,山西太谷,030801;2 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)果樹(shù)研究所/果樹(shù)種質(zhì)創(chuàng)制與利用山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,太原,030031)

梨(Pyrusspp),屬薔薇科(Rosaceae Juss)梨屬(Pyrus)植物,是世界范圍內(nèi)種植較多的一種落葉果樹(shù),在全球范圍內(nèi)比較受大家歡迎,在我國(guó)也有悠久的栽培歷史[1]。雜交育種是針對(duì)期望的育種目標(biāo)獲得具有雙親優(yōu)良特性新品種的一種最有效的育種方法,但由于梨樹(shù)童期較長(zhǎng),給育種工作帶來(lái)了很大的困難[2]。

雜交育種是否能夠達(dá)到預(yù)期效果,親本的選擇至關(guān)重要[3-4]。親本的某些性狀能否遺傳及其遺傳能力的強(qiáng)弱,常因不同的品種、組合而異?！按X山酥梨”果形端正,口感酥脆清爽,水份足,甜度大,擁有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益,是我國(guó)的優(yōu)良梨品種[5]。為了傳承“碭山酥梨”品質(zhì)優(yōu)勢(shì),不斷總結(jié)育種經(jīng)驗(yàn),加快育種進(jìn)程,提高果樹(shù)育種的研究水平,本研究對(duì)“碭山酥梨”與“蘋(píng)果梨”雜交后代群體果實(shí)性狀進(jìn)行測(cè)定,對(duì)其雜交后代群體的性狀遺傳規(guī)律進(jìn)行了初步研究。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料試驗(yàn)材料是山西農(nóng)業(yè)大學(xué)果樹(shù)研究所以“碭山酥梨”為母本、“蘋(píng)果梨”為父本雜交所得的后代群體,試驗(yàn)對(duì)已結(jié)果的207株雜交后代果實(shí)性狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。本試驗(yàn)共采用5年的數(shù)據(jù)。

1.2 試驗(yàn)方法待親本和后代的果實(shí)成熟后,每個(gè)單株隨機(jī)選取10個(gè)果實(shí),分別統(tǒng)計(jì)單果質(zhì)量、果實(shí)橫徑、果實(shí)縱徑、果柄、可溶性固形物含量、果心大小、果皮色澤、萼片宿存情況等主要指標(biāo),并計(jì)算果形指數(shù)。單果質(zhì)量用百分之一天平測(cè)定,果實(shí)縱、橫徑用游標(biāo)卡尺測(cè)量。從果實(shí)中部橫切,用游標(biāo)卡尺測(cè)量果心,計(jì)算果心大小?？扇苄怨绦挝锖坑脭?shù)字式折射儀(PAL-5,日本ATAGO公司)測(cè)定。計(jì)算公式如下,F代表后代平均值,MP代表親中值,S代表標(biāo)準(zhǔn)差。果形指數(shù)=果實(shí)縱徑/果實(shí)橫徑。果心大小=果心橫徑/果實(shí)橫徑。標(biāo)準(zhǔn)差 S = √((∑ (X-X)2)/(n-1))。變異系數(shù) C. V. =S/F×100% 。遺傳傳遞力 Ta =F/MP×100% 。優(yōu)勢(shì)率 H = (F-MP)/MP× 100%。

1.3 數(shù)據(jù)分析用Excel 2010統(tǒng)計(jì)每個(gè)性狀的調(diào)查數(shù)據(jù),使用軟件SPSS 22分析數(shù)據(jù),軟件Origin 2018繪制直方圖、正態(tài)分布圖和柱狀圖,觀察每個(gè)性狀的分布規(guī)律。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜交后代單果質(zhì)量分布規(guī)律碭山酥梨”ד蘋(píng)果梨”雜交后代果實(shí)性狀頻數(shù)分布見(jiàn)圖1。由圖1A可知,雜交后代單果質(zhì)量在100～120 g區(qū)間分布最多,有43株,占總數(shù)的20.77%;其次是120～140 g,共有37株,占總數(shù)的17.87%;在140～160 g區(qū)間的共有34株,占總數(shù)的16.43%;在80～100 g區(qū)間的有28株,占總數(shù)的13.56%。由此可知,雜交后代單果質(zhì)量在80～100 g和120～160 g為主要集中分布區(qū),共有99株,為總數(shù)的47.86%。

圖1 “碭山酥梨”ד蘋(píng)果梨”雜交后代果實(shí)性狀頻數(shù)分布

“碭山酥梨”ד蘋(píng)果梨”雜交后代單果質(zhì)量的遺傳變異見(jiàn)表1?？梢?jiàn),雜交后代平均單果質(zhì)量小于親本,變異系數(shù)為30.56%,遺傳傳遞力為60.42%,超低親率為92.24%。雜交后代單果質(zhì)量普遍低于親本。

表1 “碭山酥梨”ד蘋(píng)果梨”雜交后代單果質(zhì)量的遺傳變異

2.2 雜交后代果形指數(shù)分布規(guī)律由圖1B可知,雜交后代果形指數(shù)在0.94～0.97區(qū)間分布最多,有39株,占總數(shù)的18.84%;然后是0.88～0.91區(qū)間,共有35株,占總數(shù)的16.91%;在區(qū)間0.91～0.94有32株,占總數(shù)的15.46%;0.85～0.88的有24株,占總數(shù)的111.59%;0.82～0.85的有17株,占總數(shù)的8.21%;0.97～1.00的有14株,占總數(shù)的6.76%;1.00～1.03的有12株,占總數(shù)的5.80%;0.79～0.82有11株,占總數(shù)的5.31%。雜交后代果形指數(shù)在0.82～0.97為集中分布區(qū),共有147株,占總數(shù)的71.01%。

2.3 雜交后代果心分布規(guī)律

由圖1C可以看出,雜交后代果心大小在0.32～0.34區(qū)間分布最多,有38株,占總數(shù)的18.36%;在0.34～0.36區(qū)間,有32株,占總數(shù)的15.46%;在0.28～0.3區(qū)間有28株,占總數(shù)的13.53%;在0.3～0.32區(qū)間的有26株,占總數(shù)的12.56%;在0.36～0.38區(qū)間的有25株,占總數(shù)的12.08%;在0.26～0.28區(qū)間的有21株,占總數(shù)的10.14%。雜交后代果心在0.26～0.32和0.34～0.38為集中分布區(qū),共132株,占總數(shù)的63.77%。

2.4 雜交后代可溶性固形物含量分布規(guī)律由圖1D可知,雜交后代可溶性固形物含量在13.0%～13.5%區(qū)間分布最多,共有35株,占總數(shù)的16.91%;在13.5%～14.0%和14.0%～14.5%區(qū)間的分別各有30株,各占總數(shù)的14.5%;在14.5%～15.0%區(qū)間的有25株,占總數(shù)的12.08%;在12.5%～13.0%區(qū)間的有23株,占總數(shù)的11.11%;在15.0%～15.5%區(qū)間的有21株,占總數(shù)的10.14%。雜交后代可溶性固形物含量在12.5%～13.0%和13.5%～15.5%為集中分布區(qū),共有129株,占總數(shù)的62.32%。

“碭山酥梨”ד蘋(píng)果梨”雜交后代可溶性固形物含量的遺傳變異見(jiàn)表2?？梢?jiàn),雜交后代可溶性固形物含量高于親本,變異系數(shù)為9.22%,遺傳力為113.42%,超高親率為88.41%。說(shuō)明以“碭山酥梨”和“蘋(píng)果梨”為親本時(shí),后代可溶性固形物含量較高。

表2 “碭山酥梨”ד蘋(píng)果梨”雜交后代可溶性固形物含量的遺傳變異

2.5 雜交后代果皮色澤分布規(guī)律雜交后代果皮色澤為黃色的數(shù)量最多,為132株,占總數(shù)的63.77%;果皮色澤為黃色并且果面帶有紅暈的有38株,占總數(shù)的18.36%;果皮色澤為黃白色的有8株,占總數(shù)的3.9%;果皮色澤為黃白色并且果面帶有紅暈的有2株,占總數(shù)的0.97%;果皮色澤為黃綠色的有19株,占總數(shù)的9.18%;果皮色澤為黃綠色并且果面帶有紅暈的有8株,占總數(shù)的3.86%。雜交后代中果皮色澤為黃色的最多,黃白色并且果面有紅暈的最少(見(jiàn)圖2左)。

注:果皮色澤1為黃色,2為黃色果面有紅暈,3為黃白色,4為黃白色果面有紅暈,5為黃綠色,6為黃綠色果面有紅暈。不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(p<0.05)。

2.6 雜交后代果柄分布規(guī)律雜交后代果柄木質(zhì)化的數(shù)量最多,共有151株,占總數(shù)的72.95%;果柄半木質(zhì)化的有3株,占總數(shù)的1.45%;果柄肉質(zhì)的有11株,占總數(shù)的5.31%;果柄木質(zhì)化并且基部膨大的有42株,占總數(shù)的20.29%。雜交后代中果柄木質(zhì)化的數(shù)量最多,半木質(zhì)化的最少(見(jiàn)圖2中)。

2.7 雜交后代脫萼率分布規(guī)律雜交后代果實(shí)脫萼的數(shù)量為80株,脫萼率為38.65%;萼片宿存的有112株,占總數(shù)的54.11%;萼片殘存的有15株,占總數(shù)的7.24%。由此可知,雜交后代果實(shí)萼片宿存的最高,果實(shí)萼片殘存的最少(見(jiàn)圖2右)。

3 結(jié)論與討論

梨果實(shí)的單果質(zhì)量和果形是衡量果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀的重要指標(biāo),屬于多基因控制的數(shù)量性狀遺傳[6-7]。在本試驗(yàn)中,雜交后代單果質(zhì)量在100～120 g區(qū)間分布最多。單果質(zhì)量總體呈正態(tài)分布趨勢(shì),表現(xiàn)出數(shù)量遺傳的特點(diǎn),但后代單果質(zhì)量普遍較小,這與李俊才[8]、魏聞東[9]、王宇霖[10]等的結(jié)果相同。果形指數(shù)在0.82～0.97為集中分布區(qū),共有147株,占總數(shù)的71.01%。雜交后代的果形與父本“蘋(píng)果梨”相近。梨果實(shí)的果心大小直接影響可食用果肉的多少。果心大小是以梨果心橫徑與果實(shí)的橫徑的比值,小于1/3是小果心,大于1/2是大果心,1/3～1/2是中果心[11]。親本果心大小影響著雜交后代果心大小,后代變異較大。雜交后代果心在0.26～0.32和0.34～0.38為集中分布區(qū),共132株,占總數(shù)的63.77%。雜交后代大部分是小果心和中果心,說(shuō)明這一雜交組合具備選擇小果心品種的條件,有一定的雜交優(yōu)勢(shì)。可溶性固形物含量是梨果實(shí)的重要經(jīng)濟(jì)性狀,一般為多基因控制的數(shù)量性狀[12-13]。在本研究中雜交后代可溶性固形物含量在12.5～13和13.5～15.5為集中分布區(qū),共有129株,占總數(shù)的62.32%。后代可溶性固形物含量大部分高于親本,總體呈正態(tài)分布趨勢(shì),呈現(xiàn)數(shù)量遺傳特征,這與前人研究結(jié)果一致[14]。

在本研究中雜交后代果皮色澤為黃色的數(shù)量最多,為132株,占總數(shù)的63.77%,這可能與親本的遺傳有關(guān),在“碭山酥梨”作為母本時(shí)易于將果皮色澤遺傳給后代。以往研究認(rèn)為,在梨果色澤的遺傳上,黃色對(duì)綠色呈顯性,其在雜交后代中的比重為60%～70%,這與該研究的結(jié)果相符[6]。后代中有23.19%的果實(shí)果面帶有紅暈,這可能是由于父本“蘋(píng)果梨”的遺傳。雜交后代果柄木質(zhì)化的數(shù)量最多,共有151株,占總數(shù)的72.95%,半木質(zhì)化最少,有20.29%的果柄基部膨大。根據(jù)梨果實(shí)成熟時(shí)萼片的宿存或脫落情況可分為宿萼果和脫萼果,宿萼果與脫萼果的果實(shí)品質(zhì)存在差異[15-17]。本試驗(yàn)中脫萼率為38.65%,宿萼的有112株,占總數(shù)的54.11%,后代果實(shí)脫萼率較低。