烤煙自育DH系主要農(nóng)藝性狀的配合力分析

劉仁祥 ，韓孝六 ，代 飛 ，劉勝傳，陳春艷，王 穎，李全鑫，丁 飛

（1.貴州大學，貴州省煙草品質研究重點實驗室，貴州 貴陽 550025；2.安順地區(qū)煙草公司，貴州 安順 551000）

研究作物數(shù)量性狀的配合力表現(xiàn)，篩選高配合力雜交親本及雜交組合，是作物雜交育種及雜種優(yōu)勢利用的重要基礎工作[1]。國內外對煙草的主要農(nóng)藝性狀以及化學成分的雜種優(yōu)勢與性狀遺傳有大量的研究。多數(shù)研究認為，煙草的多數(shù)農(nóng)藝性狀以加性遺傳為主，雜種優(yōu)勢較弱，產(chǎn)、質量性狀及煙葉化學成分多為加性和顯性共同控制，具較強的雜種優(yōu)勢。配合力遺傳分析結果也表明，煙草多數(shù)性狀的一般配合力方差大于特殊配合力方差[2-3]，但研究結論不盡相同。本文選用10個烤煙品種作親本按雙列雜交組配24個雜交組合，對10個親本和24個F1的一些主要性狀進行配合力分析，旨在為烤煙育種工作提供參考。

1 材料與方法

試驗于2007～2008年春季在貴州大學農(nóng)學院羅坪農(nóng)場和三五三七廠分場進行。供試材料為貴州大學煙草中心提供的10個烤煙親本，其中以6個烤煙品種（從美國引進的主要品種和常用親本，分別 是 K326、Va116、NC82、G28、K730、Coker147）為母本，以貴州大學煙草科學研究中心自育的4個雙單倍體 DH 系 （分別為 GDH84、GDH88、GDH64、GDH02）為父本，進行6×4的不完全雙列雜交，組配24個相應的雜交組合，并收種保存排列編號。田間比較試驗于2008、2009年完成。2月4日播種，采用漂浮育苗，3月18日間苗，3月28日定苗，4月7日第1次剪葉，4月22日第2次剪葉，5月5日移栽。隨機區(qū)組設計，每個材料組合種植4行，每行10株，行距1.1 m，株距0.6 m，2次重復，其他農(nóng)事操作和田間管理與當?shù)貎?yōu)質煙生產(chǎn)技術相同。打頂后一周，每小區(qū)隨機取5株，觀測記載打頂后株高、有效葉數(shù)、節(jié)距、腰葉長寬等項目，以小區(qū)平均數(shù)為單位，進行方差分析和配合力估算。

2 結果與分析

2.1 不同組合間農(nóng)藝性狀的方差分析

由不同組合農(nóng)藝性狀方差分析結果可以看出（表1）：不同組合的株高、莖圍、節(jié)距、葉數(shù)、腰葉長、腰葉寬、葉面積等各農(nóng)藝性狀在各處理之間均存在極顯著差異，區(qū)組間差異不顯著，說明環(huán)境差異不是太大，因此可以進行下一步的配合力方差分析[4-8]。

表1 烤煙農(nóng)藝性狀的方差分析

2.2 農(nóng)藝性狀的配合力方差分析

由配合力方差分析結果可以看出（表2）：所有7個性狀中株高、莖圍、節(jié)距、葉數(shù)、腰葉長、腰葉寬、葉面積的區(qū)組間方差，組合間方差均達到極顯著水平，說明各組合間基因型效應存在極顯著差異。各親本的一般配合力方差均達到極顯著水平，組合特殊配合力方差在以上性狀上也達到極顯著水平，說明這些組合以上性狀的加性效應和非加性效應表現(xiàn)均較為重要。上述性狀的一般配合力方差均大于特殊配合力方差，說明親本選擇對于選配強

表2 烤煙農(nóng)藝性狀的配合力方差分析

2.3 親本農(nóng)藝性狀的一般配合力（GCA）效應分析

將上述10個親本的一般配合力相對效應值列于表3，共包括自然株高、莖圍、節(jié)距、葉數(shù)、腰葉長、腰葉寬、葉面積7個性狀。在10個親本中，在株高性狀上，GDH02和GDH88的一般配合力（GCA）相對效應值較大，分別為8.865 8、6.430 1，Coker147的GCA相對效應值為前兩者的一半左右，而K326的GCA相對效應值最低，為負值（-8.570 1），說明GDH88和GDH02在株高性狀上的一般配合力較高，配出高植株優(yōu)勢組合的可能性較大；在莖圍性狀上，GDH88的GCA相對效應值最高，為5.509 7，K326，C oker147和GDH84的GCA相對效應值次之，大概為GDH88的一半左右，而GDH64和VA116兩者該性狀的GCA相對效應值較低，為負值，分別是-7.585 8和-4.019 2，說明GDH88的一般配合力高，最有可能選出莖圍大的雜交組合，有利于增加煙株的抗倒伏能力；在節(jié)距性狀上，GDH88的一般配合力相對效應表現(xiàn)最大，為7.522 4，而GDH02在該性狀的GCA相對效應值為負最大值-12.077 3，說明要改良煙株節(jié)距，GDH88和GDH02是很好的親本，GDH88有利于增大節(jié)距的改良，而GDH02可以在減小節(jié)距上加以利用；在葉片數(shù)性狀上，GDH84，GDH88，NC82的 GCA 相對效應值較高，GDH64最低，為-5.333 5，GDH02和G28次之，說明在增加烤煙葉片數(shù)時，GDH84、GDH88、NC82這3個可作為待選親本，雜交F1在葉片數(shù)優(yōu)勢潛力上表現(xiàn)最好；在腰葉長性狀上，GDH84的GCA相對效應值最高，為6.270 1，NC82次之，GDH64相對效應值最低，為-4.546 4，說明在相同的親本遺傳差異程度上，GDH84可作為改良烤煙葉片長度的親本，GDH64在腰葉長這個性狀上表現(xiàn)較差，表現(xiàn)出腰葉長的一般配合力較低；在腰葉寬這個性狀上，GDH88和NC82的相對效應值較高，說明該親本在改良葉寬上的一般配合力較大，有利于烤煙葉寬性狀的改良，GDH84的GCA相對效應值最低，為-5.628 5；在葉面積性狀上，GDH88和NC82的GCA相對效應值較高，GDH64和K730最低，均為負值，說明在改良烤煙葉面積時，GDH88和NC82為較好親本待選。綜上所述，GDH88和NC82在綜合性狀改良上，是較為理想的親本；而其他親本根據(jù)性狀改良的需要，進行相關選擇。

表3 烤煙親本農(nóng)藝性狀一般配合力效應估算值及其比較

2.4 雜交組合農(nóng)藝性狀特殊配合力（SCA）效應分析

從烤煙植株株高性狀上可以看出（表4）：不同組合在株高性狀上的SCA相對效應值表現(xiàn)明顯差異，表明各組合非加性效應的多樣性，其中株高上GCA相對效應較高的NC82和父本GDH88組配的組合NC82×GDH88，在該性狀上的特殊配合力相對效應值也很高，為9.057 2；其他在株高上特殊配合力較高的組合為K326 ×GDH84、G28 ×GDH84、NC82×GDH64，特殊配合力較低的組合為VA116×GDH84、Coker147×GDH84、K326×GDH02。從表中可以看出，GCA與SCA間并無太多的規(guī)律可循，但在雜種優(yōu)勢利用過程中，選擇雙親或雙親之一具有較高GCA親本配組較為重要。

表4 烤煙雜交組合農(nóng)藝性狀的特殊配合力效應估算值及其比較

在莖圍性狀上，GCA最高的GDH88和VA116所組配的組合 VA116×GDH88的 SCA最高，為6.4679，NC82 ×GDH02、K326 ×GDH84、NC82 ×GDH88的SCA相對效應值也較高，SCA相對效應值較低的組合為G28 ×GDH84、K730 ×GDH02、Coker147×GDH84、VA116×GDH02。

在節(jié)距性狀上，特殊配合力相對效應最高的是GCA最高的GDH88和NC82組配的組合NC82×GDH88，為20.842 0，其他SCA相對效應值較高的組合為G28 ×GDH84、NC82 ×GDH64、Coker147 ×GDH02。SCA相對效應值表現(xiàn)最低的組合是K730×GDH64，為-12.422 4，其他SCA相對效應值表現(xiàn)較低的組合為K730×GDH84。GDH64在節(jié)距性狀上的GCA相對效應值較高，但和K730所配組合的SCA組合的相對效應值卻較低，其他SCA相對效應值較低的組合是 K730×GDH88、K326×GDH88、G28×GDH88；GDH02和K326的GCA相對效應值都較低，但它們所組配的組合卻處于中間狀態(tài)，說明GCA和SCA之間并無太多規(guī)律可循。

在葉片數(shù)性狀上，SCA相對效應最高的組合為NC82×GDH84，表現(xiàn)較高的組合為 NC82×GDH88、Coker147×GDH88、VA116×GDH88、NC82×GDH64、Coker147×GDH02、K326×GDH02；在葉片數(shù)性狀上SCA相對效應值最低的組合為K326×GDH84，其他SCA相對效應值較低的組合是VA116×GDH64、Coker147×GDH64、G28×GDH64。

烤煙腰葉長的SCA相對效應值最高的組合為NC82×GDH84，其效應值為14.336 5，SCA相對效應值較高的組合為 NC82×GDH88、K326×GDH88、VA116×GDH88、Coker147×GDH88、Coker147×GDH 02；SCA相對效應值最低的組合為VA116×GDH84，其他SCA相對效應值較低的組合為K326×GDH64、G28×GDH64、G28×GDH02、K730×GDH02、G28×GDH88。

在烤煙腰葉寬性狀上，SCA相對效應值最高的組合為NC82×GDH02，其效應值為12.120 2，其他表現(xiàn)較高的組合為NC82×GDH88、Coker147×GDH02、Coker147 ×GDH88、NC82 ×GDH84、K326 ×GDH84，Va116×GDH02；SCA 相對效應值最低的組合為VA116×GDH84，其值是-9.635 4，其他 SCA 相對效應值較低的組合為 NC82×GDH64、K730×GDH88，G28×GDH02，K730×GDH02、K326×GDH02。

所有24個組合中葉面積SCA相對效應值最高的組合為NC82×GDH02，其值為 18.416 9，其他SCA相對效應值較高的組合為VA116×GDH02、Coker147×GDH02、NC82× GDH88、NC82×GDH84、VA116×GDH88。在葉面積性狀上SCA相對效應值最低的組合為 VA116×GDH84，其值為-22.218 0，其他SCA相對效應值比較低的組合為G28×GDH02、K730×GDH02、NC82×GDH64、K326×GDH64。

由以上農(nóng)藝性狀的分析結果可以看出：K326×GDH84、NC82 ×GDH84、K326 ×GDH88、 VA116 ×GDH88、Coker147×GDH88、Coker147×GDH02 是較為理想的組合。

3 討論與結論

3.1 一般配合力效應與親本評價

對10個烤煙親本品種的GCA效應分析結果顯示，GDH88、GDH02、NC82、Coker147 在綜合性狀改良上，是較為理想的親本；而其他親本根據(jù)性狀改良的需要，進行相關選擇。由此可見，在烤煙雜交育種中，對親本進行配合力研究并選用配合力較好且互補的親本進行配組是至關重要的。

3.2 特殊配合力效應與強優(yōu)勢組合選育

SCA效應分析結果表明，不同性狀的SCA效應值及同一性狀不同組合間SCA值差異較大。根據(jù) SCA 綜合表現(xiàn)，NC82×GDH84、Coker147×GDH02等是較為理想的組合。GCA和SCA間不存在直接聯(lián)系，因此，在利用烤煙雜種優(yōu)勢時，不僅要重視親本的SCA選擇，而且要進行大量的測交篩選工作。

3.3 一般配合力效應和特殊配合力效應的關系

關于特殊配合力高低與親本一般配合力大小是否存在相關性，前人已作過一些報道，結論并不完全一致。本研究根據(jù)對烤煙親本的7個農(nóng)藝性狀的一般配合力效應和雜交組合的特殊配合力效應所進行的分析與比較，可以看出：烤煙親本的一般配合力效應與雜交組合的特殊配合力效應之間沒有必然的聯(lián)系。由兩個一般配合力高的親本所配的雜種中，該組合的特殊配合力不一定就高；一般配合力效應小的兩個親本進行雜交，其組合的特殊配合力效應不一定小；一般配合力效應大的親本與一般配合力效應小的親本雜交，其組合的特殊配合力效應也沒有明顯的變化規(guī)律。因此，在雜交組合選配時，廣泛測交是一項必不可少的工作，只有在選擇一般配合力較高的親本的基礎上，通過廣泛測交，才能獲得特殊配合力高的強優(yōu)勢組合。

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