芥藍主要經濟性狀的配合力及遺傳力分析

吳文林 陳國菊 鄭華杰 朱晚麗 雷建軍

（華南農業大學園藝學院，國家植物航天育種工程技術研究中心，廣東廣州 510642）

芥藍（Brassica alboglabraBailey）屬十字花科蕓薹屬，是以嫩葉和/或花薹供食用的甘藍類蔬菜，是廣東名優特產蔬菜之一，也是我國優質創匯蔬菜之一。目前生產上以常規品種為主，國內僅夏翠和秋盛芥藍（廣東省農業科學院蔬菜研究所選育）通過審定（2010年5月）（李桂花 等，2011），且國外進口雜交種子價格昂貴，如綠寶芥藍600 元·kg-1（李桂花 等，2010）。因此，選育出優質、高產，且適合廣東栽培的芥藍品種至關重要。但是針對芥藍進行的遺傳育種研究較為薄弱，雜交品種選育工作較為滯后。本試驗選用性狀差異明顯、綜合生產性能表現較好的5 個芥藍自交系為材料，對芥藍主要經濟性狀進行遺傳分析，以期為科學組配優良雜交組合以及對自交系的群體改良提供參考。

1 材料與方法

2010年根據芥藍的單株質量、節間長度、薹質量、薹粗等性狀特征，對國家植物航天育種工程技術研究中心的芥藍自交系進行選配，選擇綜合生產性能表現優良的不同類型的有代表性的自交系0925、0953、0955、0948、0901 共5 個，分別編號為A、B、C、D、E，按照Griffing完全雙列雜交方法IV 組配10 個雜交組合。試驗在華南農業大學躍進北試驗基地進行，10 個組合按隨機區組設計種植，3 次重復，2011年9月4日播種，10月1日定植，株距17 cm，行距17 cm，小區面積10 m2，管理同一般生產田。在主薹充分生長、初花時（齊口花）采收。不同雜交組合采收期不同，11月23日采收A×B 和A×E，12月2日采收B×E 和C×E，12月15日采收A×D、B×C、B×D 和D×E，12月20日采收C×D，12月25日采收A×C。每小區選生長正常的典型植株5 株，按照商品標準高度采收，即去除老莖部分。采收后，將樣品送回實驗室測定主要經濟性狀指標，包括單株質量、薹質量（商品標準質量）、薹高、薹粗、節間長（第2 節和第3 節長度的平均值）、葉長、葉寬、葉數。

采用Griffing 完全雙列雜交配合力統計方法（馬育華，1982；劉來福 等，1984），對單株經濟性狀進行配合力分析和遺傳參數估算。

數據處理采用Microsoft Excel 2010 和SPSS 17 軟件，數值以平均值±標準誤表示。

2 結果與分析

2.1 芥藍各組合F1主要經濟性狀表現

在8 個經濟性狀中，薹質量、薹粗和節間長對芥藍商品性影響較大（表1）。組合A×D薹質量、薹粗在10 個組合中均最高，分別為192.07 g 和3.51 cm，表現出較好的單株質量水平，但其節間長較短，僅1.11 cm，影響商品性。組合A×B 薹質量和薹粗較好，但節間長較短，與組合A×D 相似。組合C×E 節間長最長，薹粗中等，為2.24 cm，但其薹質量較小，僅96.04 g，為組合A×D 的50.00%。組合A×E 節間長中等，薹較粗，但其薹質量（100.10 g），僅為組合A×D 的52.12%。組合A×C 薹質量、薹粗和節間長均表現中等，但薹高僅為16.39 cm。

表1 芥藍各組合F1主要經濟性狀均值

2.2 方差分析

2.2.1 各組合F1方差分析 對10 個組合的主要經濟性狀進行隨機區組方差分析（表2），結果表明組合間除葉數達到顯著差異水平外，其余指標均達到極顯著差異水平，說明組合間存在真實的遺傳差異，可進行配合力估算及方差分析。

2.2.2 各組合F1配合力方差分析 將組合間的方差分解為一般配合力（GCA）方差和特殊配合力（SCA）方差進行分析，結果表明（表3），薹粗、葉數的特殊配合力只達到顯著差異水平，薹高和葉數的一般配合力及葉長的特殊配合力均未達到顯著差異水平，其他性狀的這兩種配合力均達到極顯著差異水平。說明芥藍多個性狀間有極顯著的一般配合力差異及組合間極顯著的特殊配合力差異，同時還表明，芥藍多個經濟性狀的遺傳受到加性效應和非加性效應的共同影響。因此，可進一步估算各品系的配合力效應。

表2 芥藍各組合F1主要經濟性狀方差分析

表3 芥藍各組合F1主要經濟性狀配合力方差分析

2.3 配合力效應及評價

2.3.1 一般配合力效應及評價 親本的 GCA效應值反應了可累加的基因效應，由于加性效應能固定遺傳，其大小和正負表示加性作用的程度和方向（張前進 等，2008），一般配合力高的品系，其相應性狀傳遞能力強，對雜種后代影響大（莊木 等，2009）。

由表4 可知，單株質量的GCA 效應值變幅為-51.60～57.77，芥藍親本A 對增加單株質量起主導作用，親本C 次之，其他自交系親本單株質量的GCA 效應值均為負值。薹質量的GCA 效應值變幅為-38.72～41.07，親本A 對增加薹質量起主導作用，親本D 次之，其他親本GCA 效應值均為負值。薹粗的GCA 效應值變幅為-0.45～0.70，對增加薹粗的作用表現與薹質量相似，親本A 和親本D 起正向作用。節間長的GCA 效應值變幅為-0.46～0.59，親本C 的GCA 效應值最高，親本E 和親本A 次之。葉長的GCA 效應值以親本C 最高，葉寬的GCA 效應值以親本A 最高。綜合比較薹質量、薹粗和節間長等的GCA 效應值，親本A 是商品性最好的自交系，親本D 次之。

表4 芥藍各親本自交系主要經濟性狀的一般配合力（GCA）效應值

2.3.2 特殊配合力效應及評價 特殊配合力（SCA）是指一個親本在其特定的雜交組合中雜交一代性狀表現與該雙親平均性狀表現的偏差，由基因的非加性效應決定，不可固定遺傳，其值大小和正負表示雜交組合非加性作用的大小和方向（張前進 等，2008）。

由表5 可以看出：5 個自交系親本組配的10 個組合的SCA 效應值差異較大，這種差異表現在同一組合的不同性狀和相同性狀的不同組合之間。其中單株質量SCA 效應值大小順序（前3位）為C×E＞A×D＞A×B，薹質量SCA 效應值大小順序為A×D＞C×E＞B×E，薹粗SCA 效應值大小順序為A×D=C×E＞B×E=C×D，節間長SCA 效應值大小順序為C×E＞A×D＞A×E，葉寬SCA 效應值大小順序為C×D＞B×E＞A×B。結果表明，一般配合力最高的親本，特殊配合力并不一定最高。如單株質量的GCA 效應值以親本A 和親本D 較高，但單株質量的SCA 效應值最高的組合是C×E。但特殊配合力最高的組合中，多數組合至少有一個親本的一般配合力高，如薹質量的親本A 的GCA 效應值最高，組合A×D 的SCA 效應值最高，單株質量、薹粗等類似。由此可見，在配制雜交組合時，選用一般配合力較高的材料作親本，獲得強優勢雜交組合的機會較多（詹永發 等，2009），但還應具體考慮親本的特殊配合力效應（馬樹彬 等，2006）。

表5 芥藍各組合F1主要經濟性狀的特殊配合力（SCA）效應值

2.4 遺傳效應和遺傳參數估算

由表6 可以看出，單株質量、薹質量、薹粗、葉寬4 個性狀的加性方差均大于顯性方差，說明這些性狀能夠真實地傳遞給后代。單株質量、薹質量、薹粗、節間長、葉寬5 個性狀的廣義遺傳力均大于50%；狹義遺傳力超過50%的有薹粗、薹質量和葉寬，說明對其選擇的可靠性較強。單株質量的廣義遺傳力和狹義遺傳力分別為55.2%和42.6%，說明顯性效應和加性效應都起作用。薹質量的廣義遺傳力和狹義遺傳力均較高，分別為75.6%和59.3%，說明薹質量主要受基因加性效應控制，但也受到非加性效應（顯性效應和上位性效應）控制。葉寬與薹質量結果一致。薹粗的廣義遺傳力和狹義遺傳力均最高（分別為76.7%和71.8%），說明薹粗主要受基因加性效應控制，能較穩定地傳遞給后代，一般配合力相對重要性為93.5%，影響較大。節間長的結果說明顯性效應起主導作用，同時受加性效應的影響。變異系數是群體變異潛勢的一個變量值，單株質量、薹質量、薹粗、葉寬4 個性狀的遺傳變異系數和表型變異系數均較低，說明芥藍單株質量、薹質量、薹粗和葉寬世代間的變異較小。

表6 芥藍主要經濟性狀的遺傳參數

3 結論與討論

本試驗中，親本A（0925）和親本D（0948）的多個經濟性狀均具有較高的一般配合力，但與其配組的雜交后代不一定都具有較高的特殊配合力；而組合C×E（0955×0901）多個經濟性狀的特殊配合力較高，但其親本一般配合力多數較低。不過，多數特殊配合力最高的雜交組合中，如C×E（0955×0901）的單株質量，A×D（0925×0948）的薹質量，A×D（0925×0948）的薹粗，C×E（0955×0901）的節間長等，均至少有一個一般配合力高的親本。這與方智遠和孫培田（1984）的研究結果一致。

對5 個芥藍自交系的主要經濟性狀的遺傳力分析可知，芥藍的單株質量、薹質量、薹粗和節間長均受基因的上位性效應、加性效應和顯性效應控制，但受控程度不同。主要受加性效應控制的有薹質量、薹粗和葉寬，能夠固定遺傳，可以通過常規雜交育種途徑選育常規定型品種；單株質量則同時受上位性效應、加性效應和顯性效應控制，遺傳不穩定；節間長主要受非加性效應控制，不能固定遺傳。另外，對芥藍商品性影響較大的3 個指標中，薹質量和薹粗受一般配合力影響較大，節間長則同時受一般配合力和特殊配合力影響。因此，選擇商品性（主要考慮薹質量、薹粗和節間長）好的材料時，應著重一般配合力的選擇，同時考慮雙親間的特殊配合力。

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