小麥穗部性狀遺傳和雜種優勢分析

周芳菊 張道榮 凌冬 湯清益 孫華衛 劉先斌 鄒賢斌 陸天泰 史耀東

摘要：對小麥（Triticum aestivum L.）30個F1代組合的穗部性狀進行超高親優勢分析，并對配組的60個親本的穗部性狀進行相關分析。結果表明，30個組合F1代材料的穗粒重、穗粒數、穗長、總小穗數、有效小穗數均有不同程度的超高親優勢，且穗粒數、有效小穗數的超高親優勢達極顯著水平。子代與親代材料穗部性狀間均具有高度的相關性，穗粒數與穗粒重、穗粒數與總小穗數、穗粒數與有效小穗數、穗粒重與穗長、穗粒重與總小穗數、穗粒重與有效小穗數、穗長與總小穗數、穗長與有效小穗數、總小穗數與有效小穗數間相關性都達到了極顯著水平。

關鍵詞：小麥（Triticum aestivum L.）;穗部性狀;超高親優勢;相關分析

中圖分類號：S512.1? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）09-0013-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.09.003? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Abstracts： The over high parent heterosis of spike traits of 30 hybrids in wheat（Triticum aestivum L.） was analyzed， and the relation among spike traits of 60 parents was also analyzed. The results showed that there was over high parent heterosis of grain weight per spike， grain number per spike， panicle length， total spikelets number and effective spikelet number in all 30 hybrids， and the over high parent heterosis of grain number per spike and effective spikelet number was significance at the 0.01 level. There were highly significant correlation among the spike traits in hybrids and parents. And there were highly significant correlations between kernel number per spike and grain weight per spike， kernel number per spike and total spikelets， kernel number per spike and effective spikelet number， grain weight per spike and spike length， grain weight per spike and total spikelets number， grain weight per spike and effective spikelet number， spike length and total spikelets number， spike length and effective spikelet number， total spikelets number and effective spikelet number.

Key words： wheat （Triticum aestivum L.）; spike traits; over high parent heterosis; correlation analysis

小麥（Triticum aestivum L.）的雜種優勢普遍存在，雜種優勢是農作物提高產量、改良品質的一個重要途徑[1，2]。目前中國的雜交小麥已出現創新，相繼有新品種審定推廣[3，4]，因此未來雜交小麥的研究應用會日益廣泛。但小麥雜種優勢的強弱因親本配制組合不同而異，因而如何選配優良親本是獲取強優勢組合的重要前提。本研究選擇了60個基因型不同的材料作親本，配制了30個組合，對F1代及親本的穗部性狀進行分析研究，探索穗部性狀間的相關性及后代出現超親優勢的幾率，探討親本選配及強優勢組合的選擇方法。

1? 材料與方法

1.1? 試驗材料

試驗材料由基因型不同的60個親本（P001至P060）及其所組配的30個F1組合組成。根據考種結果，對這30個組合進行比較分析，同時對其相應的60個親本的性狀也進行分析。

1.2? 試驗方法

2017年按不完全雙列雜交設計配30個雜交組合，同年10月將30個雜交種和60個親本一起種植。試驗采用隨機區組設計方法，2行區，行長150 cm，行距20 cm，株距5 cm。在成熟期隨機抽取30穗考察穗粒數、穗粒重、穗長、有效小穗數、總小穗數和不孕小穗數6個數量性狀。把調查的數據進行雜種優勢分析，并采用SPSS和Excel軟件進行相應的方差分析和相關分析。

雜種優勢分析：超高親優勢=（某性狀F1代平均值-高親值）/高親值。

2? 結果與分析

2.1? 雜種F1代穗部性狀優勢表達

從表1可以看出，在30個F1代組合的超高親優勢值中，不同性狀的雜種優勢表現在各個組合中出現正向超高親優勢的頻率不同，穗粒數的超高親優勢占比為83%，穗長的超高親優勢占比為73%，總小穗數的超高親優勢占比為80%，有效小穗數的超高親優勢占比為77%，不孕小穗數的超高親優勢占比為63%，穗粒重的超高親優勢占比為80%，說明穗粒數、穗長、總小穗數、有效小穗數、穗粒重在多數組合中表現為傾高親遺傳，大部分組合表現出不同程度的超高親優勢，各性狀組合總數的優勢順序為穗粒數>總小穗數、穗粒重>有效小穗數>穗長>不孕小穗數。說明穗粒數比穗粒重、穗長更易于在后代中表現出來。

從表2可以看出，穗粒數、有效小穗數的超高親優勢值達極顯著水平，說明這兩個穗部性狀在不同組合間優勢差異較大，也可能是親本這一性狀差異大反映到F1代的;穗粒重、穗長的超高親優勢值未達到顯著水平，說明這兩個性狀在后代中可穩定地表達出來，在親本選配時要注重穗部性狀的差異表現。

2.2? F1代與親本間的相關分析

如表3所示，從F1代和親本間穗部性狀的相關系數來看，各性狀間的相關性除不孕小穗數外都為正相關，其中穗粒數與穗粒重、穗粒數和總小穗數、穗粒數和有效小穗數、穗粒重和穗長、穗粒重和總小穗數、穗粒重和有效小穗數、穗長和總小穗數、穗長和有效小穗數、總小穗數和有效小穗數這9組性狀間相關性都達到了極顯著水平，穗粒數和穗長、總小穗數和不孕小穗數這2組性狀間相關性為顯著水平。這說明小麥的穗粒數、穗粒重、穗長遺傳力普遍較高，具有較高的雜種優勢，另外某些性狀組合，比如穗粒數和穗長、穗粒數和穗粒重這些性狀組合，可以通過對一個性狀的表型選擇，達到選擇另一個性狀的目的。

3? 結論

1）本研究表明，小麥穗部性狀的超高親優勢普遍存在，在所配置的30個組合中的180個單一性狀中有137個具有超高親優勢，優勢出現頻率順序為穗粒數>總小穗數、穗粒重>有效小穗>穗長>不孕小穗，且大部分組合存在超高親優勢，通過表型選擇強優勢組合的可靠性較高。

2）在30個組合的4個穗部性狀優勢值方差分析表明，穗粒數、有效小穗數達到了極顯著水平，說明穗粒數、有效小穗優勢表現明顯，是較易選擇的性狀，試驗結果與前人的研究結果趨向一致，選擇效果與遺傳力有很大的關系，遺傳力高的性狀易于選擇，遺傳力低的性狀難于選擇[5-9]。

3）根據子代與親本穗部性狀的相關分析發現，子代與親本間除不孕小穗數外，其他性狀間均存在正相關關系，且有9組穗部性狀相關性達極顯著水平，2組穗部性狀相關性達顯著水平。

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收稿日期：2018-12-28

基金項目：國家重點研發計劃“七大農作物育種”試點專項（2017YFD0100800）;農業部現代產業技術體系專項（CARS-3）;湖北省農業科技創新?中心資助項目（2016-620-000-001-058）

作者簡介：周芳菊（1977-），女（瑤族），湖南江永人，副研究員，主要從事小麥遺傳育種和高產栽培技術研究，（電話）15872288349?（電子信箱）xiangfan520@163.com;通信作者，張道榮（1972-），女，湖北襄陽人，研究員，主要從事小麥育種研究和新品種的栽培推廣。