大白菜雜種優勢分析

原讓花 原靜云 王曉玲 肖艷 劉學圣 原連莊

摘? ? 要： 利用雜種優勢，可以有效提高作物產量、改良作物品質、增強抗性和選育新品種。本試驗以自育的1個大白菜優良自交系為母本，采用頂交法組配13個雜交組合，并對13個組合的超中優勢、超親優勢以及產量的超標優勢進行了分析。結果表明：各性狀雜種優勢明顯不同、差異明顯，其中農藝性狀的中親優勢在4.18%～22.81%之間，超親優勢在-4.08%～15.45%之間;產量性狀中親優勢在32.83%～62.46%之間，超親優勢在8.59%～42.85%之間;品質性狀中親優勢在2.44%～59.13%之間，超親優勢在-8.97%～37.62%之間。綜合13個組合的產量性狀和品質性狀雜種優勢，無一個組合在各方面均達到全優，但通過雜種優勢分析還是能選育出具有較高產量、較高品質以及其他較高優勢的雜交新品種，其中1號即‘新科小包26不論是在產量性狀和品質性狀中較其他組合更具有雜種優勢。

關鍵詞： 大白菜;雜種優勢;新品種選育;超親優勢;中親優勢

Analysis of heterosis of Chinese cabbage

YUAN Ranghua1，YUAN Jingyun2，WANG Xiaoling1，XIAO Yan1，LIU Xuesheng1，YUAN Lianzhuang1

（1. Xinxiang Academy of Agricultural Sciences，Xinxiang 453003，Henan，China; 2. Xinke Seed Industry Limited Company of Henan Jiushenghe，Xinxiang 453000，Henan，China）

Abstract： Heterosis can effectively improve crop yield and quality， enhance resistance and breed new varieties. In this experiment，13 combinations of Chinese cabbage were crossed by 1 excellent female parent and 13 male parents. The super-middle advantage and super-parent advantage of these 13 combinations were analyzed. The results showed that the heterosis of each agricultural traits was obviously different， and the middle parent advantage of agronomic traits range was from 4.18% to 22.81%，and the range of super-parent advantage was from -4.08 to 15.45. The mid-parent advantage of yield traits range was from 32.83% to 62.46% and the super-parent advantage range was from 8.59% to 42.85%. The mid-parent advantage of quality traits was in the range of 2.44% to 59.13% and the super-parent advantage was in the range of -8.97% to 37.62%. In summary， none of these 13 combinations could achieve total excellent in all aspects. However， the new hybrids with higher yield， higher quality and higher heterosis could be selected， ‘Xinke xiaobao 26 exhibited more superior to other combinations on yield and quality.

Key word： Chinese cabbage; Heterosis; Breeding of new varieties; Super-parent advantage; Middle parent advantage

目前，針對新形勢下，加快農業供給側結構改革，提高供給質量要求，選育豐產、優質、適應性強的大白菜新品種變得尤為重要。中原地區喜食疊抱類型大白菜，目前生產中應用的疊抱類型大白菜主要有‘新鄉小包23‘秦白二號‘卞雜九號等品種，但由于應用時間長，抗病、抗逆性降低，需要一批優良品種進行更新換代。大白菜具有明顯的雜種優勢，多年的育種實踐證明，利用雜種優勢，是提高作物產量，增強抗病性、抗逆性，改良品質等的有效途徑和重要手段[1]。自20世紀70年代初我國開始進行大白菜雜種優勢利用研究，育成了一大批在抗病、豐產、品質、類型等各個方面不斷得到改進、更新與提高的優良品種，其中以合抱類型品種偏多，其他類型品種偏少，尤其疊抱類型更少[2]。以選育多年的優良自交系為母本，采用頂交法雜交測配組合，通過分析組合主要農藝性狀和品質的超中優勢、超親優勢以及產量的超標優勢研究大白菜農藝性狀雜種優勢的利用，旨在從理論和實踐上提高大白菜雜交優勢利用率，為選育疊抱類型大白菜新品種提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

參試母本：‘5201，該自交系是河南省新鄉市農業科學院經過多年選育的一個優良自交系。該自交系具有結球緊實、抗病、抗凍、配合力好的優點。

參試父本：‘47858 ‘CQ疊‘D3 ‘石特 ‘1305 ‘Z26松‘早黑葉‘008‘JJ黃春‘NZ秋‘D17‘D19‘96雜-3。

參試組合：采用頂交法組配雜交組合13個，組合編號分別是1號、2號、3號、4號、5號、6號、7號、8號、9號、10號、11號、12號、13號（表1）。其中5號品種名稱是‘新鄉小包23，目前已是生產上主栽品種，為對照品種。1號定名‘新科小包26，是新鄉市農業科學院培育的最新品種。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計 2016年8月20日，把14份親本和13個組合在新鄉農業科學院研發中心試驗田進行平畦直播，株行距53 cm×53 cm。試驗采用隨機區組排列，3次重復，每個小區面積11.236 m2，4行區（實質2行區，40株）等行種植，四周均設保護行。試驗期間按常規管理。

1.2.2 調查內容與方法 （1）農藝性狀和產量性狀測定：成熟時每小區隨機取樣5株測定農藝性狀和產量性狀。農藝性狀主要調查株幅、株高、最大葉長、最大葉寬、葉柄厚、葉柄寬、球葉數7個指標;產量性狀主要調查毛重、葉柄質量和單株凈重3個項目。（2）品質分析測定：成熟時每小區隨機取樣3 株，測定可溶性糖含量、維生素C含量和蛋白質含量3個品質性狀?？扇苄蕴呛坑幂焱壬?、維生素C含量用測定2，6-二氯靛酚滴定法;可溶性蛋白質含量用考馬斯亮藍G-250染色法測定[3]。

1.3 數據處理

雜種優勢計算采用張天真在作物育種學總論中雜種優勢的度量公式[4]：

中親優勢（MP）/% = （F1-雙親平均值） / 雙親平均值×100%;

超親優勢（HP）/% = （F1-高親值） / 高親值×100%;

數據統計分析采用Excel 2003進行。

2 結果與分析

2.1 各組合不同性狀雜種優勢分析

由表2可以看出，13個雜交組合農藝性狀、產量性狀以及品質性狀的中親優勢均為正向，超親優勢除可溶性糖、球葉數和柄寬的超親優勢為負向外，其他性狀均為正向。說明可溶性糖、球葉數和柄寬的雜種優勢處于中親值和高親值之間，有明顯的中親優勢，其他性狀的雜種優勢處于高親值之上，有明顯的超親優勢。

在雜交組合產量性狀中，柄質量雜種優勢表現最強，其次是單株產量和葉質量;在品質性狀中，蛋白質雜種優勢最強，其次為維生素C，可溶性糖表現最弱;在農藝性狀中，柄厚和最大葉寬雜種優勢最強，其次是最大葉寬、株高和株幅，而柄寬和球葉數相對較弱。

從表2也可以看出，13個組合雜種優勢變幅較大、差異明顯，其中農藝性狀的中親優勢在4.18%～22.81%之間，超親優勢在-4.08%～15.45%之間;產量性狀中親優勢在32.83%～62.46%之間，超親優勢在8.59%～42.85%之間;品質性狀中親優勢在2.44%～59.13%之間，超親優勢在-8.97%～37.62%之間。為利用品種間雜種優勢選育優良品種提供了可能。

2.2 各組合的產量性狀分析

由表3可以看出，各組合的單株凈質量中親優勢范圍為15.12%～95.76%，平均值為45.45%;超親優勢為-4.55%～53.18%，平均值為31.05%，除10號為負向超親優勢外，其他均為正向超親優勢。在構成單株產量的2個性狀中，13個組合柄質量的中親優勢和超親優勢的平均值分別為62.46%和42.85%，而且均為正向優勢;葉質量中親優勢和超親優勢的平均值分別為32.83%和8.59%，其中中親正向優勢有12個、超親正向優勢有7個。這說明在單株凈質量產量的構成因素中葉柄質量的雜種優勢比較明顯。從表3中還可以看出，不同組合單株產量性狀的雜種優勢存在明顯差異，其中12號（5201×D19）和1號（5201×47858）中親優勢明顯，分別為95.76%和64.27%。

2.3 各組合的品質性狀分析

在本試驗中，F1的蛋白質中親優勢范圍為-28.65%～178.96%，平均值為59.13%;超親優勢范圍為-50.12%～155.54%，平均值為37.62%，各組合間差異較大，其正向優勢組合數都為11個，占組合總數的比例為84.6%，這說明蛋白質的雜種優勢以正向為主。可溶性糖的中親優勢范圍為-19.05%～31.82%，平均值為2.44%，13個組合中正向優勢7個;超親優勢范圍為-29.17%～20.83%，平均值為-8.97%，只有2個組合的中親優勢和超親優勢為正值，這說明可溶性糖的雜種優勢以負向為主。維生素C的中親優勢范圍為-21.74%～66.67%，平均值為15.76%，13個組合中正向優勢7個、負向優勢6個;超親優勢范圍為-25.00%～36.36%，平均值為4.67%，其中正向優勢6個、負向優勢7個，各組合間差異較大。從表4中也可以看出，在所有組合的蛋白質品質性狀中，5號（CK）雜種優勢最強，其中中親優勢為178.96%、超親優勢為155.54%;其次為7號，分別是113.81%和95.99%;1號位居第3，分別為109.69%和86.99%。在所有組合維生素C品質性狀中，4號雜種優勢最強，中親優勢和超親優勢分別為66.67%和36.36%;其次為2號，分別是57.89%和36.36%。在所有組合糖品質性狀中，3號雜種優勢最強，其次為5號，1號則為負向優勢。同時，各個組合的各品質性狀雜種優勢又表現不盡一致，其中5號蛋白質雜種優勢最為明顯、而可溶性糖較為明顯、維生素C表現負向優勢; 3號可溶性糖的雜種優勢最為明顯、而蛋白質和維生素C雜種優勢則較為明顯;4號維生素C雜種優勢最為明顯，而蛋白質和可溶性糖的雜種優勢較為明顯，說明具體到某個組合的每個品質性狀中，雜種優勢表現又不盡一致。

3 討論與結論

（1）通過對14個親本材料和13個組合的田間種植檢驗和實驗室品質分析，可以看出大白菜雜種組合的各性狀雜種優勢明顯不同，其產量性狀和可溶性蛋白質含量超親優勢明顯，可溶性糖、球葉數和柄寬的超親優勢則表現為弱的負向優勢。魯凡[5]通過對紅菜薹的雜交組合進行雜種優勢分析，也認為F1各個性狀雜種優勢明顯不同，表現正向或負向優勢，其中產量性狀的超親優勢最明顯，雜交組合中品質性狀雜種優勢表現差異大，而且無規律。

（2）雜種優勢產生的主要原因是基因的顯性、上位性等非加性效應，控制性狀的基因不同也會導致其雜種優勢的差異。產量性狀同時受基因的加性效應、上位性和顯性效應控制;農藝性狀大多以加性效應為主，其次是上位效應[6];品質性狀主要取決于基因的加性效應[7]，同時還受生理生化、環境條件等影響因素較大，因此其雜種優勢較弱[8]。在育種的初期，應先以品質為育種目標，利用其加性基因效應，通過基因重組和系譜選擇，培育出一系列品質優良的親本。然后以產量為選擇目標，利用其非加性基因效應，通過優勢育種，選出優良的組合[7]。

（3）在13個雜種組合中，12號（5201×D19）和1號（‘新科小包26）的產量性狀雜種優勢較強;品質性狀中1號（‘新科小包26）蛋白質和維生素C雜種優勢明顯，都在前3名之列，而12號則不明顯。綜合上述，說明親本‘47858與‘5201組配的組合即‘新科小包26不論是在產量上還是在品質上較其他組合更具有優勢。在育種的實踐工作中，想組配出在各個方面均達到全優的組合難度比較大，要具體情況具體分析，因為自交系的雜種優勢表現不盡相同，同一親本的不同性狀亦有優勢不等的表現，無一個親本在各方面均達到全優，但通過雜種優勢分析還是能選育出具有較高產量、較高品質以及其他較高優勢的雜交新品種[9];另外，通過雜交改良，也可以選育出綜合性狀綜合表現優良的親本材料。

參考文獻

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[4] 張天真.作物育種學總論[M].北京：中國農業出版社，2003.

[5] 魯凡.新型紅菜薹雄性不育系的雜種優勢分析及優良組合的驗證[D].武漢：華中農業大學，2012.

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[7] 曾國平，曹壽椿.不結球白菜產量與品質性狀雜種優勢和配合力比較研究[C]//中國園藝學會.園藝學進展：中國科協第3屆青年學術年會園藝學衛星會議暨中國園藝學會第2屆青年學術討論會論文集.南京：東南大學出版社，1998：573-577.

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