陸地棉18個親本及配組的主要性狀遺傳力和配合力分析

王汝明，趙文超，張愛民，齊洪鑫，董靈艷，張東樓，李鳳瑞，楊秀鳳，史加亮

(德州市農(nóng)業(yè)科學研究院，山東 德州 253015)

棉花是我國重要的經(jīng)濟作物，在紡織、食品、養(yǎng)殖、軍工、醫(yī)藥等領域廣泛使用。由于農(nóng)村勞動力人口減少、機械化程度低、棉花價格低、棉織物替代品多等原因，導致農(nóng)民種植棉花積極性差，棉田面積逐年減少，無法滿足紡織業(yè)的需求。這給棉花品種選育工作提出了更高要求，而通過對陸地棉品種主要性狀進行遺傳力和配合力分析，充分挖掘品種遺傳背景信息及遺傳性狀相關性，促進種質資源創(chuàng)新，選育綜合性狀更優(yōu)良的棉花新品種(系)顯得尤為重要。本試驗選用綜合性狀優(yōu)良的陸地棉品種或品系為親本組配雜交組合，對其主要性狀進行配合力和遺傳力分析，旨在評定優(yōu)良親本及優(yōu)勢雜交組合，為選育高產(chǎn)高效優(yōu)質棉花新品種提供依據(jù)。

1材料和方法

1.1試驗材料

選用1185(A1)、17005(A2)、N645(A3)、德利農(nóng)12號(A4)、聊棉15號(A5)、魯棉1131(A6)、魯棉258(A7)、魯棉338(A8)、魯棉691(A9)、中3018(A10)共10個材料為父本，德棉16號(B1)、11332(B2)、德棉10號(B3)、魯6269(B4)、魯棉522(B5)、銀興棉8號(B6)、玉君6號(B7)、瑞棉3號(B8)共8個材料為母本。其中，德棉10號、德棉16號、11332、1185、17005、N645為德州市農(nóng)業(yè)科學研究院選育的品種或品系，其余為引進的省級以上審定品種。

1.2試驗設計

2018年在德州市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范園按照不完全雙列雜交設計(NCⅡ)，人工去雄配置80個雜交組合。2019年在同地進行F代田間試驗。試驗采用隨機區(qū)組設計，3次重復，小區(qū)面積24 m。每小區(qū)選生長正常植株10株(無邊株)，定株調查相關性狀指標。

1.3數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel和DPS 7.05軟件對80個組合的性狀指標進行配合力和遺傳力分析。

2結果與分析

2.1遺傳力分析

從表1可以看出，多數(shù)性狀廣義遺傳力大于80%，比強度廣義遺傳力數(shù)值最高，為99.11%。各性狀狹義遺傳力均較低，僅纖維長度、衣分、比強度3個性狀狹義遺傳力大于50%，狹義遺傳力低的性狀受環(huán)境影響相對較大。比強度、衣分、纖維長度的廣義遺傳力和狹義遺傳力均較高，這些性狀受環(huán)境影響較小，可在早代進行選擇；鈴重、馬克隆值、籽棉產(chǎn)量、單株鈴數(shù)性狀的廣義遺傳力雖高，但狹義遺傳力較低，這些性狀適合在高代進行選擇；果枝數(shù)、果枝始節(jié)位的廣義遺傳力和狹義遺傳力均較低，說明受環(huán)境影響較大。

2.2一般配合力分析

在籽棉產(chǎn)量上，以父本A6的一般配合力效應值最大，父本A2、A5、A8以及母本B1、B2、B4的效應值均為正值，用這些親本較易配出高產(chǎn)組合，在單株鈴數(shù)、衣分和鈴重性狀上，分別以A6、B4和B1效應值最高。B7果枝始節(jié)位性狀效應值為正，株高效應值為負，可以作為選育機采棉親本加以利用。A6在籽棉產(chǎn)量、單株鈴數(shù)性狀上效應值最大，可以作為高產(chǎn)品種的親本。A1、B2在纖維長度和斷裂比強度上的效應值為正，馬克隆效應值為負，可以作為優(yōu)質親本加以利用。綜合來看，A5、B2在各性狀上表現(xiàn)較好，可以作為優(yōu)良親本材料加以利用(表2)。

表1 主要性狀相關遺傳參數(shù)

表2 各親本10個性狀的一般配合力效應值

表3 各組合10個性狀的親本特殊配合力效應值

2.3特殊配合力分析

由表3可見，鈴重特殊配合力效應值較高的組合是A8×B1、A9×B3和A4×B5，其中以組合A8×B1效應值最大，為7.00；衣分特殊配合力效應值較高的組合是A2×B8、A6×B3和A8×B5，其中以組合A2×B8效應值最大，為5.35；就籽棉產(chǎn)量而言，特殊配合力效應值為正值的組合有42個，其中以組合A1×B2、A2×B3、A6×B6和A10×B4的效應值較高；就纖維品質來看，特殊配合力效應值表現(xiàn)較好的組合有14個，其中以組合A2×B1、A6×B6和A9×B6表現(xiàn)較為突出。從產(chǎn)量和品質性狀綜合來看，A2×B1、A5×B3、A6×B6、A8×B5和A9×B7等組合具有較大應用價值。

3討論與結論

雜交育種的目的是通過不同親本間雜交，選育出在農(nóng)藝性狀和品質性狀上能優(yōu)于其親本的雜交組合。遺傳力是衡量遺傳因素和環(huán)境影響在表型中所占比例大小的一個重要指標。本試驗中，比強度、衣分、纖維長度的廣義遺傳力和狹義遺傳力均較高，可在早代中加以選擇；鈴重、馬克隆值、籽棉產(chǎn)量、單株鈴數(shù)有較大的廣義遺傳力，容易從表現(xiàn)型加以選擇，而其狹義遺傳力普遍較低，說明這些性狀易受環(huán)境影響，適合在高代進行選擇。

配合力反映雜種親本組配雜交種的潛在能力，是雜種親本的一種內(nèi)在屬性，受多種基因效應支配。一般配合力由基因的加性效應決定的，為可以遺傳的部分。一般來說，衣分、鈴重、單株鈴數(shù)、纖維長度、比強度等性狀的一般配合力效應值越高越好，馬克隆值、株高等性狀的一般配合力效應值越低越好。通過對親本材料進行不同方面的分析，其遺傳多樣性豐富，可以挑選部分材料用來增產(chǎn)或改良纖維品質。本試驗中，A5、B2在籽棉產(chǎn)量、纖維長度、比強度性狀上一般配合力效應值為正，馬克隆值的效應值為負，可作為高產(chǎn)優(yōu)質親本；A6、B2在籽棉產(chǎn)量性狀上一般配合力效應值較大，可作為培育高產(chǎn)棉花品種的親本。B7在株高性狀上的一般配合力效應值最小，可作為選育矮化品種的親本。

特殊配合力反映非加性效應的大小，即基因的顯性和上位性效應，不能穩(wěn)定遺傳。有研究者認為，對于一般配合力的選擇要比對特殊配合力的選擇更為重要，只有在測定一般配合力的基礎上，測定特殊配合力才更有意義。從性狀特殊配合力效應值來看，組合A2×B1、A5×B3、A6×B6、A8×B5和A9×B7的產(chǎn)量和品質表現(xiàn)均較好，具有較大的應用價值。