三系雜交稻優質不育系德66A主要經濟性狀的配合力分析

蔣鈺東況浩池羅俊濤何興材楊揚付均鄭軍陳光珍曾正明*

（1四川省農業科學院水稻高粱研究所/農業部西南水稻生物學與遺傳育種重點實驗室,四川德陽618000；2國家水稻改良中心四川瀘州分中心 四川瀘州646100；*通訊作者∶zzmok783＠163．com）

在三系雜交水稻新組合選育中，優良骨干親本（不育系和恢復系）是選育優良組合的基礎[1-2]。三系雜交水稻組合選育歷史證明，一個優良骨干親本的育成，可以配制育成眾多的優良組合，創造出巨大的社會經濟效益[3-4]。優良骨干親本的創建是農作物育種攻關特別重要的研究內容之一[5]。育種工作者也將優良育種親本的選育作為主要的突破性研究目標[6-7]。德66A就是在此背景下由四川省農業科學院水稻高粱研究所歷經10多年育成的優質三系不育系。德66B經農業部稻米及制品質量監督檢驗測試中心測定，稻米品質達國頒《優質稻谷》二級標準。德66A于2017年8月通過四川省農作物品種審定委員會組織的技術鑒定。為了更好地應用德66A配組出優勢組合，筆者對德66A主要經濟性狀的配合力、遺傳力進行了初步分析。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

不育系3份∶分別為四川省農業科學院水稻高粱研究所選育的德66A、瀘香618A和從江西引進的贛香1A。

恢復系6份∶分別為四川省農業科學院水稻高粱研究所選育的瀘恢37和德恢715，四川省綿陽市農科院選育的綿恢1316、綿恢1181和綿恢523及四川省農科院作物研究所選育的成恢727。

1.2 試驗方法

供試材料根據播始歷期分批次播種，2015年7月將不育系和恢復系按照不完全雙列雜交在四川省農業科學院水稻高粱研究所德陽基地配制組合，2016年將F1代種植于德陽基地試驗田，試驗采用隨機區組排列，3次重復。4月5日播種，5月10日移栽，株行距按16.6 cm×26.5 cm 單本移栽，每個小區種 10 行，每行 10株，采用大田常規管理技術。

觀察各組合材料的株葉形態等特征特性，調查始穗期。成熟后，在小區中間隨機取5株典型植株，風干考種，考查有效穗數、穗長、每穗實粒數、結實率、千粒重和單株產量等。不育系和恢復系配合力方差，親本產量及相關性狀的一般配合力和各組合特殊配合力方差分析均在DPS軟件上進行。

2 結果與分析

2.1 配合力方差分析

從表1可見，組合間各性狀的方差均達到極顯著水平，說明各性狀遺傳差異真實存在，可以進行配合力分析；P1（父本）有效穗數、穗長、每穗實粒數和千粒重的一般配合力方差均達到顯著水平，其單株產量的一般配合力方差達到極顯著水平；P2（母本）有效穗數、穗長、單株產量的一般配合力方差均達到極顯著水平，其每穗實粒數和千粒重的一般配合力方差達到顯著水平。表明除結實率之外各性狀的一般配合力（GCA）在參試親本間存在顯著差異。P1、P2除穗長和結實率之外各性狀的特殊配合力（SCA）均達到顯著或極顯著水平，表明這些性狀的特殊配合力對F1雜種的表現有明顯作用。另外，各個農藝性狀的一般配合力方差均顯著大于特殊配合力方差，表明各供試材料在這些農藝性狀上主要受到基因加性效應的控制。

表1 18個組合8個農藝性狀的配合力方差分析

表2 親本主要農藝性狀一般配合力（GCA）效應

2.2 配合力效應分析

2.2.1 親本一般配合力效應分析

由表2可知，同一性狀不同親本間及同一親本不同性狀間的一般配合力（GCA）效應差別都很大。3份不育系GCA效應分析，德66A在有效穗數、千粒重、結實率和單株產量性狀上的GCA效應值明顯優于贛香1A和瀘香618A。德66A在多個主要經濟性狀上GCA效應值較高，表明其是具有較好一般配合力的不育系材料。6份恢復系GCA效應分析，成恢727在6個主要經濟性狀上的GCA效應值均達到較高水平，其中在每穗實粒數、結實率和單株產量的性狀上GCA效應值最高，表明成恢727是具有較好一般配合力的恢復系材料。另外，恢復系德恢715在有效穗數和單株產量的性狀上GCA效應值較高，其效應值分別為7.64和3.03。

2.2.2 組合間特殊配合力（SCA）效益分析

從表3可見，有效穗數SCA效應值最大的組合是德 66A/成恢 727 （7.96），其次是贛香 1A/綿恢 523（6.04），第三是贛香 1A/綿恢 1316（4.91），最小的是贛香 1A/德恢 715（-10.38）；穗長 SCA 效應值最大的組合是德 66A/綿恢 523（4.49），其次是贛香 1A/德恢 715（3.20），第三是瀘香 618A/綿恢 1181（2.51），最小的是瀘香 618A/德恢 715（-2.95）；每穗實粒數 SCA 效應值最大的組合是贛香1A/德恢715（7.62），其次是瀘香618A/綿恢 523（6.72），第三是德 66A/成恢 727（3.74），最小的是贛香 1A/綿恢 523（-7.76）；千粒重 SCA 效應值最大的組合是德66A/成恢727（5.94），其次是德66A/綿恢 1181 （4.54），第三是贛香 1A/綿恢 1181（3.78），最小的是瀘香 618A/綿恢 1181（-8.32）；結實率SCA效應值最大的組合是贛香 1A/德恢 715（8.48），其次是贛香 1A/綿恢 1181（7.12），第三是瀘香 618A/綿恢523（5.85），最小的是瀘香 618A/綿恢 1316（-7.05）；單株產量SCA效應值最大的組合是德66A/成恢727（9.45），其次是瀘香 618A/綿恢 1181（3.70），第三是贛香 1A/綿恢 1316（2.79），最小的是贛香 1A/瀘恢 37（-2.70）。

2.3 遺傳效應分析與遺傳力估算

利用固定模型算式估算各性狀基因型方差遺傳分量，結果（表4）表明，除每穗實粒數之外，其他各性狀中一般配合力（GCA）基因型方差占總方差的比率均超過50%以上，表明這些性狀更多受到加性效應影響。

從表4可以看出，本研究中，親本不育系對除穗長性狀之外的其他各性狀的貢獻率均大于親本恢復系。同時，在每穗實粒數和千粒重性狀上，特殊配合力（SCA）方差占總方差的比重均較大，說明這些農藝性狀上更應加強考慮對組合特殊配合力的篩選。

表3 18個組合主要農藝性狀的特殊配合力（SCA）相對效應值

表4 配合力方差分量及遺傳力估值

6個主要經濟性狀遺傳力估算結果（表4）表明，各農藝性狀的遺傳力相差較大，狹義遺傳力由大及小依次為單株產量＞有效穗＞結實率＞千粒重＞穗長＞每穗實粒數；其中，具有高遺傳力的性狀分別是有效穗數、結實率和單株產量，其狹義遺傳率均高于60%。另外，在每穗實粒數和千粒重性狀上廣義遺傳力和狹義遺傳力數值相差較大，表明本試驗這2個性狀更多受到非加性效應的影響。

3 小結與討論

水稻雜種優勢利用的關鍵在于綜合評價水稻親本一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA）效應[8]。本試驗利用遺傳交配設計，初步評價新育三系不育系德66A一般配合力和特殊配合力水平。結果表明，德66A在有效穗數、千粒重、結實率和單株產量性狀上的GCA效應明顯好于贛香1A和瀘香618A，說明德66A是具有較好一般配合力的不育系。6個恢復系的6個主要經濟性狀GCA效應來看，成恢727在每穗實粒數、結實率和單株產量性狀上均高于其他5個恢復系的GCA效應值，表明成恢727是具有較好一般配合力的恢復系。從18個組合的特殊配合力（SCA）效應分析來看，德66A/成恢727的（SCA）效應在有效穗數、千粒重和單株產量農藝性狀上都大于其他雜交組合，分別到達7.96、5.94 和 9.45，表明不育系德 66A 與恢復系成恢727不僅具備較好的一般配合力水平，同時也兼具較好的特殊配合力，其配制的組合德66A/成恢727在多個主要經濟性狀上均處于較高的水平，具有較好的應用前景。可見，德66A可以作為新組合配制的骨干親本，加大應用力度。

本研究的試驗材料中，雜交組合F1代在性狀上的競爭優勢的貢獻率表現為母本（不育系）大于父本（恢復系），其中具有高遺傳力的性狀是有效穗數、結實率和單株產量。每穗實粒數和千粒重性狀上廣義遺傳力與狹義遺傳力相差較大，表明這些性狀更易受到環境和特定基因作用的影響。