小麥穗部性狀遺傳和雜種優(yōu)勢分析

周芳菊 張道榮 凌冬 湯清益 孫華衛(wèi) 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(jìn)行超高親優(yōu)勢分析，并對配組的60個親本的穗部性狀進(jìn)行相關(guān)分析。結(jié)果表明，30個組合F1代材料的穗粒重、穗粒數(shù)、穗長、總小穗數(shù)、有效小穗數(shù)均有不同程度的超高親優(yōu)勢，且穗粒數(shù)、有效小穗數(shù)的超高親優(yōu)勢達(dá)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(guān)性，穗粒數(shù)與穗粒重、穗粒數(shù)與總小穗數(shù)、穗粒數(shù)與有效小穗數(shù)、穗粒重與穗長、穗粒重與總小穗數(shù)、穗粒重與有效小穗數(shù)、穗長與總小穗數(shù)、穗長與有效小穗數(shù)、總小穗數(shù)與有效小穗數(shù)間相關(guān)性都達(dá)到了極顯著水平。

關(guān)鍵詞：小麥（Triticum aestivum L.）;穗部性狀;超高親優(yōu)勢;相關(guān)分析

中圖分類號：S512.1? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)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(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)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(yōu)勢普遍存在，雜種優(yōu)勢是農(nóng)作物提高產(chǎn)量、改良品質(zhì)的一個重要途徑[1，2]。目前中國的雜交小麥已出現(xiàn)創(chuàng)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(yīng)用會日益廣泛。但小麥雜種優(yōu)勢的強(qiáng)弱因親本配制組合不同而異，因而如何選配優(yōu)良親本是獲取強(qiáng)優(yōu)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(jìn)行分析研究，探索穗部性狀間的相關(guān)性及后代出現(xiàn)超親優(yōu)勢的幾率，探討親本選配及強(qiáng)優(yōu)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(jù)考種結(jié)果，對這30個組合進(jìn)行比較分析，同時對其相應(yīng)的60個親本的性狀也進(jìn)行分析。

1.2? 試驗方法

2017年按不完全雙列雜交設(shè)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(jī)區(qū)組設(shè)計方法，2行區(qū)，行長150 cm，行距20 cm，株距5 cm。在成熟期隨機(jī)抽取30穗考察穗粒數(shù)、穗粒重、穗長、有效小穗數(shù)、總小穗數(shù)和不孕小穗數(shù)6個數(shù)量性狀。把調(diào)查的數(shù)據(jù)進(jìn)行雜種優(yōu)勢分析，并采用SPSS和Excel軟件進(jìn)行相應(yīng)的方差分析和相關(guān)分析。

雜種優(yōu)勢分析：超高親優(yōu)勢=（某性狀F1代平均值-高親值）/高親值。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 雜種F1代穗部性狀優(yōu)勢表達(dá)

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

從表2可以看出，穗粒數(shù)、有效小穗數(shù)的超高親優(yōu)勢值達(dá)極顯著水平，說明這兩個穗部性狀在不同組合間優(yōu)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(yōu)勢值未達(dá)到顯著水平，說明這兩個性狀在后代中可穩(wěn)定地表達(dá)出來，在親本選配時要注重穗部性狀的差異表現(xiàn)。

2.2? F1代與親本間的相關(guān)分析

如表3所示，從F1代和親本間穗部性狀的相關(guān)系數(shù)來看，各性狀間的相關(guān)性除不孕小穗數(shù)外都為正相關(guān)，其中穗粒數(shù)與穗粒重、穗粒數(shù)和總小穗數(shù)、穗粒數(shù)和有效小穗數(shù)、穗粒重和穗長、穗粒重和總小穗數(shù)、穗粒重和有效小穗數(shù)、穗長和總小穗數(shù)、穗長和有效小穗數(shù)、總小穗數(shù)和有效小穗數(shù)這9組性狀間相關(guān)性都達(dá)到了極顯著水平，穗粒數(shù)和穗長、總小穗數(shù)和不孕小穗數(shù)這2組性狀間相關(guān)性為顯著水平。這說明小麥的穗粒數(shù)、穗粒重、穗長遺傳力普遍較高，具有較高的雜種優(yōu)勢，另外某些性狀組合，比如穗粒數(shù)和穗長、穗粒數(shù)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(dá)到選擇另一個性狀的目的。

3? 結(jié)論

1）本研究表明，小麥穗部性狀的超高親優(yōu)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(yōu)勢，優(yōu)勢出現(xiàn)頻率順序為穗粒數(shù)>總小穗數(shù)、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(yōu)勢，通過表型選擇強(qiáng)優(yōu)勢組合的可靠性較高。

2）在30個組合的4個穗部性狀優(yōu)勢值方差分析表明，穗粒數(shù)、有效小穗數(shù)達(dá)到了極顯著水平，說明穗粒數(shù)、有效小穗優(yōu)勢表現(xiàn)明顯，是較易選擇的性狀，試驗結(jié)果與前人的研究結(jié)果趨向一致，選擇效果與遺傳力有很大的關(guān)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(jù)子代與親本穗部性狀的相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，子代與親本間除不孕小穗數(shù)外，其他性狀間均存在正相關(guān)關(guān)系，且有9組穗部性狀相關(guān)性達(dá)極顯著水平，2組穗部性狀相關(guān)性達(dá)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(fā)計劃“七大農(nóng)作物育種”試點專項（2017YFD0100800）;農(nóng)業(yè)部現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項（CARS-3）;湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)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(chǎn)栽培技術(shù)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。