陸地棉18個(gè)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(xué)研究院，山東 德州 253015)

棉花是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物，在紡織、食品、養(yǎng)殖、軍工、醫(yī)藥等領(lǐng)域廣泛使用。由于農(nóng)村勞動(dòng)力人口減少、機(jī)械化程度低、棉花價(jià)格低、棉織物替代品多等原因，導(dǎo)致農(nóng)民種植棉花積極性差，棉田面積逐年減少，無(wú)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(duì)陸地棉品種主要性狀進(jìn)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(guān)性，促進(jìn)種質(zhì)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(yàn)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(duì)其主要性狀進(jìn)行配合力和遺傳力分析，旨在評(píng)定優(yōu)良親本及優(yōu)勢(shì)雜交組合，為選育高產(chǎn)高效優(yōu)質(zhì)棉花新品種提供依據(jù)。

1材料和方法

1.1試驗(yàn)材料

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

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

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(shè)計(jì)(NCⅡ)，人工去雄配置80個(gè)雜交組合。2019年在同地進(jìn)行F代田間試驗(yàn)。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，小區(qū)面積24 m。每小區(qū)選生長(zhǎng)正常植株10株(無(wú)邊株)，定株調(diào)查相關(guān)性狀指標(biāo)。

1.3數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel和DPS 7.05軟件對(duì)80個(gè)組合的性狀指標(biāo)進(jìn)行配合力和遺傳力分析。

2結(jié)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(qiáng)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(zhǎng)度、衣分、比強(qiáng)度3個(gè)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(duì)較大。比強(qiáng)度、衣分、纖維長(zhǎng)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(jìn)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(jìn)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(yīng)值最大，父本A2、A5、A8以及母本B1、B2、B4的效應(yīng)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(yīng)值最高。B7果枝始節(jié)位性狀效應(yīng)值為正，株高效應(yīng)值為負(fù)，可以作為選育機(jī)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(yīng)值最大，可以作為高產(chǎn)品種的親本。A1、B2在纖維長(zhǎng)度和斷裂比強(qiáng)度上的效應(yīng)值為正，馬克隆效應(yīng)值為負(fù)，可以作為優(yōu)質(zhì)親本加以利用。綜合來(lái)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(guān)遺傳參數(shù)

表2 各親本10個(gè)性狀的一般配合力效應(yīng)值

表3 各組合10個(gè)性狀的親本特殊配合力效應(yīng)值

2.3特殊配合力分析

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

3討論與結(jié)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(zhì)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(gè)重要指標(biāo)。本試驗(yàn)中，比強(qiáng)度、衣分、纖維長(zhǎng)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(jìn)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(yīng)支配。一般配合力由基因的加性效應(yīng)決定的，為可以遺傳的部分。一般來(lái)說，衣分、鈴重、單株鈴數(shù)、纖維長(zhǎng)度、比強(qiáng)度等性狀的一般配合力效應(yīng)值越高越好，馬克隆值、株高等性狀的一般配合力效應(yīng)值越低越好。通過對(duì)親本材料進(jìn)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(lái)增產(chǎn)或改良纖維品質(zhì)。本試驗(yàn)中，A5、B2在籽棉產(chǎn)量、纖維長(zhǎng)度、比強(qiáng)度性狀上一般配合力效應(yīng)值為正，馬克隆值的效應(yīng)值為負(fù)，可作為高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)親本；A6、B2在籽棉產(chǎn)量性狀上一般配合力效應(yīng)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(yīng)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(yīng)的大小，即基因的顯性和上位性效應(yīng)，不能穩(wěn)定遺傳。有研究者認(rèn)為，對(duì)于一般配合力的選擇要比對(duì)特殊配合力的選擇更為重要，只有在測(cè)定一般配合力的基礎(chǔ)上，測(cè)定特殊配合力才更有意義。從性狀特殊配合力效應(yīng)值來(lái)看，組合A2×B1、A5×B3、A6×B6、A8×B5和A9×B7的產(chǎn)量和品質(zhì)表現(xiàn)均較好，具有較大的應(yīng)用價(jià)值。