







摘要:【目的】探究釀酒葡萄果實(shí)性狀的遺傳規(guī)律。【方法】以香寶馨(Chambourcin)和赤霞珠(Cabernet Sauvignon)以及它們的正反交后代為試材,對(duì)其果粒質(zhì)量、大小等果實(shí)性狀進(jìn)行遺傳變異和遺傳傾向分析,并初篩選出表現(xiàn)優(yōu)良的單株。【結(jié)果】正反交后代果實(shí)性狀變異較為廣泛;單粒質(zhì)量、果粒橫縱徑、果形指數(shù)、果皮厚度以及種子數(shù)在正反交后代中的遺傳呈正態(tài)或偏正態(tài)分布,符合數(shù)量性狀的遺傳特點(diǎn);單粒質(zhì)量、果粒橫縱徑、果形指數(shù)、果皮厚度以及種子數(shù)的平均值均小于親本中親值,表現(xiàn)出趨小的遺傳傾向;單粒質(zhì)量、果粒橫徑、種子數(shù)都整體表現(xiàn)出趨中偏低的遺傳傾向,果粒縱徑、果形指數(shù)表現(xiàn)出明顯偏低遺傳的傾向,果皮厚度表現(xiàn)出明顯的趨中遺傳傾向,果粒形狀、果皮顏色、果皮澀味、果肉香味遺傳傾向于親本,果肉質(zhì)地遺傳傾向趨向于親本赤霞珠,果肉顏色遺傳傾向則趨向于親本香寶馨。【結(jié)論】通過(guò)聚類(lèi)分析結(jié)合田間觀察初選出表現(xiàn)優(yōu)良的雜交單株XC090、XC120、XC215、XC252、CX032、CX070、CX073、CX095 作為重點(diǎn)觀察對(duì)象。
關(guān)鍵詞:釀酒葡萄;正反交后代;果實(shí)性狀;遺傳傾向
中圖分類(lèi)號(hào):S663.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1009-9980(2023)08-1509-14
葡萄是世界上最重要的水果之一,栽培歷史悠久,種植面積廣泛,具有極高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,因此在世界果品產(chǎn)業(yè)中占據(jù)著重要地位[1-2]。近些年來(lái),中國(guó)葡萄與葡萄酒產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,中國(guó)已經(jīng)成為世界上的葡萄與葡萄酒生產(chǎn)大國(guó),葡萄也成為中國(guó)主要栽培的果樹(shù)樹(shù)種之一[3]。但目前中國(guó)主栽的釀酒葡萄品種大多數(shù)為國(guó)外引進(jìn)的品種,缺少具有較高影響力且能適應(yīng)中國(guó)風(fēng)土的自育品種[4]。另外,從前人研究報(bào)道中可以了解到,中國(guó)葡萄育種以鮮食選育為主,釀酒葡萄育種沒(méi)有得到足夠有效的重視[5-7]。因此,加大對(duì)釀酒葡萄育種的重視程度,開(kāi)展選育具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)且具有中國(guó)本土特色風(fēng)味的釀酒葡萄新品種,對(duì)提高中國(guó)葡萄酒產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力以及促進(jìn)中國(guó)葡萄與葡萄酒產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展意義重大[8]。
國(guó)內(nèi)外對(duì)葡萄雜交后代果實(shí)性狀的相關(guān)研究已有報(bào)道,Song 等[9]對(duì)2 個(gè)西班牙葡萄(Graciano×Tempranillo)親本及F1代分析表明,F(xiàn)1代的農(nóng)藝性狀和果實(shí)品質(zhì)呈現(xiàn)出連續(xù)變異;劉政海等[3]對(duì)釀酒葡萄黑比諾與馬瑟蘭雜交后代果實(shí)性狀遺傳傾向分析表明,F(xiàn)1代果實(shí)性狀均為數(shù)量性狀,廣泛分離呈連續(xù)分布;劉政海等[4]對(duì)威代爾與霞多麗葡萄雜交F1代果實(shí)性狀的遺傳傾向進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)雜交后代平均果粒質(zhì)量呈趨小方向回歸,酸糖含量呈現(xiàn)較廣的分離且有趨向于高酸和低糖親本的遺傳趨勢(shì);Ban 等[10]對(duì)葡萄一個(gè)雜交群體的98個(gè)個(gè)體的8 個(gè)果實(shí)性狀進(jìn)行QTL分析,發(fā)現(xiàn)了一個(gè)與果粒質(zhì)量相關(guān)的等位基因。這些結(jié)果將為葡萄選擇育種提供一定的理論支持。另外,目前常用的果實(shí)性狀評(píng)價(jià)方法有感官評(píng)定、方差分析、相關(guān)性分析、聚類(lèi)分析以及主成分分析等。郭瑤等[11]以山葡萄雙紅和歐亞種葡萄貴人香的雜種F1代為試材,采用層次分析法對(duì)F1代的果實(shí)特性、果穗特性及其他特性三方面進(jìn)行了綜合性的評(píng)價(jià),從雜交后代中選出了2 個(gè)單株作為重點(diǎn)選育對(duì)象;王小龍等[12]以華葡1 號(hào)和美樂(lè)雜交后代的12個(gè)株系成熟果實(shí)為材料,并采用主成分分析法對(duì)所測(cè)的15 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià),從中篩選出一個(gè)綜合表現(xiàn)最佳的單株;譚偉等[8]以釀酒葡萄親本及雜交后代共74份成熟期果實(shí)為材料,并對(duì)其22個(gè)果實(shí)品質(zhì)性狀進(jìn)行主成分分析和聚類(lèi)分析,篩選出綜合性狀優(yōu)良的雜交單系2份,并認(rèn)為主成分分析和聚類(lèi)分析可以簡(jiǎn)化釀酒葡萄雜交后代果實(shí)品質(zhì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。筆者在本研究中以釀酒葡萄香寶馨(CabernetSauvignon)和赤霞珠(Chambourcin)以及它們的正反交后代為研究對(duì)象,對(duì)其果粒形狀、顏色等表型性狀以及果粒質(zhì)量、果粒大小等數(shù)量性狀進(jìn)行遺傳變異和遺傳傾向分析,以期為釀酒葡萄雜交育種中親本的合理選配及雜交后代表型的預(yù)測(cè)提供參考依據(jù)。
1 材料和方法
1.1 材料
以赤霞珠(編號(hào):CS)和香寶馨(編號(hào):CH)為親本于2016 年進(jìn)行雜交。赤霞珠屬歐亞種,原產(chǎn)于法國(guó)波爾多地區(qū),是世界上最著名的優(yōu)質(zhì)紅色釀酒葡萄品種,有研究表明赤霞珠是由品麗珠與長(zhǎng)相思自然雜交形成的[13]。香寶馨屬歐美雜交種,原產(chǎn)于法國(guó),由Seyve Villard 12- 417 與Seibel 7053 雜交而成[14]。以“CH×CS”(編號(hào):XC)為正交,以“CS×CH”(編號(hào):CX)為反交,雜交后代于2018 年定植于寧夏林業(yè)研究院股份有限公司葡萄種質(zhì)資源圃,株行距為0.5 m×2.5 m,土質(zhì)為沙土,栽培以及田間管理水平一致。經(jīng)過(guò)分子標(biāo)記鑒定和3 a(年)的形態(tài)與生物學(xué)特性的調(diào)查,2022 年從正反交后代中分別篩選出能穩(wěn)定開(kāi)花結(jié)果的105株、75株個(gè)體以及其親本作為試驗(yàn)材料,當(dāng)種子變褐時(shí)進(jìn)行果實(shí)基本品質(zhì)性狀的調(diào)查。
1.2 方法
參考《葡萄種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[15],對(duì)葡萄果粒質(zhì)量等數(shù)量性狀和部分表型描述性狀(表1)進(jìn)行調(diào)查。親本及雜交后代的果實(shí)成熟后,每個(gè)單株隨機(jī)選取15 個(gè)果粒,分別測(cè)定果粒質(zhì)量、果粒橫徑、果粒縱徑、果皮厚度、種子數(shù),部分描述性狀由專(zhuān)業(yè)人員參與測(cè)定。果粒質(zhì)量用百分之一天平測(cè)定,果粒縱、橫徑用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)量,果皮厚度用電子數(shù)顯千分尺測(cè)量,記錄種子數(shù),果形指數(shù)用果實(shí)縱徑和橫徑的比值表示。
1.3 數(shù)據(jù)分析
利用Excel 2016 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理以及繪制表格和頻率直方圖,采用SPSS 22.0 基于Kolmogorov-Smirnov Test進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn),運(yùn)用R 4.2.1繪制小提琴圖,對(duì)數(shù)值型數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,計(jì)算歐氏距離并用離差平方和法(Wards method)繪制聚類(lèi)圖。
相關(guān)遺傳計(jì)算公式參考雷蕾等[16]的方法,略作修改。
變異系數(shù)(CV)(%)=(S/F)×100;
遺傳傳遞力(Ta)(%)=(F/MP)×100;
優(yōu)勢(shì)率(H)(%)=[ (F-MP)/MP]×100;
超高親率(HH)(%)=(高于高親表型值的F1代
單株數(shù)/F1代單株總數(shù))×100;
介于雙親率(BP)(%)=(介于兩親本表型值的
F1代單株數(shù)/F1代單株總數(shù))×100;
低低親率(LL)(%)=(低于低親表型值的F1代
單株數(shù)/F1代單株總數(shù))×100。
式中S 表示雜交F1代數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差,F(xiàn)表示雜交F1代數(shù)據(jù)的平均值,MP表示親本平均值(中親值)。
2 結(jié)果與分析
2.1 果實(shí)部分表型性狀遺傳分析
7 個(gè)果實(shí)描述性狀中,有6 個(gè)描述性狀在雜交后代中出現(xiàn)了不同的分離情況。由表2可以看出,正交F1代中果肉香味、果肉質(zhì)地、果肉顏色的變異類(lèi)型最為豐富,均為4 個(gè);果粒形狀中,兩親本皆為圓形,雜交F1代分離表現(xiàn)為圓形(92.38%)、倒卵形(4.76%)和扁圓形(2.86%);親本果皮澀味皆為有,但雜交F1代出現(xiàn)了無(wú)的變異類(lèi)型,且其所占比例為41.90%;果皮顏色中,親本皆為藍(lán)黑色,雜交F1代有藍(lán)黑、黃綠-綠黃和紫紅-紅紫,其所占比例分別為75.24%、21.90%和2.86%;親本的果肉香味皆為無(wú),雜交F1代分離表現(xiàn)為無(wú)(94.29%)、玫瑰香味(0.95%)、草莓香味(2.86%)和青草味(1.90%);親本CH的果肉質(zhì)地為較軟,CS的為軟,雜交F1代有軟、較軟、中和脆,所占比例分別為67.62%、29.52%、1.91%和0.95%;果肉顏色中親本CH的為淺,CS的為中,雜交F1代的分離表現(xiàn)以淺居多,所占比例為61.91%,無(wú)或極淺、中和深的所占比例分別為24.76%、7.62%和5.71%。
由表3 可知,反交F1代中果肉質(zhì)地、果肉顏色的變異類(lèi)型最為豐富,均為4 個(gè);反交F1代的果粒形狀分離表現(xiàn)為圓形(84.00%)、倒卵形(12.00%)和橢圓形(4.00%);果皮澀味的2 個(gè)表型中,反交F1代以有為主,所占比例為68.00%,無(wú)所占比例為32.00%;反交F1代果皮顏色的分離表現(xiàn)依然為藍(lán)黑、黃綠-綠黃和紫紅-紅紫,其所占比例分別為65.33%、32.00%和2.67%;反交F1代的果肉香味只有2 個(gè)類(lèi)型,無(wú)所占比例最多,為97.33%,另一個(gè)為草莓香味,僅占2.67% ;反交F1 代的果肉質(zhì)地分離表現(xiàn)為軟(68.00%)、較軟(28.00%)、中(1.33%)和脆(2.67%),與正交的分離表現(xiàn)較為接近;反交F1代的果肉顏色分離表現(xiàn)以無(wú)或極淺居多,所占比例為33.34%,淺、中和深的所占比例分別為29.33% 、16.00% 和21.33%。
2.2 正反交后代數(shù)量性狀的分布分析
由圖1 可以看出正反交后代數(shù)量性狀的分布范圍。正反交后代單粒質(zhì)量的分布范圍分別為0.60~2.70 g、0.90~3.50 g,其集中值與親本CS相接近;果粒橫徑的分布范圍分別為9.3~15.5 mm、11.2~17.0 mm,果粒縱徑的分布范圍分別為9.3~15.3 mm、10.9~17.0 mm,果粒橫縱徑集中分布區(qū)間與CS相近;果形指數(shù)的分布范圍分別是0.87~1.05、0.92~1.09,集中分布在0.97~1.00附近;果皮厚度分布在兩親本之間,其分布范圍分別是0.22~0.37 mm、0.21~0.37 mm,集中分布在0.25~0.32 mm之間;種子數(shù)的分布范圍都是1~4,集中在2.5~3.0 之間。
圖2、圖3 為數(shù)量性狀的頻數(shù)分布圖,可以看出正反交后代的單粒質(zhì)量、果粒橫徑、果粒縱徑、果形指數(shù)、果皮厚度以及種子數(shù)的頻數(shù)分布均呈良好的連續(xù)正態(tài)分布趨勢(shì),表明這6 個(gè)性狀可能是由多基因控制的數(shù)量性狀。經(jīng)過(guò)單樣本K-S 檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),正反交的種子數(shù)檢驗(yàn)分布不符合正態(tài)分布,呈明顯的偏正態(tài)分布趨勢(shì);其余5 個(gè)性狀均符合正態(tài)分布的特點(diǎn)。
2.3 正反交后代數(shù)量性狀的遺傳變異分析
由表4、表5 可知,正反交果實(shí)的單粒質(zhì)量、果粒橫徑、果粒縱徑、果形指數(shù)、果皮厚度以及種子數(shù)的平均值均小于親本親中值,且雜種優(yōu)勢(shì)率均為負(fù)值,表現(xiàn)出偏小的遺傳傾向,可能是親本的非加性效應(yīng)比較強(qiáng);正反交單粒質(zhì)量的變異系數(shù)分別為22.24%、22.91%,變異程度較大,說(shuō)明正反交后代的單粒質(zhì)量分離較為廣泛,具有較高的遺傳多樣性;正反交單粒質(zhì)量的雜種優(yōu)勢(shì)率分別為-11.96%、-10.53%,遺傳傳遞力分別為88.04%、89.47%,雜種優(yōu)勢(shì)率和遺傳傳遞力與其他性狀相比均較低,說(shuō)明單粒質(zhì)量的遺傳不穩(wěn)定,比其他性狀更易受環(huán)境因素的影響。正反交種子數(shù)的變異系數(shù)分別為20.83%、20.16%,遺傳傳遞力分別為92.38%、93.71%,可見(jiàn)種子數(shù)能夠穩(wěn)定遺傳但變異程度相對(duì)較大。正反交果形指數(shù)的變異系數(shù)分別為3.29%、3.88%,較低于其他性狀,雜種優(yōu)勢(shì)率和遺傳傳遞力均較高于其他性狀,表明果形指數(shù)能夠穩(wěn)定遺傳且受環(huán)境影響較小。果粒橫徑、果粒縱徑的變異系數(shù)在7.8~8.7 之間,相對(duì)較小,遺傳傳遞力相對(duì)較高。正反交果皮厚度的平均值均為0.29 mm,與親中值接近,變異系數(shù)分別為11.37%、12.64%,說(shuō)明其分離程度比果粒橫縱徑以及果形指數(shù)的高,遺傳傳遞力分別為96.03%、95.99%,表明其能穩(wěn)定遺傳且受環(huán)境影響較小。
正反交單粒質(zhì)量的超高親率分別為3.81%、6.67%,介于雙親率分別為67.62%、61.33%,低低親率分別為28.57%、32.00%,正反交后代單粒質(zhì)量整體表現(xiàn)出趨中偏低遺傳的趨勢(shì);正反交后代果粒橫徑的超高親率分別為3.81%、6.67%,介于雙親率分別為64.76%、62.67%,低低親率分別為31.43%、30.67%,總體表現(xiàn)為趨中偏小的遺傳傾向;正反交后代果粒縱徑的超高親率分別為4.76%、9.33%,介于雙親率分別為33.33%、49.33%,低低親率分別為61.90%、41.33%,整體表現(xiàn)出偏低遺傳的趨勢(shì);正反交后代果形指數(shù)的超高親率分別為1.90%、13.33%,介于雙親率分別為23.81%、33.33%,低低親率分別為74.29%、53.33%,表現(xiàn)出明顯偏低遺傳的傾向;正反交后代果皮厚度未有超過(guò)高值親本的單株,介于兩親本之間的比例分別為97.14%、94.67%,低低親率分別為2.86%、5.33%,表現(xiàn)出明顯的趨中遺傳傾向;正反交后代種子數(shù)的超高親率分別為4.76%、9.33%,介于雙親率分別為69.52%、69.33%,低低親率分別為25.71%、21.33%,整體表現(xiàn)出趨中偏低的遺傳傾向。反交后代中單粒質(zhì)量、果粒橫縱徑以及果形指數(shù)超過(guò)高值親本的比例較高于正交后代,因此,以CS為母本,CH為父本進(jìn)行反交時(shí),篩選出果粒大、果粒質(zhì)量的葡萄單株的概率可能大于正交。
2.4 正反交后代數(shù)量性狀的聚類(lèi)分析
基于離差平方和法分別對(duì)正交105 個(gè)后代、反交75 個(gè)后代進(jìn)行聚類(lèi)分析。圖4 為正交后代的聚類(lèi)圖,可以看出將正交后代可劃分為兩大類(lèi),第一類(lèi)包括母本及32 個(gè)后代。第二類(lèi)包括父本及73 個(gè)后代,可以看出,正交后代受父本的影響較大。第一類(lèi)的主要表現(xiàn)特征為果粒較重,果粒較大,32 個(gè)個(gè)體的單粒質(zhì)量平均值為2.05 g,果粒橫、縱徑平均值分別為14.28、13.84 mm,果形指數(shù)平均值為0.97,果皮厚度平均值為0.29 mm,種子數(shù)平均值為2.71;第二類(lèi)的主要表現(xiàn)特征為果粒質(zhì)量較輕,果粒較小,73 個(gè)個(gè)體單粒質(zhì)量的平均值為1.50 g,果粒橫縱徑平均值分別為12.74、12.35 mm,果形指數(shù)平均值為0.97,果皮厚度平均值為0.29 mm,種子數(shù)平均值為2.54。另外,從第一類(lèi)中發(fā)現(xiàn)3 個(gè)單株XC090、XC155 和XC251 在果粒大小等方面表現(xiàn)較好,從表6 可以看出這3 個(gè)單株的單粒質(zhì)量分別為2.68、2.57、2.50 g,果粒橫徑分別為15.44、15.52、15.44 mm,果粒縱徑分別為15.31、14.99、15.12 mm,果皮厚度分別為0.34、0.33、0.34 mm,這3 個(gè)單株的單粒質(zhì)量、果粒橫、縱徑值均遠(yuǎn)大于其他正交后代,果皮厚度也大于大部分雜交后代,可以作為培育大果粒、厚果皮釀酒葡萄的育種資源。第二類(lèi)中XC120、XC264 和XC266 這3 個(gè)單株單粒質(zhì)量等遠(yuǎn)小于大部分后代,其單粒質(zhì)量范圍值為0.60~0.86 g,果粒橫縱徑值的范圍為9.36~10.61 mm,果形指數(shù)的范圍為0.98~1.00,果皮厚度的范圍為0.280~0.299 mm,種子數(shù)的范圍為1.20~1.60,適合作為培育果粒小且種子數(shù)少的釀酒葡萄育種資源。除此之外,第二類(lèi)中與CS距離較近的XC153、XC215、XC252,這3 個(gè)單株的果皮厚度在0.336~0.340 mm之間,也較高于大部分雜交后代,可以初選為培育厚果皮釀酒葡萄的種質(zhì)資源。
圖5 為反交后代的聚類(lèi)圖,可以看出將反交后代劃分為三大類(lèi),第一類(lèi)為32 個(gè)后代,第二類(lèi)包括父本及4 個(gè)后代,第三類(lèi)包括母本及40 個(gè)后代。第一類(lèi)的主要表現(xiàn)特征為果粒輕,果粒小,其單粒質(zhì)量平均值為1.38 g,果粒橫、縱徑平均值分別為12.50、12.17 mm,果形指數(shù)平均值為0.98,果皮厚度平均值為0.27 mm,種子數(shù)平均值為2.66;第二類(lèi)表現(xiàn)為果粒大,其單粒質(zhì)量平均值為2.54 g,果粒橫縱徑平均值分別為15.22、15.45 mm,果形指數(shù)平均值為1.02,果皮厚度平均值為0.25 mm,種子數(shù)平均值為2.92;第三類(lèi)表現(xiàn)為果皮較厚,果粒大小居于前兩類(lèi)之間,其果粒單粒質(zhì)量平均值為1.84 g,果粒橫、縱徑平均值分別為13.81、13.74 mm,果形指數(shù)平均值為1.00,果皮厚度平均值為0.31 mm,種子數(shù)平均值為2.57。另外,在第一類(lèi)中發(fā)現(xiàn)兩個(gè)單株CX041、CX057 果粒質(zhì)量、果粒大小遠(yuǎn)小于其他雜交后代,其果粒單粒質(zhì)量分別為0.97、1.03 g,果粒橫徑分別為11.40、11.21 mm,果粒縱徑分別為11.11、10.90 mm,果皮厚度分別為0.247、0.253 mm,適合作為培育果粒小且果皮薄的釀酒葡萄育種資源。在第二類(lèi)中發(fā)現(xiàn)單株CX073 在果粒大小方面變異程度較大,其果粒單粒質(zhì)量為3.52 g,果粒橫、縱徑分別為16.98、16.93 mm,果粒質(zhì)量和大小遠(yuǎn)超其他反交后代,初選為培育大果粒的育種資源;在第三類(lèi)中發(fā)現(xiàn)CX032、CX050、CX079、CX090、CX070、CX095 以及與CS距離較近的CX003,這7 個(gè)單株的果皮厚度在0.34~0.36 mm之間,較高于大部分雜交后代,可以初選為培育厚果皮釀酒葡萄的種質(zhì)資源。
3 討論
釀酒葡萄的果實(shí)性狀是決定葡萄酒品質(zhì)的主要因素之一。因此,了解葡萄果實(shí)性狀的遺傳傾向,明確親本的重要經(jīng)濟(jì)性狀以及其遺傳特點(diǎn),便能根據(jù)市場(chǎng)需求以及育種目標(biāo)有計(jì)劃地培育釀酒葡萄新品種。葡萄許多果實(shí)性狀為多基因控制的數(shù)量性狀[17]。郭修武等[18]研究發(fā)現(xiàn),葡萄雜種后代單粒質(zhì)量呈連續(xù)分布,符合數(shù)量性狀的遺傳規(guī)律;譚偉等[19]在以毛歐雜種2-1-3 為母本的釀酒葡萄雜交后代中也發(fā)現(xiàn),F(xiàn)1代果粒質(zhì)量、果形指數(shù)等果實(shí)性狀均為數(shù)量性狀,呈連續(xù)分布;Cho 等[20]在葡萄雜交后代中發(fā)現(xiàn),果粒質(zhì)量、果粒橫縱徑、果形指數(shù)等15 個(gè)果實(shí)品質(zhì)性狀均呈正態(tài)分布;葛聰聰?shù)萚21]對(duì)檸檬雜種群體的遺傳多樣性分析當(dāng)中發(fā)現(xiàn),果實(shí)縱橫徑、果形指數(shù)、單果質(zhì)量、果皮厚度等10 個(gè)果實(shí)性狀分布均呈正態(tài)分布或偏正態(tài)分布,是典型多基因控制的數(shù)量遺傳;趙崇斌等[22]的研究發(fā)現(xiàn)果實(shí)質(zhì)量、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑、種子數(shù)等7 個(gè)性狀在雜交后代中均呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)或較標(biāo)準(zhǔn)的正態(tài)分布,是由多個(gè)基因共同控制的數(shù)量性狀;這些研究結(jié)果與本試驗(yàn)結(jié)果均一致,并且在其他如中國(guó)櫻桃[23]、杧果[24]、桃[25]、歐李[26]、梨[27]、柑橘[28]、火龍果[29]等果樹(shù)上也得到了較一致的結(jié)果。本試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)赤霞珠和香寶馨的正反交后代果實(shí)的單粒質(zhì)量、果粒橫徑、果粒縱徑、果形指數(shù)、果皮厚度以及種子數(shù)的平均值均小于親本親中值,陳學(xué)森等[30]的研究也發(fā)現(xiàn)了這一問(wèn)題,并解釋是由于非加性效應(yīng)解體導(dǎo)致數(shù)量性狀的普遍退化和趨中變異。另外,正反交后代果實(shí)的單粒質(zhì)量、果粒橫徑、種子數(shù)都整體表現(xiàn)出趨中偏低的遺傳傾向,果粒縱徑、果形指數(shù)表現(xiàn)出明顯偏低遺傳的傾向,果皮厚度表現(xiàn)出明顯的趨中遺傳傾向,這與劉政海等[3]、王勇等[31]、鄭妮[32]、王鵬飛等[33]的研究結(jié)果較一致。
釀酒葡萄的果實(shí)形狀和果皮顏色等決定了釀酒葡萄的外觀品質(zhì),果肉顏色、果肉香味、果肉質(zhì)地以及果皮澀味等決定了其內(nèi)在品質(zhì)。赤霞珠和香寶馨的果粒形狀皆為圓形,果皮顏色都為藍(lán)黑色,其正反交后代果粒形狀和果皮顏色以圓形和藍(lán)黑色所占比例大,遺傳傾向趨向親本,并且反交后代中出現(xiàn)黃綠-綠黃的比例高于正交。另外,兩親本的果皮澀味和果肉香味也相同,正反交后代的遺傳傾向趨向親本,但正交后代果皮無(wú)澀味所占比例以及果肉香味的變異類(lèi)型都大于反交;正反交后代的果肉質(zhì)地都是軟所占比例高,遺傳傾向偏向于親本赤霞珠,果肉顏色則以無(wú)或淺居多,遺傳傾向偏向于親本香寶馨。此外,利用聚類(lèi)分析對(duì)品種資源進(jìn)行分析,可以真實(shí)反映品種的綜合性狀,結(jié)果穩(wěn)定,可為品種資源評(píng)價(jià)提供客觀依據(jù)[8]。本試驗(yàn)中利用正反交后代果實(shí)單粒質(zhì)量、果粒橫縱徑、果皮厚度等6 個(gè)果實(shí)基本性狀進(jìn)行聚類(lèi)分析,發(fā)現(xiàn)正反交后代受親本赤霞珠影響較大,正交后代被分為兩大類(lèi),反交后代被分為三大類(lèi),且篩選到部分性狀超過(guò)高值親本或與親本相近的優(yōu)良單株作為釀酒葡萄育種的備選材料。
4 結(jié)論
通過(guò)對(duì)赤霞珠與香寶馨釀酒葡萄正反交后代的研究分析,果粒形狀、果皮顏色等表型性狀以及單粒質(zhì)量、果粒橫縱徑等均存在一定程度的分離,雜交后代變異較為廣泛且受親本赤霞珠的影響較大,單粒質(zhì)量、果粒橫徑、種子數(shù)都整體表現(xiàn)出趨中偏低的遺傳傾向,果粒縱徑、果形指數(shù)表現(xiàn)出明顯偏低遺傳的傾向,果皮厚度表現(xiàn)出明顯的趨中遺傳傾向,果粒形狀、果皮顏色、果皮澀味、果肉香味遺傳傾向于親本,果肉質(zhì)地遺傳傾向偏向于親本赤霞珠,果肉顏色遺傳傾向則偏向于親本香寶馨。通過(guò)聚類(lèi)分析結(jié)合田間觀察評(píng)選出部分性狀表現(xiàn)優(yōu)良的雜交單株XC090、XC120、XC215、XC252、CX032、CX070、CX073、CX095 作為重點(diǎn)觀察選育對(duì)象。
參考文獻(xiàn)References:
[1] LU X,MA L,ZHANG C C,YAN H K,BAO J Y,GONG M S,WANG W H,LI S,MA S Y,CHEN B H. Grapevine (Vitis vinifera)responses to salt stress and alkali stress:transcriptional andmetabolic profiling[J]. BMC Plant Biology,2022,22(1):528.
[2] 朱歡,劉夢(mèng)迪,謝兆森,唐玄嗣,凌裕平. 葡萄傷流液處理對(duì)葡萄果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J]. 現(xiàn)代園藝,2022,45(16):1-3.
ZHU Huan,LIU Mengdi,XIE Zhaosen,TANG Xuansi,LINGYuping. Effects of grape bleeding solution treatment on fruitgrowth and development[J]. Contemporary Horticulture,2022,45(16):1-3.
[3] 劉政海,董志剛,李曉梅,譚敏,楊镕兆,楊兆亮,唐曉萍. 釀酒葡萄‘黑比諾’與‘馬瑟蘭’雜交后代果實(shí)性狀遺傳傾向分析[J].中國(guó)果樹(shù),2020(6):29-35.
LIU Zhenghai,DONG Zhigang,LI Xiaomei,TAN Min,YANGRongzhao,YANG Zhaoliang,TANG Xiaoping. Inheritancetrend of the fruit traits of wine grape‘Pinot noir’and‘Marselan’hybridprogenies[J]. China Fruits,2020(6):29-35.
[4] 劉政海,董志剛,李曉梅,譚敏,楊镕兆,楊兆亮,唐曉萍.‘威代爾’與‘霞多麗’葡萄雜交F1 代果實(shí)性狀遺傳傾向分析[J].果樹(shù)學(xué)報(bào),2020,37(8):1122-1131.
LIU Zhenghai,DONG Zhigang,LI Xiaomei,TAN Min,YANGRongzhao,YANG Zhaoliang,TANG Xiaoping. Inheritancetrend of fruit traits in F1 progenies of‘Vidal’and‘Chardonnay’of grape[J]. Journal of Fruit Science,2020,37(8):1122-1131.
[5] 王勇,李玉玲,孫鋒,伍國(guó)紅,駱強(qiáng)偉. 2010 年以來(lái)中國(guó)葡萄育種研究進(jìn)展[J]. 中外葡萄與葡萄酒,2021(6):90-97.
WANG Yong,LI Yuling,SUN Feng,WU Guohong,LUO Qiangwei.Research progress on grape breeding in China since 2010[J].Sino-Overseas Grapevine amp;Wine,2021(6):90-97.
[6] 姜建福,孫海生,劉崇懷,樊秀彩,張穎. 2000 年以來(lái)中國(guó)葡萄育種研究進(jìn)展[J]. 中外葡萄與葡萄酒,2010(3):60-65.
JIANG Jianfu,SUN Haisheng,LIU Chonghuai,F(xiàn)AN Xiucai,ZHANG Ying. Research progress on grape breeding in Chinasince 2000[J]. Sino- Overseas Grapevine amp; Wine,2010(3):60-65.
[7] 姜建福,樊秀彩,張穎,孫海生,李民,劉崇懷. 中國(guó)葡萄品種選育的成就與可持續(xù)發(fā)展建議[J]. 中外葡萄與葡萄酒,2018(1):60-67.
JIANG Jianfu,F(xiàn)AN Xiucai,ZHANG Ying,SUN Haisheng,LIMin,LIU Chonghuai. Achievements and sustainable developmentsuggestions of grape breeding in China[J]. Sino- OverseasGrapevine amp;Wine,2018(1):60-67.
[8] 譚偉,鄒琴艷,張巖,吳帥,趙遵樂(lè),李曉梅,趙旗峰,李慶亮. 釀酒葡萄雜交F1 代果實(shí)品質(zhì)性狀的聚類(lèi)分析與優(yōu)系篩選[J]. 果樹(shù)學(xué)報(bào),2020,37(7):971-984.
TAN Wei,ZOU Qinyan,ZHANG Yan,WU Shuai,ZHAO Zunle,LI Xiaomei,ZHAO Qifeng,LI Qingliang. Cluster analysisand selection of optimal lines based on the fruit quality traits ofF1 progenies of wine grape[J]. Journal of Fruit Science,2020,37(7):971-984.
[9] SONG S R,DEL MAR HERNáNDEZ M,PROVEDO I,MENéNDEZ C M. Segregation and associations of enologicaland agronomic traits in Graciano × Tempranillo wine grape progeny(Vitis vinifera L.)[J]. Euphytica,2014,195(2):259-277.[10] BAN Y,MITANI N,SATO A,KONO A,HAYASHI T. Geneticdissection of quantitative trait loci for berry traits in interspecifichybrid grape (Vitis labruscana × Vitis vinifera) [J]. Euphytica,2016,211(3):295-310.
[11] 郭瑤,楊義明,秦陽(yáng),喬建磊,路文鵬,王連君. 釀酒葡萄‘雙紅’與‘貴人香’雜交后代植株綜合性評(píng)價(jià)[J/OL]. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2021:1- 12[2023- 01- 16]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/22.1100.s.20210413.1531.003.html.
GUO Yao,YANG Yiming,QIN Yang,QIAO Jianlei,LU Wenpeng,WANG Lianjun. Comprehensive evaluation of the progeniesof wine grape‘Shuanghong’בItalian Riesling’[J/OL].Journal of Jilin Agricultural University,2021:1-12[2023-01-16].http://kns.cnki.net/kcms/detail/22.1100.s.20210413.1531.003.ht -ml.
[12] 王小龍,史祥賓,冀曉昊,王寶亮,張藝燦,王海波. 基于主成分分析的釀酒葡萄雜交后代果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)[J]. 中外葡萄與葡萄酒,2021(5):8-13.
WANG Xiaolong,SHI Xiangbin,JI Xiaohao,WANG Baoliang,ZHANG Yican,WANG Haibo. Fruit evaluation of hybrid progenyof wine grape based on principal component analysis [J]. Sino-Overseas Grapevine amp;Wine,2021(5):8-13.
[13] 劉闖萍,王軍. SSR 標(biāo)記及其在葡萄上的應(yīng)用[J]. 果樹(shù)學(xué)報(bào),2008,25(1):93-101.
LIU Chuangping,WANG Jun. SSR DNA marker and it’s applicationin grapevine[J]. Journal of Fruit Science,2008,25(1):93-101.
[14] 孫寶箴,李商銳,徐曉瑩,康慧,翟衡,高振,杜遠(yuǎn)鵬. 棚架不同葉幕對(duì)‘香百川’葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響[J]. 中外葡萄與葡萄酒,2022(3):59-63.
SUN Baozhen,LI Shangrui,XU Xiaoying,KANG Hui,ZHAIHeng,GAO Zhen,DU Yuanpeng. Effect of different canopieson berry quality of‘Chambourcin’grape[J]. Sino- OverseasGrapevine amp;Wine,2022(3):59-63.
[15] 劉崇懷,沈育杰,陳俊,郭景南. 葡萄種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[M]. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2006:40-47.
LIU Chonghuai,SHEN Yujie,CHEN Jun,GUO Jingnan. Descriptorsand data standard for grape (Vitis L.)[M]. Beijing:ChinaAgriculture Press,2006:40-47.
[16] 雷蕾,徐國(guó)輝,王麗,杜乾慧,李逸斐,王賀新. 藍(lán)莓森茂一號(hào)與綠寶石正反交后代果實(shí)主要經(jīng)濟(jì)性狀遺傳傾向分析[J]. 果樹(shù)學(xué)報(bào),2022,39(9):1573-1586.
LEI Lei,XU Guohui,WANG Li,DU Qianhui,LI Yifei,WANGHexin. Analysis of inherited tendency of the main fruit economiccharacteristics in reciprocal crossing between Senmao 1 andEmerald of blueberry[J]. Journal of Fruit Science,2022,39(9):1573-1586.
[17] 馬麗. 基于轉(zhuǎn)錄組和QTL 定位的葡萄果實(shí)質(zhì)地候選基因挖掘及其功能分析[D]. 沈陽(yáng):沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué),2020.
MA Li. Identification and functional analysis of candidate genesfor grape texture formation based on fine QTL mapping andtranscriptional[D]. Shenyang:Shenyang Agricultural University,2020.
[18] 郭修武,郭印山,李軼暉,李成祥,李坤. 葡萄雜交后代主要經(jīng)濟(jì)性狀的遺傳傾向[J]. 果樹(shù)學(xué)報(bào),2004,21(4):319-323.
GUO Xiuwu,GUO Yinshan,LI Yihui,LI Chengxiang,LI Kun.Studies on the inheritance trend of the main economic characteristicsof crossed grape progeny[J]. Journal of Fruit Science,2004,21(4):319-323.
[19] 譚偉,李曉梅,董志剛,譚敏,楊兆亮,唐曉萍. 毛歐雜種‘2-1-3’雜交F1 代果實(shí)性狀遺傳傾向分析[J]. 果樹(shù)學(xué)報(bào),2018,35(12):1444-1454.
TAN Wei,LI Xiaomei,DONG Zhigang,TAN Min,YANG Zhaoliang,TANG Xiaoping. Inheritance trend of the fruit traits of F1grape progenies of two crossing combinations with‘2-1-3’(Vitisquinquangularis × Vitis vinifera) as the female parent[J].Journal of Fruit Science,2018,35(12):1444-1454.
[20] CHO K H,HUR Y Y,NAM J C,PARK S J,KIM S H,HAN JH,LEE H C,JO S H. Evaluation of major fruit traits in progeniesderived from a cross between‘Tano Red’and‘Ruby Seedless’grapevines(Vitis spp.)[J]. Korean Journal of Breeding Science,2017,49(4):324-333.
[21] 葛聰聰,王亞娜,李鸞翔,張藝琴,袁小邁,黃桂香. 香水檸檬×白花檸檬群體子代表型及遺傳變異分析[J]. 果樹(shù)學(xué)報(bào),2022,39(2):169-183.GE Congcong,WANG Yana,LI Luanxiang,ZHANG Yiqin,
YUAN Xiaomai,HUANG Guixiang. Phenotypic and geneticvariation of hybrid progenies of Xiangshui lemon × Baihua lemon[J]. Journal of Fruit Science,2022,39(2):169-183.
[22] 趙崇斌,郭乙含,李舒慶,徐紅霞,黃天啟,林順權(quán),陳俊偉,楊向暉. 寧海白×大房枇杷F1 雜交群體果實(shí)性狀的相關(guān)性及遺傳分析[J]. 果樹(shù)學(xué)報(bào),2021,38(7):1055-1065.
ZHAO Chongbin,GUO Yihan,LI Shuqing,XU Hongxia,HUANG Tianqi,LIN Shunquan,CHEN Junwei,YANG Xianghui.Correlation and genetic analysis of fruit traits in F1 hybridpopulation of loquat generated from Ninghaibai × Dafang[J].Journal of Fruit Science,2021,38(7):1055-1065.
[23] 王燕,劉針杉,張靜,楊鵬飛,馬藍(lán),王旨意,涂紅霞,楊紹鳳,王浩,陳濤,王小蓉. 中國(guó)櫻桃雜交F1 代花和果實(shí)若干性狀遺傳傾向分析[J]. 園藝學(xué)報(bào),2022,49(9):1853-1865.
WANG Yan,LIU Zhenshan,ZHANG Jing,YANG Pengfei,MALan,WANG Zhiyi,TU Hongxia,YANG Shaofeng,WANGHao,CHEN Tao,WANG Xiaorong. Inheritance trend of flowerand fruit traits in F1 progenies of chinese cherry[J]. Acta HorticulturaeSinica,2022,49(9):1853-1865.
[24] 武紅霞,李星,許文天,鄭斌,馬小衛(wèi),蘇穆清,梁清志,姚全勝,王松標(biāo). 杧果‘金煌’ב熱農(nóng)1 號(hào)’后代果實(shí)性狀遺傳分析[J].園藝學(xué)報(bào),2022,49(2):416-426.
WU Hongxia,LI Xing,XU Wentian,ZHENG Bin,MA Xiaowei,SU Muqing,LIANG Qingzhi,YAO Quansheng,WANGSongbiao. Genetic analysis of fruit traits in F1 progenies of‘Chinhuang’בRenong 1’mango[J]. Acta Horticulturae Sinica,2022,49(2):416-426.
[25] 宋海巖,劉俊宏,江國(guó)良,涂美艷,孫淑霞,李靖,王玲利,徐子鴻,銀登貴,陳棟,龔榮高. 10 個(gè)桃雜交組合F1 代主要果實(shí)性狀遺傳傾向分析與優(yōu)勢(shì)親本篩選[J]. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2022,40(6):812-819.
SONG Haiyan,LIU Junhong,JIANG Guoliang,TU Meiyan,SUN Shuxia,LI Jing,WANG Lingli,XU Zihong,YIN Denggui,CHEN Dong,GONG Ronggao. Genetic predisposition analysisof main fruit traits and screening of dominant parents in F1 generationof 10 peach cross combinations [J]. Journal of SichuanAgricultural University,2022,40(6):812-819.
[26] 付鴻博,王鵬飛,徐豆,穆霄鵬,張建成,付寶春,杜俊杰. 農(nóng)大4 號(hào)與DS-1 歐李正、反交F1 代果實(shí)品質(zhì)的遺傳變異分析[J].核農(nóng)學(xué)報(bào),2021,35(10):2223-2233.
FU Hongbo,WANG Pengfei,XU Dou,MU Xiaopeng,ZHANGJiancheng,F(xiàn)U Baochun,DU Junjie. Heredity and variation analysisof fruit quality in the F1 generation from reciprocal crossesbetween Nongda 4 and DS-1 Chinese dwarf cherry (Cerasus humilis)[J]. Journal of Nuclear Agricultural Sciences,2021,35(10):2223-2233.
[27] 董秀娟,楊曉平,杜威,范凈,胡紅菊. 梨F1 代果實(shí)品質(zhì)性狀遺傳規(guī)律分析[J]. 北方園藝,2022(7):23-29.
DONG Xiujuan,YANG Xiaoping,DU Wei,F(xiàn)AN Jing,HUHongju. Analysis of heredity of pear fruit F1 generation qualitytraits[J]. Northern Horticulture,2022(7):23-29.
[28] 張文龍. 四個(gè)柑橘雜交組合F1 代果實(shí)基本性狀遺傳分析及無(wú)核優(yōu)株篩選[D]. 重慶:西南大學(xué),2022.
ZHANG Wenlong. Genetic analysis of major traits and selectionof seedless superior lines in F1 population from four hybridcombinations in citrus[D]. Chongqing:Southwest University,2022.
[29] 韋蒴曈,陸貴鋒,李禎英,梁桂東,黃黎芳,鄧海燕,武志江,黃鳳珠.‘紫龍’與‘武鳴-4’火龍果雜交后代果實(shí)主要性狀遺傳傾向的初步研究[J]. 中國(guó)南方果樹(shù),2021,50(4):40-44.
WEI Shuotong,LU Guifeng,LI Zhenying,LIANG Guidong,HUANG Lifang,DENG Haiyan,WU Zhijiang,HUANG Fengzhu.Preliminary study on the genetic tendency of the main fruittraits of the hybrid offspring of‘Zilong’and‘Wuming 4’dragonfruits[J]. South China Fruits,2021,50(4):40-44.
[30] 陳學(xué)森,王楠,張宗營(yíng),毛志泉,尹成苗. 關(guān)于果樹(shù)種質(zhì)資源與遺傳育種若干問(wèn)題的理解與思考[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2022,55(17):3395-3410.
CHEN Xuesen,WANG Nan,ZHANG Zongying,MAO Zhiquan,YIN Chengmiao. Understanding and thinking about some problemsof fruit tree germplasm resources and genetic breeding[J].Scientia Agricultura Sinica,2022,55(17):3395-3410.
[31] 王勇,蘇來(lái)曼·艾則孜,李玉玲,孫鋒,伍國(guó)紅,駱強(qiáng)偉,肯吉古麗·蘇力旦.‘火州黑玉’葡萄雜交后代果實(shí)性狀遺傳傾向分析[J]. 西北植物學(xué)報(bào),2015,35(2):275-281.
WANG Yong,SULAIMAN?Aizezi,LI Yuling,SUN Feng,WUGuohong,LUO Qiangwei,KENJIGULI ? Sulidan. Inheritancetrend of the fruit traits of‘Huozhouheiyu’grape[J]. Acta BotanicaBoreali-Occidentalia Sinica,2015,35(2):275-281.
[32] 鄭妮.‘紅美人’柑橘雜交后代群體果實(shí)主要性狀的遺傳分析及早熟優(yōu)株的篩選[D]. 重慶:西南大學(xué),2021.
ZHENG Ni. Genetic analysis of major fruit traits in the hybridoffspring of citrus‘Hongmeiren’and screening for the superiorearly- maturing varieties[D]. Chongqing:Southwest University,2021.
[33] 王鵬飛,付鴻博,穆霄鵬,張建成,杜俊杰.‘農(nóng)大6 號(hào)’與‘農(nóng)大7 號(hào)’歐李正反交F1 代果實(shí)品質(zhì)的遺傳變異分析[J]. 中國(guó)果樹(shù),2021(1):50-55.
WANG Pengfei,F(xiàn)U Hongbo,MU Xiaopeng,ZHANG Jiancheng,DU Junjie. Genetic analysis of fruit quality in the F1 generationfrom reciprocal crosses between‘Nongda 6’and‘Nongda 7’Cerasus humilis[J]. China Fruits,2021(1):50-55.