王武台,高国训,吴锋,刘惠静
(天津科润蔬菜研究所,300384)
芹菜耐抽薹性杂种优势及亲子间相关性分析
王武台,高国训,吴锋,刘惠静
(天津科润蔬菜研究所,300384)
以芹菜14个杂种F1及其亲本为试材,采用多个形态指标对其耐抽薹性进行评价分析,选用耐抽薹指数进行芹菜耐抽薹性杂种优势与亲子间相关性分析。结果表明,在多个指标中,耐抽薹指数最为精准,它与耐抽薹力、一级品合格率、二级品合格率、三级品合格率之间存在极显著相关。芹菜耐抽薹性存在超中优势和超亲优势,其中超中优势较为普遍,超亲优势相对较少。F1耐抽薹性与双亲均值存在显著相关,低值亲本对F1的影响力强于高值亲本,前者与F1相关性达到显著水平。
芹菜;耐抽薹;杂种优势;相关性
在早春芹菜生产中,未熟抽薹现象时有发生,不仅影响芹菜商品品质,而且使采收时间提前,导致产量下降,给生产者造成巨大经济损失。虽然在生产过程中采取一些栽培措施可以在一定程度上防止未熟抽薹[1],但最佳的解决途径应该是通过育种技术选育耐抽薹品种。目前这方面工作已经取得一定进展[2],并且已经有一些优良的耐抽薹品种在生产中得到推广[3,4]。为加快今后芹菜耐抽薹育种进程,本试验利用雄性不育系杂交组配,根据亲本和子代的抽薹表现对芹菜耐抽薹性杂种优势和亲子间遗传相关性进行了研究分析。
1.1 试验材料
选用芹菜雄性不育系04-1A为母本,分别与10个自交系01-9、02-5、02-8、02-12、03-1、03-11、04-11、04-18、05-S3和06-6杂交组配,再选用另一个芹菜雄性不育系04-15A为母本,分别与4个自交系01-12、01-20、02-23、03-1杂交组配,共获得14个F1。上述试验材料的耐抽薹性存在明显差异,具体指标见表1。
1.2 试验方法
2011年在隔离网室中按照上述组配方式进行杂交,种子收获后放入冰柜内进行低温处理,于当年9月21日在遮阳棚下播种育苗,11月21日定植于日光温室内,行株距20 cm×15 cm,随机区组设计,重复3次。第二年3月下旬,当商品菜接近成熟时,对所有试验材料的抽薹情况进行田间调查。
芹菜耐抽薹性状参照美国[5]、加拿大[6]和中国[7]的芹菜上市等级标准进行分级。9级:花茎长0~3 cm;7级:花茎长3~5 cm;5级:花茎长5~7 cm;3级:花茎长7~10 cm;1级:花茎长10~20 cm;0级:花茎长> 20 cm;耐抽薹指数=[∑(级数×各级调查株数)/(最高级数×调查总株数)]×100。商品菜抽薹等级合格率 (%)=(花茎长度小于行业标准相应等级值的植株数/调查总株数)×100%。耐抽薹力=[(易抽薹对照品种花茎长度-待测品种花茎长度)/易抽薹对照品种花茎长度]×100。超中优势(%)=[F1-1/2(P1+P2)]/ 1/2(P1+P2)×100%;超亲优势(%)=(F1-Ph)/Ph×100%。
2.1 芹菜几个耐抽薹指标的比较与评价
从表1中可以看出,不同基因型材料之间的耐抽薹性存在很大差异。分析表明,耐抽薹指数、耐抽薹力、抽薹合格率3个指标间存在一定相关性,耐抽薹指数与耐抽薹力、一级品合格率、二级品合格率、三级品合格率的相关系数分别为0.846 9、0.841 1、0.917 4和0.912 0,均达到极显著性水平。因此,在实际工作中,采用其中任何一个指标,都可以比较准确地反映出一个芹菜材料的耐抽薹性。其中耐抽薹指数应该最为精准,但它需要对调查样本逐一进行解剖测量并利用公式进行复杂计算,耐抽薹力也需要进行逐一的解剖测量,不过计算相对简单,抽薹合格率调查较为简单,其中花茎大于7 cm的三级品抽薹合格率调查更为简便,基本上可以通过目测来完成,不必使用刀具,而且这一指标与耐抽薹指数之间的相关性较好,达到极显著水平。因此,在育种工作中,对一般性材料可以调查三级品抽薹合格率,重点材料最好以精准的耐抽薹指数作为评价指标。
表1 芹菜几个耐抽薹指标的比较
2.2 杂种优势分析
由表2可以看出,芹菜进行杂交组配,其后代群体的耐抽薹性表现出杂种优势,而且存在超中优势和超亲优势,但并非所有组合都能表现出明显的优势,在本试验观测的14个杂交组合中,只有10个组合表现正向超中优势,5个组合表现正向超亲优势,分别占总组合数的71.4%和35.7%。进一步分析发现,耐性较好的亲本之间进行杂交,其F1出现杂种优势的比例较少,在双亲耐抽薹指数值都在85以上的4个组合中超中优势或者不存在或者不明显,而超亲优势都不存在。这样杂交得到的F1虽然杂交优势不显著,但其绝对的耐抽薹性仍可保持较高水平。表2中数据还显示,采用耐性水平较低的亲本进行杂交,得到的F1出现杂种优势的比例较高,在双亲耐抽薹指数值都在55以下的6个组合中,有5个表现出超中优势,有3个表现出超亲优势,其中04-1A×04-11组合的F1超亲优势值达到81.43,其耐抽薹指数高达96.7,是所有组合中最高的。
表2 芹菜耐抽薹指数的杂种优势分析
2.3 亲子间相关性分析
表3是以耐抽薹指数为依据进行亲子间相关性和回归分析的结果。从表3中数据可见,在本试验中,F1的耐抽薹性与其杂交母本相关性不显著,而与杂交父本之间存在显著相关。由于本试验杂交母本只有2个,这在一定程度上可能影响结果的可靠性,因此,本试验目前得出的F1与母本相关性结果还需要今后进一步验证。从表3还可看出,当两个亲本值存在差异时,离差大,可能会对F1耐抽薹性产生不良影响。虽然表3中数据显示F1与双亲均值存在显著相关,但两个亲本的影响力有所不同,高值亲本对F1的影响不如低值亲本,低值亲本与F1的相关性已经达到显著水平,因此,在选配亲本的时候,还是应该同时选择耐抽薹性好的材料作为父母本。
评价芹菜的耐抽薹性可以采用多个形态指标,其中耐抽薹指数最为精准,它与耐抽薹力、一级品合格率、二级品合格率、三级品合格率之间存在极显著相关。本试验通过对不同抽薹指标的比较与分析认为,在商业化育种工作中,当试验材料很多时,可以先利用简单的抽薹合格率进行快速的目测比较,分离淘汰抽薹特性明显的试验材料,对剩下的重要材料再集中时间和精力进行耐抽薹指数测量。
以往人们对芹菜耐抽薹性遗传规律研究较少,一般认为芹菜抽薹性属于数量性状[8]。本试验发现芹菜耐抽薹性超中优势和超亲优势都有存在,其中超中优势较为普遍,超亲优势相对较少。由于目前可用于耐抽薹杂交试验的雄性不育系数量和类型还非常有限,使得这方面的工作受到很大限制。为此,今后还要抓紧进行新型雄性不育系的转育工作,为耐抽薹试验提供更多的试验材料。
表3 芹菜F1与亲本耐抽薹性亲子相关与回归分析
[1]高国训.芹菜栽培与病虫害防治[M].天津:天津科技翻译出版公司,2009.
[2]王武台,吴锋,高国训,等.芹菜遗传育种研究进展[J].北方园艺,2012(1):177-180.
[3]Wolf E A,White JM,Stubblefield R S,et al.‘Florida Slobolt M68’:A spring celery cultivar for Florida[J].Hort Science,1993,28(7):754-755.
[4]王武台,吴锋,高国训,等.春保护地耐抽薹芹菜新品种‘优文图斯’[J].园艺学报,2012,39(5):100 7-100 8.
[5]http://www.ams.usda.gov/AMSv1.0/getfile?dDocName=STELPRDC5050260.
[6]http://inspection.gc.ca/food/fresh-fruits-and-vegetables/ quality-inspection/vegetable-inspection-manuals/celery/ eng/1303756803599/1303756936914#s1.
[7]中华人民共和国农业部.NY/T 580-2002芹菜[S].
[8]Kalloo G,Bergh B O.Genetic improvement of vegetable crops[M].New York:Pergaman Press,1993.
Heterosis and Parent-offspring Correlation Analysis of Bolting Tolerance in Celery
WANGWutai,GAO Guoxun,WU Feng,LIU Huijing
(Tianjin Kernal Vegetable Research Institute,300384)
Fourteen Flhybrids and their parents were used for evaluation of bolting tolerance by differentmorphological parameters,and the heterosis and correlation analysis were studied by bolting tolerance index (BTI).The results showed that BTIwasmore accurate than the other parameters,and BTIhad extremely significant positive correlationship with the bolting tolerance ability,first-grade product ratio,second-grade product ratio and third-grade product ratio.The positive heterosis over mid-parent and heterobeltiosis of bolting tolerance were showed,and the former one was relatively more common.BTI of Flhybrids and mid-parent value had significant correlationship,and the low-value parent had stronger effects to Flhybrids than the high-value parent,while BTIof the low-value parenthad significant correlationship with that of F1hybrids.
Celery;Bolting tolerance;Heterosis;Correlation
10.3865/j.issn.1001-3547.2012.18.007
天津市科技支撑计划重点项目(11ZCKFNC01100;09ZCKFNC01300)
王武台(1966-),男,副研究员,现主要从事蔬菜遗传育种及种子加工研究,E-mail:wangwutai66@163.com
2012-06-12