沈文娟,郭江涛,曹彦龙,赵小甫
(宁夏回族自治区原种场,宁夏贺兰750200)
在春小麦育种中,杂交育种是培育优良品种的重要手段,而杂交育种成败的重要因素之一就是亲本品种的选择。多年来的杂交试验结果表明,亲本选择与杂交后代的表现不一定有直接联系,至于杂交组合的优劣往往要经过几个世代后才能鉴别,因此给亲本选配工作带来很大的困难。配合力是杂交组合中亲本各性状配合能力的一个指标,在育种工作中可作为选配亲本的依据,但配合力不能从外部性状或生理特性观察出来,一定要通过杂交从杂种后代的表现进行鉴定。因此,在育种上对品种和自交系的配合力的测定,是一项艰巨而且很重要的工作。了解各亲本的配合力,正确运用亲本配制杂交组合,能够在早代初步鉴定杂交组合的优劣,提高亲本选配的预见性,加快育种进程。该试验通过双列杂交方法对杂交后代进行配合力分析,期望选出优良亲本和组合。
1:宁春 39 号,2:J666,3:J659,4:宁春 51 号,5:730-1,6:宁春 4 号,7:834-2,8:741-2。
1.2.1 试验设计。完全双列杂交方式的第4类Griffing设计方法
1.2.2 种植方式。单行种植,行长1.1 m,行距0.2 m
1.2.3 设计方法。随机区组设计,2次重复,采用固定模型进行配合力分析,所用公式如下:
一般配合力的平方和:
特殊配合力的平方和:
特殊配合力效应:
特殊配合力方差:
上式中P为亲本个数,Xij为第i个亲本与第j个亲本杂交所得F1平均性状。
28个杂交组合的主要性状见表1。
表1 双列杂交F1代主要农艺性状平均值
通过F测验,说明这28个杂交组合F1代单株主要农艺性状间存在极显著差异(表2),进一步进行配合力分析。
由表3可知,在固定模型下,一般配合力方差和特殊配合力方差均达极显著水平,因此,可以认定这些效应间存在真实差异,有必要估算出各亲本的配合力效应值,作为评价亲本优劣的依据。
由表4可知,主要性状一般配合力效应741-2最高,其次是730-1。亲本741-2结实小穗、穗粒数、穗粒重的一般配合力效应均达极显著水平,并且一般配合力效应值比其他亲本大,表明该品种是一个多穗且高产的优良亲本,但其他性状均呈负向效应,说明以741-2作亲本的后代有降秆作用。730-1的株高、穗长、结实小穗、穗粒数的一般配合力效应均达极显著水平,除穗长一般配合力效应值最大,其他性状一般,配合力效应值位居第2和3位,表明该品种与其他品种杂交有望得到高秆、大穗、多穗的高产后代。同时可看出741-2的结实小穗、穗粒数、穗粒重同方向变化,且都是产量构成因素,一般配合力在产量构成上较好,能稳定遗传。为充分说明,再进行特殊配合力效应比较。
由表5可知,主要性状特殊配合力效应834-2×2741-2最高,其次是宁春4号×834-2,宁春39号×730-1。834-2×741-2组合除穗长外均趋于正向,且均达极显著水平,在株高、穗颈长、穗粒重中的特殊配合力效应最大,说明该组合有望得到较高株高、穗颈长、穗粒重的后代。宁春4号×834-2组合的穗长、结实小穗、穗粒数、穗粒重的特殊配合力效应均达极显著水平,且穗长、结实小穗、穗粒重中的特殊配合力效应最大,说明该组合有望得到较高穗长、结实小穗、穗粒重的后代。宁春39号×730-1组合的穗颈长、结实小穗、穗粒数、穗粒重的特殊配合力效应均达极显著水平,穗粒数的特殊配合力效应最大,说明该组合有望得到多穗后代。表5中可看出,一般穗粒数高的,相应的结实小穗、穗粒重都高。为了进一步证明哪个作亲本更可信,需进行特殊配合力方差计算。
由表6知,主要性状特殊配合力方差宁春4号最大,其次是宁春39号。亲本特殊配合力方差大小反映在一系列杂交组合中该亲本性状遗传的整齐程度,方差越大,性状的不平衡程度越大,说明该亲本与其他亲本杂交时可望出现偏离一般配合力效应所估计的极端后代,即出现有价值的性状。一般配合力高,特殊配合力方差大的亲本最理想。宁春4号的穗长、结实小穗数的特殊配合力方差最大,宁春39号的穗粒数的特殊配合力方差最大,说明以它们为亲本可能出现高产的突破性组合。
表2 28个杂交组合F1代主要性状的方差分析
表3 配合力方差分析
表4 8个品种的一般配合力效应及差异显著性测定
表5 28个组合特殊配合力效应比较
表6 特殊配合力方差
741-2是多种性状一般配合力较好的亲本,其次是 730-1;834-2741-2、宁春 4 号 834-2、宁春 39号730-1是多种性状特殊配合力较好的亲本组合,所以,在以高产为目标的育种工作中,730-1、834-2、宁春4号、宁春39号都可作为理想亲本,其中,若以穗粒重为目标时834-2最好,741-2次之。
综合性状水平高是获得强优势后代的关键。要获得高产或高品质性状的后代,两亲本至少要有一个高配合力的。在一般配合力高的基础上,再选用配合力方差大的亲本,使高、低性状互补,同时发挥一般配合力和特殊配合力效应。亲本的某个性状值高,其一般配合力也较高,特殊配合力在不同组合间的差异很大,在杂交育种选择亲本时,应注重性状突出的材料,用作亲本,后代可能固定其突出性状。如共同亲本的一般配合力较好,所配制的杂交组合也不宜太少,应尽量多做一些组合,以便从中选择特殊配合力高的优良组合。
[1]何云龙.春小麦主要农艺性状的配合力及遗传力初步分析[J].黑龙江农业科学,1993(4):5-10.
[2]金福平.春小麦主要性状配合力分析及其亲本利用价值的评定[J]黑龙江农业科学,1992(2)6-12.
[3]马育华.植物育种的数量遗传学基础[M].江苏科学技术出版社,1982.
[4]卢庆善,孙毅,华泽田.农作物杂种优势亲本系配合力测定[M].中国农业科技出版社,2001.
[5]裴新澍.数理遗传与育种[M].上海科学技术出版社,1987.
[6]刘来福,毛盛贤,黄远樟.作物数量遗传[M].农业出版社,1984.
[7]盖钧益.试验统计方法[M].中国农业出版社,2000.