三系杂交稻优质不育系德66A主要经济性状的配合力分析

蒋钰东况浩池罗俊涛何兴材杨扬付均郑军陈光珍曾正明*

（1四川省农业科学院水稻高粱研究所/农业部西南水稻生物学与遗传育种重点实验室,四川德阳618000；2国家水稻改良中心四川泸州分中心 四川泸州646100；*通讯作者∶zzmok783＠163．com）

在三系杂交水稻新组合选育中，优良骨干亲本（不育系和恢复系）是选育优良组合的基础[1-2]。三系杂交水稻组合选育历史证明，一个优良骨干亲本的育成，可以配制育成众多的优良组合，创造出巨大的社会经济效益[3-4]。优良骨干亲本的创建是农作物育种攻关特别重要的研究内容之一[5]。育种工作者也将优良育种亲本的选育作为主要的突破性研究目标[6-7]。德66A就是在此背景下由四川省农业科学院水稻高粱研究所历经10多年育成的优质三系不育系。德66B经农业部稻米及制品质量监督检验测试中心测定，稻米品质达国颁《优质稻谷》二级标准。德66A于2017年8月通过四川省农作物品种审定委员会组织的技术鉴定。为了更好地应用德66A配组出优势组合，笔者对德66A主要经济性状的配合力、遗传力进行了初步分析。

1 材料与方法

1.1 试验材料

不育系3份∶分别为四川省农业科学院水稻高粱研究所选育的德66A、泸香618A和从江西引进的赣香1A。

恢复系6份∶分别为四川省农业科学院水稻高粱研究所选育的泸恢37和德恢715，四川省绵阳市农科院选育的绵恢1316、绵恢1181和绵恢523及四川省农科院作物研究所选育的成恢727。

1.2 试验方法

供试材料根据播始历期分批次播种，2015年7月将不育系和恢复系按照不完全双列杂交在四川省农业科学院水稻高粱研究所德阳基地配制组合，2016年将F1代种植于德阳基地试验田，试验采用随机区组排列，3次重复。4月5日播种，5月10日移栽，株行距按16.6 cm×26.5 cm 单本移栽，每个小区种 10 行，每行 10株，采用大田常规管理技术。

观察各组合材料的株叶形态等特征特性，调查始穗期。成熟后，在小区中间随机取5株典型植株，风干考种，考查有效穗数、穗长、每穗实粒数、结实率、千粒重和单株产量等。不育系和恢复系配合力方差，亲本产量及相关性状的一般配合力和各组合特殊配合力方差分析均在DPS软件上进行。

2 结果与分析

2.1 配合力方差分析

从表1可见，组合间各性状的方差均达到极显著水平，说明各性状遗传差异真实存在，可以进行配合力分析；P1（父本）有效穗数、穗长、每穗实粒数和千粒重的一般配合力方差均达到显著水平，其单株产量的一般配合力方差达到极显著水平；P2（母本）有效穗数、穗长、单株产量的一般配合力方差均达到极显著水平，其每穗实粒数和千粒重的一般配合力方差达到显著水平。表明除结实率之外各性状的一般配合力（GCA）在参试亲本间存在显著差异。P1、P2除穗长和结实率之外各性状的特殊配合力（SCA）均达到显著或极显著水平，表明这些性状的特殊配合力对F1杂种的表现有明显作用。另外，各个农艺性状的一般配合力方差均显著大于特殊配合力方差，表明各供试材料在这些农艺性状上主要受到基因加性效应的控制。

表1 18个组合8个农艺性状的配合力方差分析

表2 亲本主要农艺性状一般配合力（GCA）效应

2.2 配合力效应分析

2.2.1 亲本一般配合力效应分析

由表2可知，同一性状不同亲本间及同一亲本不同性状间的一般配合力（GCA）效应差别都很大。3份不育系GCA效应分析，德66A在有效穗数、千粒重、结实率和单株产量性状上的GCA效应值明显优于赣香1A和泸香618A。德66A在多个主要经济性状上GCA效应值较高，表明其是具有较好一般配合力的不育系材料。6份恢复系GCA效应分析，成恢727在6个主要经济性状上的GCA效应值均达到较高水平，其中在每穗实粒数、结实率和单株产量的性状上GCA效应值最高，表明成恢727是具有较好一般配合力的恢复系材料。另外，恢复系德恢715在有效穗数和单株产量的性状上GCA效应值较高，其效应值分别为7.64和3.03。

2.2.2 组合间特殊配合力（SCA）效益分析

从表3可见，有效穗数SCA效应值最大的组合是德 66A/成恢 727 （7.96），其次是赣香 1A/绵恢 523（6.04），第三是赣香 1A/绵恢 1316（4.91），最小的是赣香 1A/德恢 715（-10.38）；穗长 SCA 效应值最大的组合是德 66A/绵恢 523（4.49），其次是赣香 1A/德恢 715（3.20），第三是泸香 618A/绵恢 1181（2.51），最小的是泸香 618A/德恢 715（-2.95）；每穗实粒数 SCA 效应值最大的组合是赣香1A/德恢715（7.62），其次是泸香618A/绵恢 523（6.72），第三是德 66A/成恢 727（3.74），最小的是赣香 1A/绵恢 523（-7.76）；千粒重 SCA 效应值最大的组合是德66A/成恢727（5.94），其次是德66A/绵恢 1181 （4.54），第三是赣香 1A/绵恢 1181（3.78），最小的是泸香 618A/绵恢 1181（-8.32）；结实率SCA效应值最大的组合是赣香 1A/德恢 715（8.48），其次是赣香 1A/绵恢 1181（7.12），第三是泸香 618A/绵恢523（5.85），最小的是泸香 618A/绵恢 1316（-7.05）；单株产量SCA效应值最大的组合是德66A/成恢727（9.45），其次是泸香 618A/绵恢 1181（3.70），第三是赣香 1A/绵恢 1316（2.79），最小的是赣香 1A/泸恢 37（-2.70）。

2.3 遗传效应分析与遗传力估算

利用固定模型算式估算各性状基因型方差遗传分量，结果（表4）表明，除每穗实粒数之外，其他各性状中一般配合力（GCA）基因型方差占总方差的比率均超过50%以上，表明这些性状更多受到加性效应影响。

从表4可以看出，本研究中，亲本不育系对除穗长性状之外的其他各性状的贡献率均大于亲本恢复系。同时，在每穗实粒数和千粒重性状上，特殊配合力（SCA）方差占总方差的比重均较大，说明这些农艺性状上更应加强考虑对组合特殊配合力的筛选。

表3 18个组合主要农艺性状的特殊配合力（SCA）相对效应值

表4 配合力方差分量及遗传力估值

6个主要经济性状遗传力估算结果（表4）表明，各农艺性状的遗传力相差较大，狭义遗传力由大及小依次为单株产量＞有效穗＞结实率＞千粒重＞穗长＞每穗实粒数；其中，具有高遗传力的性状分别是有效穗数、结实率和单株产量，其狭义遗传率均高于60%。另外，在每穗实粒数和千粒重性状上广义遗传力和狭义遗传力数值相差较大，表明本试验这2个性状更多受到非加性效应的影响。

3 小结与讨论

水稻杂种优势利用的关键在于综合评价水稻亲本一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA）效应[8]。本试验利用遗传交配设计，初步评价新育三系不育系德66A一般配合力和特殊配合力水平。结果表明，德66A在有效穗数、千粒重、结实率和单株产量性状上的GCA效应明显好于赣香1A和泸香618A，说明德66A是具有较好一般配合力的不育系。6个恢复系的6个主要经济性状GCA效应来看，成恢727在每穗实粒数、结实率和单株产量性状上均高于其他5个恢复系的GCA效应值，表明成恢727是具有较好一般配合力的恢复系。从18个组合的特殊配合力（SCA）效应分析来看，德66A/成恢727的（SCA）效应在有效穗数、千粒重和单株产量农艺性状上都大于其他杂交组合，分别到达7.96、5.94 和 9.45，表明不育系德 66A 与恢复系成恢727不仅具备较好的一般配合力水平，同时也兼具较好的特殊配合力，其配制的组合德66A/成恢727在多个主要经济性状上均处于较高的水平，具有较好的应用前景。可见，德66A可以作为新组合配制的骨干亲本，加大应用力度。

本研究的试验材料中，杂交组合F1代在性状上的竞争优势的贡献率表现为母本（不育系）大于父本（恢复系），其中具有高遗传力的性状是有效穗数、结实率和单株产量。每穗实粒数和千粒重性状上广义遗传力与狭义遗传力相差较大，表明这些性状更易受到环境和特定基因作用的影响。