小麦穗部性状遗传和杂种优势分析

周芳菊 张道荣 凌冬 汤清益 孙华卫 刘先斌 邹贤斌 陆天泰 史耀东

摘要：对小麦（Triticum aestivum L.）30个F1代组合的穗部性状进行超高亲优势分析，并对配组的60个亲本的穗部性状进行相关分析。结果表明，30个组合F1代材料的穗粒重、穗粒数、穗长、总小穗数、有效小穗数均有不同程度的超高亲优势，且穗粒数、有效小穗数的超高亲优势达极显著水平。子代与亲代材料穗部性状间均具有高度的相关性，穗粒数与穗粒重、穗粒数与总小穗数、穗粒数与有效小穗数、穗粒重与穗长、穗粒重与总小穗数、穗粒重与有效小穗数、穗长与总小穗数、穗长与有效小穗数、总小穗数与有效小穗数间相关性都达到了极显著水平。

关键词：小麦（Triticum aestivum L.）;穗部性状;超高亲优势;相关分析

中图分类号：S512.1         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）09-0013-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.09.003           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Abstracts： The over high parent heterosis of spike traits of 30 hybrids in wheat（Triticum aestivum L.） was analyzed， and the relation among spike traits of 60 parents was also analyzed. The results showed that there was over high parent heterosis of grain weight per spike， grain number per spike， panicle length， total spikelets number and effective spikelet number in all 30 hybrids， and the over high parent heterosis of grain number per spike and effective spikelet number was significance at the 0.01 level. There were highly significant correlation among the spike traits in hybrids and parents. And there were highly significant correlations between kernel number per spike and grain weight per spike， kernel number per spike and total spikelets， kernel number per spike and effective spikelet number， grain weight per spike and spike length， grain weight per spike and total spikelets number， grain weight per spike and effective spikelet number， spike length and total spikelets number， spike length and effective spikelet number， total spikelets number and effective spikelet number.

Key words： wheat （Triticum aestivum L.）; spike traits; over high parent heterosis; correlation analysis

小麦（Triticum aestivum L.）的杂种优势普遍存在，杂种优势是农作物提高产量、改良品质的一个重要途径[1，2]。目前中国的杂交小麦已出现创新，相继有新品种审定推广[3，4]，因此未来杂交小麦的研究应用会日益广泛。但小麦杂种优势的强弱因亲本配制组合不同而异，因而如何选配优良亲本是获取强优势组合的重要前提。本研究选择了60个基因型不同的材料作亲本，配制了30个组合，对F1代及亲本的穗部性状进行分析研究，探索穗部性状间的相关性及后代出现超亲优势的几率，探讨亲本选配及强优势组合的选择方法。

1  材料与方法

1.1  试验材料

试验材料由基因型不同的60个亲本（P001至P060）及其所组配的30个F1组合组成。根据考种结果，对这30个组合进行比较分析，同时对其相应的60个亲本的性状也进行分析。

1.2  试验方法

2017年按不完全双列杂交设计配30个杂交组合，同年10月将30个杂交种和60个亲本一起种植。试验采用随机区组设计方法，2行区，行长150 cm，行距20 cm，株距5 cm。在成熟期随机抽取30穗考察穗粒数、穗粒重、穗长、有效小穗数、总小穗數和不孕小穗数6个数量性状。把调查的数据进行杂种优势分析，并采用SPSS和Excel软件进行相应的方差分析和相关分析。

杂种优势分析：超高亲优势=（某性状F1代平均值-高亲值）/高亲值。

2  结果与分析

2.1  杂种F1代穗部性状优势表达

从表1可以看出，在30个F1代组合的超高亲优势值中，不同性状的杂种优势表现在各个组合中出现正向超高亲优势的频率不同，穗粒数的超高亲优势占比为83%，穗长的超高亲优势占比为73%，总小穗数的超高亲优势占比为80%，有效小穗数的超高亲优势占比为77%，不孕小穗数的超高亲优势占比为63%，穗粒重的超高亲优势占比为80%，说明穗粒数、穗长、总小穗数、有效小穗数、穗粒重在多数组合中表现为倾高亲遗传，大部分组合表现出不同程度的超高亲优势，各性状组合总数的优势顺序为穗粒数>总小穗数、穗粒重>有效小穗数>穗长>不孕小穗数。说明穗粒数比穗粒重、穗长更易于在后代中表现出来。

从表2可以看出，穗粒数、有效小穗数的超高亲优势值达极显著水平，说明这两个穗部性状在不同组合间优势差异较大，也可能是亲本这一性状差异大反映到F1代的;穗粒重、穗长的超高亲优势值未达到显著水平，说明这两个性状在后代中可稳定地表达出来，在亲本选配时要注重穗部性状的差异表现。

2.2  F1代与亲本间的相关分析

如表3所示，从F1代和亲本间穗部性状的相关系数来看，各性状间的相关性除不孕小穗数外都为正相关，其中穗粒数与穗粒重、穗粒数和总小穗数、穗粒数和有效小穗数、穗粒重和穗长、穗粒重和总小穗数、穗粒重和有效小穗数、穗长和总小穗数、穗长和有效小穗数、总小穗数和有效小穗数这9组性状间相关性都达到了极显著水平，穗粒数和穗长、总小穗数和不孕小穗数这2组性状间相关性为显著水平。这说明小麦的穗粒数、穗粒重、穗长遗传力普遍较高，具有较高的杂种优势，另外某些性状组合，比如穗粒数和穗长、穗粒数和穗粒重这些性状组合，可以通过对一个性状的表型选择，达到选择另一个性状的目的。

3  结论

1）本研究表明，小麦穗部性状的超高亲优势普遍存在，在所配置的30个组合中的180个单一性状中有137个具有超高亲优势，优势出现频率顺序为穗粒数>总小穗数、穗粒重>有效小穗>穗长>不孕小穗，且大部分组合存在超高亲优势，通过表型选择强优势组合的可靠性较高。

2）在30个组合的4个穗部性状优势值方差分析表明，穗粒数、有效小穗数达到了极显著水平，说明穗粒数、有效小穗优势表现明显，是较易选择的性状，试验结果与前人的研究结果趋向一致，选择效果与遗传力有很大的关系，遗传力高的性状易于选择，遗传力低的性状难于选择[5-9]。

3）根据子代与亲本穗部性状的相关分析发现，子代与亲本间除不孕小穗数外，其他性状间均存在正相关关系，且有9组穗部性状相关性达极显著水平，2组穗部性状相关性达显著水平。

参考文献：

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[9] 吴银云.小麦穗长性状遗传及其在杂交后代选择上的利用[J].农业科技通讯，201（1）：95-97.

收稿日期：2018-12-28

基金项目：国家重点研发计划“七大农作物育种”试点专项（2017YFD0100800）;农业部现代产业技术体系专项（CARS-3）;湖北省农业科技创新 中心资助项目（2016-620-000-001-058）

作者简介：周芳菊（1977-），女（瑶族），湖南江永人，副研究员，主要从事小麦遗传育种和高产栽培技术研究，（电话）15872288349 （电子信箱）xiangfan520@163.com;通信作者，张道荣（1972-），女，湖北襄阳人，研究员，主要从事小麦育种研究和新品种的栽培推广。