紫薇种间杂种子代遗传变异及多性状联合选择

杨彦伶 李振芳 马林江 王瑞文 黄国伟 陈华超

摘 要： 以紫薇与福建紫薇杂种F1为研究对象，通过对杂种主要生长与开花性状的遗传变异及相关分析，筛选综合评价指标，并进行优良单株选择。结果表明：着花密度、花序长、花序宽、株高、地径5个性状在杂种个体间存在较大变异，变异系数在16.5%～21.46%之间，具有较大选择潜力。相关分析显示，着花密度、花序长、株高3个性状间相关关系不显著，可开展多性状联合选择。运用综合评分法对3个性状进行综合选择，按照10%入选率筛选出9株着花密度、花序及生长性状兼优的优良单株，平均着花密度、花序长、株高较对照及群体平均值分别提高9.51%～14.72%、21.13%～23.82%、18.75%～68.34%。

关键词： 紫薇;福建紫薇;种间杂交;遗传变异;综合选择

中图分类号：S685.99 文献标识码：A 文章编号：1004-3020（2020）03-0009-05

Genetic Variation and Multiple Traits Joint Selection of Interspecific Hybrids F1 between Lagerstroemia indica and Lagerstroemia limii

Yang Yanling Li Zhenfang Ma Linjiang Wang Ruiwen Huang Guowei Chen Huachao

（Hubei Academy of Forestry Hubei 430075）

Abstract： the hybrids F1 of Lagerstroemia indica and Lagerstroemia limii was taken as the research object. Through the analysis of the genetic variation and correlation of the main growth and flowering traits of the hybrids， the comprehensive evaluation indexes were screened and the excellent single plant selection was carried out. The results showed that the characters of flowering density， length of inflorescence， width of inflorescence， plant height and ground diameter had great variation among hybrid individuals， and the variation coefficient was between 16.5% and 21.46%， which had great selection potential. Correlation analysis showed that there was no significant correlation among the three traits of flowering density， inflorescence length and plant height. Three traits were selected by comprehensive scoring method， and 9 plants with excellent flower density， inflorescence and growth traits were selected according to the 10% selection rate. The average flower density， inflorescence length and plant height were increased by 9.51%～14.72%， 21.13%～23.82% and 18.75%～68.34%， respectively， compared with the average values of control and group.

Key words： Lagerstroemia indica; Lagerstroemia limii; interspecific cross; genetic variation; comprehensive selection

種间杂交是植物遗传改良有效的育种手段和主要途径之一。紫薇Lagerstroemia indica花色丰富，观赏价值高，但生长较慢，且易感染白粉病;福建紫薇Lagerstroemia limii为灌木或小乔木，生长健壮，抗性较强[1]。以紫薇和福建紫薇为育种材料进行种间杂交，对培育速生抗病，且观赏性状优良的新品种具有重要意义。前期采用紫薇品种‘Dyneamite与福建紫薇进行种间杂交，发现杂交后代株高、地径、冠幅、叶长、叶宽等生长性状表现出显著的杂种优势，花色多表现为双亲的中间色紫红色，没有明显分离[2]，且田间观察结果显示，杂种子代白粉病感染率很低。

综合评价是植物新品种选育的关键。目前，常见的观赏植物品种综合评价方法主要有层次分析法[3-8]、主成分分析法[9-12]、灰色关联分析法[13，14]以及层次分析和多维价值理论相结合的分析方法[15]等。上述方法涉及评价指标多，全面测定费时费工，并且各性状指标变化错综复杂，性状之间存在相互制约，相互消长的关系，会在一定程度上影响性状定向选择的效果。因此，在杂交子代初选阶段，筛选少量性状指标，探索简便、适用的综合选择方法十分必要。洪永辉等[16]采用分类法与综合评分法相结合的方法，对马尾松种子园无性系亲本的产籽率、木材密度和11年生子代的材积生长量性状进行评价，选择出20个花期一致且三性状兼优的优良无性系。胡集瑞等[17]应用综合评分法对8年生马尾松种子园无性系进行评价，选择出26个材积、产籽量、木材比重性状兼优的优良无性系。陈敬德[18]应用综合评分法对马尾松种子园无性系进行评价，并指导种子园的疏伐。疏伐后，种子园优良无性系类型比率由45%提高至63%。

本研究以紫薇品种‘Dyneamite为母本，福建紫薇为父本杂交获得的F1群体为试验材料，对着花密度等开花及生长性状的遗传变异及相关性进行统计和分析，在此基础上，运用综合评分法，筛选出着花密度、花序和生长兼优的优良单株，为优良新品种选择打下良好基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料与方法

试验在湖北省林科院九峰试验基地进行。2015年以紫薇品种‘Dynamite、‘鄂薇3号为母本，分别与采自2株不同福建紫薇单株的花粉进行杂交，得到3个杂交组合：‘Dynamite×福建紫薇1（组合1）、‘Dynamite×福建紫薇2（组合2）、‘鄂薇3号×福建紫薇2（组合3）。2016年播种，2017年营建杂种子代试验林。试验林采用完全随机区组设计，5株小区，6次重复，分别以紫薇杂种亲本‘Dynamite、‘鄂薇3号自由授粉子代实生苗作对照（CK1、CK2）。2017～2018年调查了87株杂种子代的株高、地径、着花密度、花序长、花序宽等性状。

1.2 数据分析

应用SAS9.4、Microsoft office等软件进行数据分析与处理。

杂种子代分类与评分方法[17]：各性状以杂种群体平均值（）和平均值加减1个标准差（±S）为界线，按性状表型值从高到低分为I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类，并分别记4、3、2、1分。

采用多指标综合评分法进行优良单株评价及选择[17]。多指标综合评分公式为：

P=∑ni=1Aii/max

式中：P为各单株的综合得分值，Ai为i性状的权重值，i为各单株在i性状的得分值，max为i性状的最大值，n为性状数。

考虑评选目的是筛选着花密度、花序及生长等性状兼优的优良单株，选择着花密度、花序长、株高等3个性状，权重取值分别为0.4、0.3、0.3。

2 结果与分析

2.1 杂种子代主要开花及生长性状的变异

2.1.1 着花密度、花序、生长量等性状差异

对杂交组合子代群体主要开花及生长性状的分析结果表明（表1）：杂种群体的着花密度、花序及生长量均存在较大差异，其变异系数为16.5%～21.46%，变异程度最大的是地径，变异程度最小的是花序宽。从杂交组合间的性状差异看（表2），组合3平均着花率最高，组合1花序长、花序宽、株高、地径平均值等均为最大。从综合性状看，组合1表现较好，组合3次之，组合2稍差。

2.1.2 着花密度、花序、生长量等性状的相关分析

为分析杂种子代平均着花密度、花序长、花序宽、株高、地径之间的关系，对上述性状进行相关分析及相关系数显著性检验。结果表明，花序长与花序宽、株高与地径呈极显著正相关，着花密度与地径间呈显著负相关，其他性状间相关关系不显著（表3）。相关分析结果显示，着花密度、花序长、株高3個性状间相关关系不显著，说明上述3个性状是相对独立的，因此，对杂种子代进行着花密度、花序长、株高等多性状联合选择是可行的。

2.2 主要性状分类及优良单株综合评选

2.2.1 着花密度、花序长、株高等性状分类情况

本研究所探讨的问题主要是以提高紫薇多性状遗传改良为目标，性状选择的主要依据是杂种子代着花密度、花序及生长表现。以杂种群体平均值和平均值加减1个标准差为界线，对杂种子代着花密度、花序长、株高等性状进行分类（表4），I、Ⅱ类为优良类型，Ⅲ、Ⅳ类为低劣类型。

从着花密度分类情况看，I类优良类型有21株，平均着花密度91.86%，分别比对照1、对照2平均值高出16.07%、21.40%。Ⅱ类优良类型有34株，平均着花密度81.76%，分别比对照1、对照2平均值高出3.31%、8.05%。Ⅲ类低劣类型有17株，平均着花密度71.18%，分别比对照1、对照2平均值低10.06%、5.93%。Ⅳ类低劣类型有15株，平均着花密度47.67%，分别比对照1、对照2平均值低39.76%、37.00%。说明杂种子代着花密度存在很大变异性，通过单株选择可获得较好的改良效果。

从花序长分类情况看，I类优良类型有13株，平均花序长20.4 cm，分别比对照1、对照2平均值高出29.61%、26.79%。Ⅱ类优良类型有36株，平均花序长17.21 cm，分别比对照1、对照2平均值高出9.34%、6.96%。Ⅲ类低劣类型有24株，平均花序长14.86 cm，分别比对照1、对照2平均值低5.59%、7.64%。Ⅳ类低劣类型有14株，平均花序长11.3 cm，分别比对照1、对照2平均值低28.21%、29.77.00%。花序长的I类、Ⅱ类优良单株比例虽然低于着花密度，但仍有较大的遗传改良潜力。

从株高分类情况看，I类优良类型有15株，平均株高171.73 cm，分别比对照1、对照2平均值高出83.10%、72.99%。Ⅱ类优良类型有30株，平均株高144.57 cm，分别比对照1、对照2平均值高出54.14%、45.63%。Ⅲ类低劣类型有26株，平均株高120 cm，分别比对照1、对照2平均值高出27.95%、20.88%。Ⅳ类低劣类型有17株，平均株高93.18 cm，分别比对照1、对照2平均值低0.65%、6.13%。杂种株高高于对照的优良单株比例达到80.6%，生长性状十分突出，通过选择可获得生长性状显著提高的优良单株。

2.2.2 杂种优良单株综合评选

采用综合评分法，以杂种子代着花密度、花序长、株高3个指标进行优良单株综合选择。按照综合评分值高低顺序，入选率10%，共入选优良单株9株（表5）。入选的优良单株综合评分值最高分0.9125分，最低分0.8071分。其平均花序长达19.49 cm，分别较CK1、CK2及群体平均值提高23.82%、21.13%和21.28%。平均株高达157.89 cm，分别较CK1、CK2及群体平均值提高68.34%、59.05%和18.75%。平均着花密度达86.67%，分别较CK1、CK2及群体平均值提高9.51%、14.54%和14.72%。

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（责任编辑：唐 岚）