西瓜砧木自交系产量与品质性状配合力分析

攸学松，朱莉，曾剑波，陈艳利，李云飞，马超，李婷，张莹

（北京市农业技术推广站，北京 100029）

西瓜是世界上广泛栽培的一种经济作物，由于周年生产和设施栽培，近年来连作障碍与土传病害发生呈日益加剧的趋势，嫁接是解决上述问题的关键措施[1]，因此选育优良砧木对西瓜生产具有重要的经济意义。通过配合力分析可以量化各指标权重，更好地评价材料各性状表现的优劣，从而指导组合试配，提高育种效率，是育种中不可或缺的手段。近年来，国内先后培育出一些市场占有率高、抗性较好的优良西瓜砧木杂交品种。李海真等[2]利用从马来西亚的一个地方品种和日本砧木杂交种分离出来的自交系，培育出‘京欣砧4 号’西瓜砧木；应泉盛等[3]利用一个来自山东的梨形葫芦材料和一个来自日本的长梨形葫芦砧木育种材料杂交育成了‘甬砧5 号’。

前人在各作物杂交育种中广泛应用配合力来进行材料的辅助筛选以及组配[4-7]，瓜类作物主要集中在西瓜、甜瓜和黄瓜方面，但在西瓜砧木中的应用研究还较少。笔者以3 个自交系为母本、6 个自交系为父本作材料，采用不完全双列杂交设计组配杂交组合，分析其产量及品质相关性状的一般配合力和特殊配合力效应，以及配合力与这些性状的相关性，旨在探明这些自选西瓜砧木自交系材料的产量和品质性状配合力，为砧木种质资源的利用及杂交组合的配制提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验分别在北京市农业技术推广站海南基地以及北京顺沿特菜基地进行，其中组合配制试验在海南基地进行，土壤类型属砂壤土，肥力中等，地爬栽培，试验田管理按常规方式进行。配合力测定试验在北京顺沿特菜基地进行，土壤类型属砂壤土，肥力良好，钢架大棚吊蔓栽培。

1.2 试验材料

以北京市农业技术推广站筛选出的优良南瓜砧木材料 HZ-1、HZ-4、XF-6、XF-7、ZSB0-1-2、ZSB0-1-7 作父本，以Z4T6-5、Z4B9-1、Z4B9-3 作母本，采用不完全双列杂交 NCⅡ设计，配制杂交组合（表1），收获种子作为配合力测定砧木组合材料。

表1 基于NCⅡ的18 种配合力组合设计

以北京市农业技术推广站自育小型西瓜品种‘超越梦想’为接穗，杂交组合为试验对象进行嫁接，春大棚栽培开展试验。

1.3 试验方法

2018 年10 月将参加试验的砧木材料在海南基地播种育苗，10 月底定植在北京市农业技术推广站海南基地大田中。采用随机区组排列，株距60 cm，行距250 cm，试验田管理按常规方式进行。2018 年12 月初按试验设计进行杂交，并收获F1代种子。

将收获的F1种子于2019 年2 月20 日播种，以‘超越梦想’为接穗进行嫁接开展配合力测定试验，3 月1 日开始嫁接，嫁接方式为贴接，3 月25 日定植。采用随机区组排列，3 次重复，双行种植，行株距30 cm×40 cm，每个小区种植30 株。6 月11 日考种测量各小区组合的单果质量以及边糖、中心糖含量。

1.4 数据分析

试验数据采用Microsoft Excel 软件处理，计算一般配合力和特殊配合力，分析产量和品质的杂种优势和遗传效应。

结果与配合力计算按照黄远樟等[4-5]的方法计算，公式如下：

式中，gcai（j）为某品种自交系数量性状的一般配合力（g.c.a），xi（j）为各品种自交系在其杂交后代中的数量性状平均数，x为整个杂交后代的数量性状总平均数。

式中，scaij为某组合数量性状的特殊配合力（s.c.a），xij为某数量性状的小区平均数，x为各小区数量性状平均数的总平均，gcai为父本一般配合力，gcaj为母本一般配合力。

2 结果与分析

2.1 被测自交系单瓜重一般配合力和特殊配合力分析

从表2 可以看出，9 个被测系一般配合力由高到低排列顺序为 H>G>A>C>I>E>F>B>D，即 ZSB0-1-2>XF-7>Z4T6-5>Z4B9-3>ZSB0-1-7>HZ-4>XF-6>Z4B9-1>HZ-1。从单瓜重来看，参试的9 个被测亲本中，ZSB0-1-2 的一般配合力最高，而HZ-1 最低，对于父本来说，则是C>B，即Z4B9-3> Z4B9-1。

表2 各自交系组合单瓜重与一般配合力效应

由表3 可以看出，18 个杂交组合单瓜重特殊配合力从高到低是D×A>H×C>F×B>I×C> E×A>D×C>E×B>G×B>I×A，即 HZ-1×Z4T6-5>ZSB0-1-2×Z4B9-3>XF-6×Z4B9-1>ZSB0-1-7×Z4B9-3>HZ-4×Z4T6-5>HZ-1×Z4B9-3>HZ-4×Z4B9-1>XF-7×Z4B9-1>ZSB0-1-7×Z4T6-5，其余为负向效应。其中，最高的组合为HZ-1×Z4T6-5，最低组合为XF-6×Z4T6-5。

表3 18 个自交系组合单瓜重特殊配合力效应

2.2 被测自交系中心糖和边糖的一般配合力和特殊配合力分析

从表4 可以看出，7 个被测系一般配合力由高到低为I>C>A>G>F>H>E>B>D，即 ZSB0-1-7>Z4B9-3> Z4T6-5>XF-7>XF-6>ZSB0-1-2>HZ-4>Z4B9-1>HZ-1。从中心糖来看，参试的9 个自交系中，ZSB0-1-7 配合力最高，而HZ-1 配合力最低。

表4 各自交系果实中心糖含量与一般配合力

由表5 可知，18 个杂交组合中，中心糖特殊配合力从高到低的组合是：G×A>I×A>E×C>H×B> E×B>F×B>G×C>F×C>D×A>H×A，即 XF-7×Z4T6-5>ZSB0-1-7×Z4T6-5>HZ-4×Z4B9-3>ZSB0-1-2×Z4B9-1>HZ-4×Z4B9-1>HZ-6×Z4B9-1>XF-7×Z4B9-3>HZ-1×Z4T6-5>ZSB0-1-2×Z4T6-5，其余为负向效应。其中，最高组合为XF-7×Z4T6-5，最低组合为XF-7×Z4B9-1。

从表6 可以看出，7 个被测系一般配合力由高到低为F>A>I>G>H>B、C> E>D，即 XF-6>Z4T6-5>ZSB0-1-7> XF-7>ZSB0-1-2>Z4B9-1、Z4B9-3>HZ-4>HZ-1。从果实边糖来看，参试的9 个自交系中，XF-6 一般配合力最高，而HZ-1 一般配合力最低。

表6 各自交系果实边糖与一般配合力

由表7 可知，18 个杂交组合中，小区果实边糖特殊配合力从高到低为：I×A>H×A>F×C>E×B>G×A>D×C>E×C>G×C>H×B>I×B，即 ZSB0-1-7×Z4T6-5>ZSB0-1-2×Z4T6-5>XF-6 ×Z4B9-3>HZ-4 ×Z4B9-1>XF-7 ×Z4T6-5>HZ-1×Z4B9-3>HZ-4×Z4B9-3> XF-7×Z4B9-3>ZSB0-1-2×Z4B9-1>ZSB0-1-7×Z4B9-1，其余为负向效应。其中配合力最高的组合为ZSB0-1-7×Z4T6-5，最低的组合为ZSB0-1-7×Z4B9-3。

表7 杂交组合果实边糖特殊配合力

2.3 一般配合力与亲本单瓜重、 中心糖和边糖性状的相关性分析

从表8 可以看出，亲本单瓜重性状主要与母本材料呈正相关的趋势，即母本材料配合力高，则单瓜重性状普遍较高，如在父本材料G 和D 中，其单瓜重与母本材料的配合力呈完全正相关，表现母本材料配合力大，组合单瓜重大；在H 与母本的组合有类似趋势；在I、E 和F 和母本的组合则表现异常。

表8 亲本一般配合力与杂交组合单瓜重性状的相关性

从表9 可以看出，亲本一般配合力的大小与杂交组合小区中心糖的高低近似呈正相关。即同一个母本与同一类型的父本中，父本的一般配合力数值大的其组合中心糖含量高，母本一般配合力数值小的其组合中心糖含量也低。但在 F×A，E×A，G×B，D×B，I×C，E×C 等组合上表现异常，异常率为33%，该规律有待进一步试验验证。

表9 亲本一般配合力与杂交组合中心糖性状的相关性

从表10 可以看出，亲本一般配合力的大小与杂交组合小区边糖的高低呈近似正相关。即配合力高的父本与配合力高的母本杂交组合，其组合的边糖含量也高，父母本一般配合力数值小的其组合边糖也低。但同样在F×A，E×A，G×B，I×C，以及 H×B，H×C 等组合上表现异常，异常率同样为33%，该规律有待进一步验证。

表10 亲本一般配合力与杂交组合边糖性状的相关性

3 结论与讨论

该研究中配合力分析表明，在参试母本自交系中，单瓜重和边糖一般配合力效应值最大的均是Z4T6-5，中心糖一般配合力最高的是Z4B9-3，其次是Z4T6-5；父本自交系中单瓜重、中心糖和边糖一般配合力数值最大的自交系分别是ZSB0-1-2、ZSB0-1-7 和XF-6；杂交组合单瓜重、中心糖和边糖特殊配合力数值最大的组合分别是HZ-1×Z4T6-5、XF-7×Z4T6-5 和 ZSB0-1-7×Z4T6-5。相关性分析还表明，组合的单瓜重与父本材料的配合力关系不大，部分组合中父本一定时，与母本材料的配合力呈正相关。因此Z4T6-5、Z4B9-3 可以作为优良的母本材料，ZSB0-1-2、ZSB0-1-7 和XF-6 等材料可以作为优良的父本资源材料。

与其他作物蔬菜育种不同，砧木育种是间接育种，杂交后无法直接评价选择最优组合，还需进一步嫁接，通过观察西瓜长势与产量品质来评判砧木优劣。目前，国内外关于西瓜砧木亲本配合力对西瓜产量和品质的影响研究还比较少。分析一般配合力与特殊配合力的关系发现，一般配合力最高的2 个亲本自交系杂交组合后特殊配合力不一定高，如父本材料I（ZSB0-1-7）与母本材料C（Z4B9-3）分别为中心糖一般配合力最高自交系，杂交组合后特殊配合力却为最低，其他一些组合也有类似情况，说明亲本自身表现好，得出组合表现不一定好，这与高玉蓉等[6-7]研究结果类似。