南瓜杂交组合营养品质的遗传分析

2022-10-31 03:05闫晓文杨婵婵吴预贵余书鑫刘振威李新峥
耕作与栽培 2022年4期
关键词:配合力亲本幅度

闫晓文, 孙 丽, 杨婵婵, 吴预贵, 余书鑫, 刘振威, 李新峥

(1.河南科技学院园艺园林学院, 河南 新乡453003;2.河南省园艺植物资源利用与种质创新工程研究中心, 河南 新乡 453003)

南瓜(Cucurbitamoschata)属一年生的草本植物[1],富含人体所需的大量营养成分,如糖类、蛋白质、维生素、淀粉、类胡萝卜素以及丰富的纤维素,具有较高的营养价值和药用价值[2]。品质是南瓜一项重要的经济指标,品质是育种者和消费者共同追求的目标[3]。当今南瓜的育种目标是培育出高产优质和抗病的新品种[4],我国南瓜育种近年来有较大的发展,利用杂种优势培育出许多新品种。为进一步实现高产优质的育种目标,本试验对课题组重点培育的南瓜杂交组合及其亲本的β-胡萝卜素、粗纤维、蛋白质等品质性状进行测定,并进行杂种优势分析,为南瓜新品种的开发提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验中所用到的南瓜亲本和组合材料D 112、D 115、D 112×D 115、TYMB、009-1、TYMB×009-1、RY、009-1×RY、450、TYMB×450是由河南科技学院园艺园林学院南瓜课题组提供。对照汕绿蜜本由广东汕头市金韩种业有限公司选育。

1.2 试验方法

参试品系随机选取成熟果实的中部进行测定,每个处理重复3次。本次试验中测定南瓜的生理指标及所用的方法如下:蒽酮比色法测可溶性糖含量[5];茚三酮溶液显色法测游离氨基酸含量[5];凯氏定氮法测粗蛋白质含量[5];分光光度法测β-胡萝卜素含量[6];酸碱水解法测粗纤维含量[7];酸水解法测淀粉含量[5];3,5-二硝基水杨酸比色法测还原糖含量[5];常压干燥法测水分干物质含量[8];2,6-二氯酚靛酚滴定法测维生素C含量[5]。

1.3 数据处理

配合力分析需要计算一般配合力、特殊配合力,计算公式如下:

一般配合力(GCA)=Xi-u

特殊配合力(SCA)=Xij-u-gi-gj

式中Xij表示第i个亲本和第j个亲本的杂交组合平均值,Xi和Xj分别表示i亲本和j亲本所配组合的性状平均值,u表示所配组合总体的平均值。

杂种优势分析主要计算中亲优势、超亲优势、超标优势,计算公式如下:

中亲优势(MPH)=(F1-MP)/MP

超亲优势(BPH)=(F1-BP)/BP

超标优势(HCK)=(F1-CK)/CK

其中F1为杂种一代性状表现平均值。MP为双亲性状表现平均值,BP为最优亲本性状表现平均值,CK为对照品种性状表现平均值。

2 结果与分析

2.1 南瓜亲本品质性状一般配合力分析

由表达式可知,亲本RY的β-胡萝卜素一般配合力值最大;亲本TYMB的干物质一般配合力最大;亲本D 115、亲本D 112的粗蛋白质、维生素C和水分的一般配合力值最大,亲本450的淀粉、游离氨基酸和粗纤维的一般配合力值最大,亲本009-1的可溶性糖的一般配合力值最大。

2.2 南瓜杂交组合品质性状特殊配合力分析

特殊配合力是由基因非加性效应决定的,不能稳定遗传给后代[9]。4个组合品质性状的特殊配合力相对效应值见表2。β-胡萝卜素特殊配合力相对效应值为正值的有2个,D 112×D 115最高;粗纤维特殊配合力相对效应值为正值的是009-1×RY;粗蛋白质特殊配合力相对效应值为正值的有3个,TYMB×009-1最高;淀粉特殊配合力相对效应值均为负值,009-1×RY最高;还原糖特殊配合力相对效应值为正值的有3个,TYMB×009-1最高;可溶性糖特殊配合力相对效应值为正值的有3个,D 112×D 115最高;维生素C特殊配合力相对效应值为正值的有2个,TYMB×009-1最高;游离氨基酸特殊配合力相对效应值为正值的有2个,009-1×RY最高;干物质特殊配合力相对效应值为正值的是D 112×D 115;水分特殊配合力相对效应值为正值的有3个,TYMB×450最高。

2.3 南瓜杂交组合品质性状中亲优势分析

由表3可知,β-胡萝卜素中亲优势幅度为-0.41%~2.57%,有3个组合中亲优势表现为正值,最高的为D 112×D 115;粗纤维中亲优势幅度为0~1.03%,4个组合中亲优势均为正值,最高的为TYMB×450;粗蛋白质中亲优势幅度为-0.62%~2.35%,有2个组合中亲优势为正值,最高的为D 112×D 115;淀粉中亲优势幅度为3.40%~11.74%,4个组合中亲优势均表现为正值,最高的为D 112×D 115;还原糖中亲优势幅度为-0.91%~-0.24%,4个组合中亲优势均为负值,最高的为TYMB×009-1;可溶性糖中亲优势幅度为-0.20%~0.44%,有3个组合中亲优势为正值,最高的为TYMB×009-1;维生素C中亲优势幅度为-0.32%~0.95%,有3个组合中亲优势为正值,最高的为D 112×D 115;游离氨基酸中亲优势幅度为0.27%~0.98%,4个组合中亲优势均为正值,最高的为D 112×D 115;干物质中亲优势幅度为0.50%~1.72%,4个组合中亲优势均表现为正值,最高的为D 112×D 115。水分中亲优势幅度为-0.11%~-0.06%,4个组合中亲优势均为负值。

表3 南瓜杂交组合品质性状中亲优势分析

2.4 南瓜杂交组合品质性状超亲优势分析

由表4可知,β-胡萝卜素的超亲优势幅度为-0.57%~1.73%,有1个组合表现为正向超亲优势,为D 112×D 115;粗纤维超亲优势幅度为-0.15%~0.14%,有2个组合表现为正向超亲优势,TYMB×450最高;粗蛋白质超亲优势幅度为-0.68%~1.62%,有2个组合表现为正向超亲优势,D 112×D 115最高;淀粉超亲优势幅度为2.37%~9.32%,D 112×D 115最高, 4个组合均表现为正向超亲优势;还原糖超亲优势幅度为-0.93%~-0.29%,4个组合均表现为负向超亲优势,TYMB×009-1最高;可溶性糖超亲优势幅度为-0.42%~0.30%,有2个组合表现为正向超亲优势,TYMB×009-1最高;维生素C超亲优势幅度为-0.33%~0.92%,有2个组合表现为正向超亲优势,D 112×D 115最高;游离氨基酸超亲优势幅度为0.14%~1.11%,4个组合均表现为正向超亲优势,TYMB×450最高;干物质超亲优势幅度为0.21%~1.41%,4个组合均表现为正向超亲优势,D 112×D 115最高;水分超亲优势幅度为-0.13%~-0.09%,4个组合均表现为负向超亲优势。

表4 南瓜杂交组合品质性状超亲优势分析

2.5 南瓜杂交组合品质性状超标优势分析

由表5可知,β-胡萝卜素超标优势幅度为-0.23%~0.58%,有3个组合表现为正向超标优势,009-1×RY最高;粗纤维超标优势幅度为0.11%~0.51%,4个组合均表现为正向超标优势,TYMB×450最高;粗蛋白质超标优势幅度为-0.82%~0.05%,有2个组合表现为正向超标优势,TYMB×009-1最高;淀粉超标优势幅度为0.93%~2.22%,4个组合均表现为正向超标优势,TYMB×450最高;还原糖超标优势幅度为-0.87%~-0.04%,4个组合均表现为负向超标优势,D 112×D 115最高;可溶性糖超标优势幅度为-0.49%~0.13%,有1个组合表现为正向超标优势为TYMB×009-1;维生素C超标优势幅度为-0.34%~0,D 112×D 115、TYMB×009-1超标优势为0,另两个为负;游离氨基酸超标优势幅度为-0.17%~0.42%,有3个组合表现为正向超标优势,TYMB×450最高;干物质超标优势幅度为0.12%~0.35%,4个组合均表现为正向超标优势,TYMB×009-1最高;水分超标优势幅度为-0.06%~-0.02%,4个组合均表现为负向超标优势,D 112×D 115最高。

表5 南瓜杂交组合品质性状超标优势分析

3 结果与讨论

配合能力的高低作为杂交育种中亲本选配的重要依据,是育种成败的重要因素之一。在早期世代鉴定组合优劣,对正确地选配亲本、尽早评价组合的优劣及提高育种效果具有重要意义[10]。本试验6个亲本主要品质性状的一般配合力表现为亲本RY的β-胡萝卜素、可溶性糖一般配合力值最大;亲本TYMB的粗纤维、干物质一般配合力最大;亲本D 115、亲本D 112的粗蛋白质、维生素C和水分的一般配合力值最大,亲本450的淀粉、游离氨基酸的一般配合力值最大,亲本009-1的可溶性糖的一般配合力值最大。组合D 112×D 115的β-胡萝卜素、干物质、可溶性糖等品质性状的特殊配合力相对效应值最高;009-1×RY的粗纤维、淀粉、游离氨基酸等品质性状的特殊配合力相对效应值最高;TYMB×009-1的粗蛋白质、还原糖、维生素C等品质性状的特殊配合力相对效应值最高。可见杂交组合特殊配合力高的亲本,其一般配合力不一定高[11]。

组合D 112×D 115的β-胡萝卜素、粗蛋白质、淀粉、维生素C等品质性状均具有中亲优势和超亲优势;组合TYMB×450的粗纤维及TYMB×009-1的可溶性糖具有中亲优势、超亲优势和超标优势;组合D 112×D 115的游离氨基酸具有中亲优势;组合TYMB×450的游离氨基酸具有超亲优势;组合009-1×RY的β-胡萝卜素、组合TYMB×450的淀粉和游离氨基酸及组合TYMB×009-1粗蛋白质和干物质具有超标优势。4个杂交组合多数性状中亲优势、超亲优势和超标优势为正值,表明供试材料在品质性状方面存在杂种优势[12],杂交育种潜力较大。

利用南瓜杂种优势是提高南瓜产量、改良南瓜品质的重要途径。参试组合的品质性状不同,其杂种优势的表现也不相同,与何建文等[13]的研究结果一致。本试验4个组合的多个性状的杂种优势表现为正向,而还原糖和水分表现为负,说明优质育种要兼顾多个品质指标的难度较大。因此,在进行优质育种配组时,要对亲本材料各性状的配合力有更详细的了解,以对某性状进行针对性改良为目标,更易获得优良的杂交后代新品系[14-15]。

猜你喜欢
配合力亲本幅度
甘蔗常用亲本的田间自然耐寒性测定及评价
杉木育种亲本生长和结实性状早期测评与选择
单次止损幅度对组合盈亏的影响
长白猪系间杂交初生重性状配合力分析
西瓜砧木自交系产量与品质性状配合力分析
陆地棉16份材料配组的产量和纤维品质性状配合力分析*
多亲本群体在作物育种中的应用(2020.7.6 莱肯生物)
2019年10月汽车产销总体继续回升 但回升的幅度仍较低
1982—2011年江苏大麦育成品种亲本分析
2014年中期预增(降)幅度最大的50家上市公司