周芳菊 陳橋生 張道榮 湯清益 王志順 姜其斌
摘要:通過對121個小麥雜交組合中14個增產(chǎn)幅度較大的超標(biāo)優(yōu)勢組合F1代的產(chǎn)量性狀、株高和抗病性等進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)各超標(biāo)優(yōu)勢組合的產(chǎn)量三因素均具有較高水平。在產(chǎn)量三因素中,有效穗數(shù)的優(yōu)勢對產(chǎn)量優(yōu)勢的貢獻(xiàn)最大,其次是每穗粒數(shù),千粒重優(yōu)勢對產(chǎn)量優(yōu)勢的貢獻(xiàn)最小。此外還發(fā)現(xiàn),湖北麥區(qū)生態(tài)條件下,雜種F1代株高為88~97 cm、父本比母本植株高15 cm較佳,親本選配時,最好選擇雙親或其中之一為抗病品種,以利于選育出抗病的F1代。
關(guān)鍵詞:雜交小麥;產(chǎn)量優(yōu)勢;通徑分析;親本選配
中圖分類號:S512.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:0439-8114(2011)15-3046-03
Analysis on the Predominance of Main Yield-characters and Parental Selection in Hybrid Wheat
ZHOU Fang-ju,CHEN Qiao-sheng,ZHANG Dao-rong,TANG Qing-yi,WANG Zhi-shun,JIANG Qi-bin
(Crop Institute, Xiangyang Academy of Agricultural Sciences, Xiangyang 441057,Hubei, China)
Abstracts: Yield characters, plant height and disease-resistance of 14 F1 hybrids with in 14 hybrids heterosis out of 121 hybrid crosses were analyzed. The results showed that all the three yield characters(spike kernels, kernels/head and 1 000-kernel-weights) was at high level. Among the three characters, spike kernels had the biggest contribution to grain yield; while 1 000-kernel-weight had the smallest. Analysis on height and disease-resistance of hybrids and parents indicated that the height of hybrids should better be 88~97 cm, and height of male parent should be 15 cm higher than that of female parent. It was good for getting disease-resistant F1 if one or both parents had disease-resistance.
Key words: hybrid wheat; yield
大量研究表明,小麥的雜種優(yōu)勢普遍存在,但優(yōu)勢的強(qiáng)弱因組合、性狀的不同而異[1-3]。如何選配優(yōu)良親本是獲取強(qiáng)優(yōu)勢組合的前提,而選擇出強(qiáng)優(yōu)勢組合則是進(jìn)行生產(chǎn)應(yīng)用的關(guān)鍵[4,5]。
本研究從121個小麥雜交組合中篩選了增產(chǎn)幅度較大的14個超標(biāo)組合,通過對這些組合的產(chǎn)量性狀、株高、抗病性等農(nóng)藝性狀進(jìn)行相關(guān)分析、通徑分析和回歸分析,探索產(chǎn)量三因素間的相互關(guān)系、親本選配標(biāo)準(zhǔn)及雜種后代選擇時應(yīng)注意的問題。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
試驗(yàn)材料由基因型不同的81個親本(P01-P81)及其所組配的121個F1組合組成。根據(jù)考種結(jié)果,對選出的比對照鄭麥9023增產(chǎn)幅度較大的14個組合(表1)及其相應(yīng)的親本性狀進(jìn)行了比較分析。
1.2試驗(yàn)方法
試驗(yàn)于2009年4月組配成121個雜交組合,同年10月與對照一起播種,試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)方法,2行區(qū),行長150 cm,行距20 cm,株距5 cm;每間隔4個雜交組合種植小麥區(qū)試對照品種鄭麥9023,并在相鄰行間種植各組合親本,進(jìn)行常規(guī)田間管理。
1.3測定項(xiàng)目
在小麥生育期間調(diào)查各組合及親本的抗病性,小麥落黃時調(diào)查每個組合的株高、有效穗數(shù),另在收獲后,室內(nèi)調(diào)查每穗粒數(shù)、千粒重、產(chǎn)量等性狀。其中每個組合的產(chǎn)量均與相鄰最近的兩個對照的平均值進(jìn)行比較。同時還調(diào)查相應(yīng)親本的農(nóng)藝性狀,每個組合調(diào)查10株。
雜種優(yōu)勢分析:超標(biāo)優(yōu)勢=(F1-CK)/CK×100%
中親優(yōu)勢=(F1-MP)/MP×100%(MP指雙親平均值)
相關(guān)分析和通徑分析采用DPS和Excel統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行。
2結(jié)果與分析
2.1F1產(chǎn)量性狀
2.1.1產(chǎn)量三因素與強(qiáng)優(yōu)勢組合F1的關(guān)系由于地塊肥力的差異,對照鄭麥9023在各小區(qū)獲得的產(chǎn)量也有一定差異,因此,在本試驗(yàn)中,將F1代各組合的產(chǎn)量及相關(guān)性狀均與相鄰兩對照的平均值進(jìn)行比較,由此篩選出比相鄰鄭麥9023顯著增產(chǎn)的14個組合,增產(chǎn)幅度為5.09%~18.38%(表2)。由表2可知,本研究中的強(qiáng)優(yōu)勢組合主要表現(xiàn)為3種類型:①產(chǎn)量三因素均具有雜種優(yōu)勢,增產(chǎn)幅度一般較大,如P04×P17、P01×P14等4個組合,增幅為16.13%~18.38%;②有兩個因素具有雜種優(yōu)勢,增產(chǎn)幅度居中,如P11×P23、P05×P18等7個組合,增幅為6.34%~15.32%;③單因素增產(chǎn)的,這類組合增產(chǎn)幅度較小,如P13×P09、P08×P24等3個組合,增幅為5.09%~5.91%。這表明,產(chǎn)量優(yōu)勢的形成是產(chǎn)量構(gòu)成三因素共同作用的結(jié)果,只有產(chǎn)量三因素均達(dá)到較大值時,才能獲得較高的產(chǎn)量優(yōu)勢。
2.1.2F1產(chǎn)量因素的相關(guān)分析及通徑分析14個具有超標(biāo)優(yōu)勢的組合F1產(chǎn)量三因素與產(chǎn)量間的相關(guān)分析(表3)表明,有效穗數(shù)與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)最高,為0.604 3;每穗粒數(shù)次之,為0.348 8,千粒重最低,為0.206 2;說明本研究中3個產(chǎn)量性狀與產(chǎn)量呈正相關(guān),對產(chǎn)量優(yōu)勢均起促進(jìn)作用。
從表4可知,F1各產(chǎn)量構(gòu)成因素的通徑分析與相關(guān)分析趨勢基本一致,有效穗數(shù)對產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)最大(通徑系數(shù)為0.926 6),每穗粒數(shù)次之(通徑系數(shù)為0.792 9),千粒重最?。ㄍ◤较禂?shù)為0.787 0)。說明強(qiáng)優(yōu)勢組合小麥的產(chǎn)量構(gòu)成因素間存在著或正或負(fù)的作用,它們共同決定著產(chǎn)量的形成,只有產(chǎn)量的三因素共同起作用才能獲得最大的產(chǎn)量優(yōu)勢,因此在小麥雜種優(yōu)勢利用親本的選擇上應(yīng)考慮產(chǎn)量性狀的互補(bǔ)性。
2.3F1農(nóng)藝性狀與親本選配的關(guān)系
2.3.1株高株高在小麥育種中占很重要的地位,是保證小麥獲得高產(chǎn)的前提,植株過高容易發(fā)生倒伏,使產(chǎn)量下降;植株過矮,中下部通風(fēng)透光不良,田間小氣候惡劣,影響子粒灌漿,使子粒飽滿度和千粒重下降,也導(dǎo)致產(chǎn)量降低。由表5可見,雜種F1代在株高方面也具有較強(qiáng)的中親優(yōu)勢,株高以88~97 cm為宜,父本的株高應(yīng)比母本高15 cm左右,這樣母本才能授粉更充分,子粒更飽滿,結(jié)實(shí)率更高,進(jìn)而獲得高的制種產(chǎn)量。
2.3.2抗病性雜種F1代抗病與否主要取決于親本抗病性的高低[6]。由表5可知,如果父母本或親本之一表現(xiàn)為抗白粉病、赤霉病和條繡病品種,F1大都表現(xiàn)為抗??;如果父母本均為感病品種,F1的抗病性介于雙親之間,而父母本均為高感,其F1也為高感。因此,在選配父母本時,應(yīng)至少選擇雙親之一是抗病的品種做親本。
3小結(jié)
1)本研究中,各單一產(chǎn)量因素均存在雜種優(yōu)勢,在我們所選配的121個組合中,具有雜種優(yōu)勢的有14個組合,14個優(yōu)勢組合的42個單一產(chǎn)量因子中有29個具有超標(biāo)優(yōu)勢,其基本表現(xiàn)為有效穗數(shù)>每穗粒數(shù)>千粒重,表明雜交小麥的產(chǎn)量優(yōu)勢普遍存在,但各產(chǎn)量因素對產(chǎn)量優(yōu)勢的影響程度有較大差異。
2)雜交小麥的產(chǎn)量優(yōu)勢是由各單一產(chǎn)量因素
的優(yōu)勢構(gòu)成的,是產(chǎn)量三因素最大協(xié)同作用的結(jié)果[7-9]。本研究通過對雜交組合產(chǎn)量因素的相關(guān)分析,發(fā)現(xiàn)單位面積有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)的優(yōu)勢最為明顯,這與前人研究的結(jié)果基本吻合,表明在湖北麥區(qū)的生態(tài)條件下,選用成穗水平高和單穗粒數(shù)較多的親本,更有利于F1產(chǎn)量優(yōu)勢的突破。
3)F1代的產(chǎn)量與株高有密切的關(guān)系,雙親的株高以80~100 cm為宜,F1代的株高為85~97 cm是比較理想的株高,能抗倒伏且有利于通風(fēng)透光,可更好地獲得單位面積有效穗數(shù)和每穗粒數(shù)。在選擇親本時應(yīng)考慮親本的抗病性,父母本或父母本之一表現(xiàn)抗病性較強(qiáng)的組合,以利于選育抗病性強(qiáng)的品種。
參考文獻(xiàn):
[1] 付連雙,王玉波,王小楠,等. 小麥不同雜交組合雜種優(yōu)勢及后代變異比較分析[J]. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2007(2):6-8.
[2] 李偉,鄭有良,蘭秀錦, 等. 小麥新品種(系)的雜種優(yōu)勢分析[J]. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2003,21(4):280-283.
[3] 詹克慧,孫洪, 高翔,等. 小麥親本間分子遺傳距離與F1雜種優(yōu)勢的相關(guān)性分析[J]. 麥類作物學(xué)報,2006,26(2):27-31.
[4] 楊春玲,郭瑞林,關(guān)立,等. 我國小麥雜種優(yōu)勢利用現(xiàn)狀及存在的問題[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué), 2002(9):14-15.
[5] 阮仁武,傅大雄,戴秀梅. 小麥主要產(chǎn)量性狀的雜種優(yōu)勢和遺傳分析[J]. 西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2002,24(1):141-145.
[6] 趙淑章,李合智,武索琴,等.小麥親本抗病性遺傳背景分析[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué),1996(5):40-42.
[7] 王翠玲,王書子,張學(xué)品,等.冬小麥主要性狀的雜種優(yōu)勢測定和遺傳分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2003,31(2):173-174.
[8] 許永財,相吉山.春小麥主要農(nóng)藝性狀雜種優(yōu)勢與配合力研究[J]. 青海大學(xué)學(xué)報,2007,25(2):4-9.
[9] 張愛民,黃金龍,王明理,等. T型雜種小麥親本數(shù)量性狀遺傳距離與雜種優(yōu)勢的關(guān)系[J]. 北京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,1985,11(4):135-141.