王磊 劉童光 戴祖云 施文政 談敏 許曉婷

摘要：以12個(gè)中國(guó)南瓜高世代自交系為試驗(yàn)材料。采用NCⅡ設(shè)計(jì)配制36個(gè)雜交組合，分析了12個(gè)數(shù)量性狀的遺傳力、配合力。結(jié)果表明：在一般配合力上，6個(gè)母本的優(yōu)劣順序?yàn)镼1>Q3>Q4>Q6>Q2>Q5，6個(gè)父本的優(yōu)劣順序?yàn)锽1>B3>B5>B4>B2>B6；親本的一般配合力與其在雜交組合中的特殊配合力之間無(wú)必然聯(lián)系；主蔓長(zhǎng)度、可溶性固形物含量、干物質(zhì)含量的狹義遺傳力較高，早代選擇效果較好；節(jié)間長(zhǎng)度、單果質(zhì)量、多糖含量、β-胡蘿b素含量、維生素C含量、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑的狹義遺傳力較低，適合在中高代進(jìn)行選擇。

關(guān)鍵詞：中國(guó)南瓜；配合力；遺傳力

南瓜(Cucurbita moschata Duch.)為葫蘆科(Cucurbitaceae)南瓜屬(Cucurbita)中的栽培種，一年生雙子葉草本植物。它生長(zhǎng)強(qiáng)健，適應(yīng)性很強(qiáng)，管理容易，既可爬地栽培，也可搭架栽培，還可在瘠薄的山坡、道旁的零星隙地和房前屋后種植。南瓜性溫味甘，除富含果膠質(zhì)、β-胡蘿卜素、葡萄糖、戊聚糖、淀粉、蛋白質(zhì)，多種氨基酸、腺膘呤、可溶性纖維和各種維生素及鈣、鉀、鐵等礦物元素外，還含有南瓜子堿、葫蘆巴堿、葉黃素等多種生理活性物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分。南瓜不僅營(yíng)養(yǎng)豐富，而且藥用價(jià)值也頗大，許多研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)南瓜對(duì)于防治便秘、降血壓、減肥、防癌等有明顯療效。

南瓜是古老的栽培作物之一，在我國(guó)種植面廣，品種多，資源極為豐富，遺傳規(guī)律較為復(fù)雜。但因受傳統(tǒng)南瓜栽培思想的影響，我國(guó)南瓜遺傳育種工作一直未得到足夠的重視，與其他作物相比，目前對(duì)其研究較少，大多停留在雜種優(yōu)勢(shì)和相關(guān)性分析上，近十幾年來(lái)育出了許多肉用南瓜雜交一代品種，如紅栗、甜栗等。崔世茂等和李新崢等分析了南瓜主要性狀與產(chǎn)量的關(guān)系，找出了與產(chǎn)量關(guān)系密切的因子，在南瓜豐產(chǎn)育種中具有重要的作用。周修任等和楊鵬鳴等主要對(duì)南瓜的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)性狀進(jìn)行了相關(guān)研究。旨在探討用簡(jiǎn)單易測(cè)的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)性狀對(duì)大量早代育種材料進(jìn)行快速、可靠篩選的可行性。有關(guān)南瓜主要數(shù)量性狀的主成分、配合力和遺傳力分析報(bào)道較少，制約著南瓜生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展。本試驗(yàn)以不完全雙列雜交設(shè)計(jì)(NCⅡ)為手段，對(duì)中國(guó)南瓜主要性狀的配合力和遺傳力進(jìn)行了初步研究，旨在為高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)南瓜的選育提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1供試材料

廣泛收集國(guó)內(nèi)性狀優(yōu)良的中國(guó)南瓜材料自交系共12份，母本代號(hào)為Q1、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6，父本代號(hào)為B1、B2、B3、B4、B5和B6，均由合肥江淮園藝研究所提供。

1.2試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)在合肥江淮園藝研究所吳山南瓜試驗(yàn)基地進(jìn)行。2010年春季種植12個(gè)具有代表性的中國(guó)南瓜自交系?；ㄆ?-7月按照NCⅡ設(shè)計(jì)人工授粉配制36個(gè)雜交組合。2011年春季將雜交組合及其親本播種于田間，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。行距3.2m，株距0.3 m，每小區(qū)栽培10株，在大棚中立架吊蔓栽培。試驗(yàn)地肥力中等，田間管理同常規(guī)栽培。

1.3數(shù)據(jù)收集與統(tǒng)計(jì)分析方法

在果實(shí)成熟盛期選取生長(zhǎng)勢(shì)一致的植株。每小區(qū)取樣3株。用皮尺測(cè)量主蔓長(zhǎng)度(X₁)和節(jié)間長(zhǎng)度(X₂)，用天平測(cè)量單果質(zhì)量(X₃)，計(jì)數(shù)單株結(jié)果數(shù)量(X₄)，用手持式折光儀測(cè)定可溶性固形物含量(X₅)，用烘干稱質(zhì)量法測(cè)定干物質(zhì)含量(X₆)，用苯酚一硫酸分光光度法測(cè)定多糖含量(X₇)，用比色法測(cè)定β-胡蘿卜素含量(X₈)，用間接碘滴定法測(cè)定維生素C含量(X₉)；縱向剖開成熟果實(shí)，用直尺測(cè)量果實(shí)縱徑(X₁₀)、果實(shí)橫徑(X₁₁)和果肉厚度(X₁₂)。按各營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)性狀測(cè)定方法制備樣品，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定2次，取其平均值。采用DPS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析

，根據(jù)一般配合力相對(duì)效應(yīng)值大小對(duì)親本每一性狀按優(yōu)劣排名，先采用名次倒序計(jì)分法對(duì)各親本預(yù)判，再針對(duì)具體性狀綜合評(píng)價(jià)。

2結(jié)果與分析

2.1方差分析

12個(gè)親本、36個(gè)組合的12個(gè)性狀方差分析結(jié)果列于表1。由表1可知，區(qū)組間的差異不顯著，表明本試驗(yàn)區(qū)組的設(shè)置能很好控制試驗(yàn)誤差，各個(gè)雜交組合之間的差異與外界環(huán)境關(guān)系很小，主要與不同組合基因型差異有關(guān)。各組合間的12個(gè)性狀均呈現(xiàn)出極顯著差異，說(shuō)明供試材料間的遺傳基礎(chǔ)存在顯著差異，可以進(jìn)一步進(jìn)行遺傳分析。

2.2配合力方差分析及各性狀遺傳力分析

配合力方差分析結(jié)果(表2)表明，主蔓長(zhǎng)度、可溶性固形物含量和干物質(zhì)含量3個(gè)性狀的一般配合力方差均大于特殊配合力方差，表明基因的加性作用大于非加性作用，說(shuō)明親本選擇對(duì)于選配強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合是相當(dāng)重要的，應(yīng)該采用選育定型品種方法加以改良。節(jié)間長(zhǎng)度、單果質(zhì)量、多糖含量、β-胡蘿卜素含量、維生素C含量、果實(shí)縱徑和果實(shí)橫徑7個(gè)性狀的特殊配合力方差均大于一般配合力方差，說(shuō)明這些性狀受非加性效應(yīng)影響比較大，與環(huán)境關(guān)系較密切，不易固定遺傳。應(yīng)通過(guò)優(yōu)勢(shì)育種利用其效應(yīng)。單株結(jié)果數(shù)量和果肉厚度2個(gè)性狀一般配合力方差和特殊配合力方差所占比例各為50％左右，說(shuō)明在這2個(gè)性狀上雙親的一般配合力和組合的特殊配合力具有同等重要性。

遺傳力反映了性狀的遺傳方差在總表型方差中所占的比例，是遺傳因素和環(huán)境因素對(duì)表現(xiàn)型作用的相對(duì)大小的指標(biāo)。廣義遺傳力是指基因型方差在表型方差中所占的比例。狹義遺傳力是指加性遺傳方差(育種值方差)在表型方差中所占的比例。南瓜12個(gè)主要性狀的遺傳力估算結(jié)果見表2。由表2可見，各性狀的廣義遺傳力大小為：維生素C含量>干物質(zhì)含量>果實(shí)縱徑>單株結(jié)果數(shù)量>主蔓長(zhǎng)度>可溶性固形物含量>果肉厚度>β-胡蘿卜素含量>單果質(zhì)量>節(jié)間長(zhǎng)度>多糖含量>果實(shí)橫徑。12個(gè)性狀的廣義遺傳力都超過(guò)90％。均為高遺傳力性狀，子代重現(xiàn)親代性狀的可能性大。遺傳上是較穩(wěn)定的，不易受環(huán)境條件影響，選擇可靠性高。各性狀的狹義遺傳力大小為：主蔓長(zhǎng)度>可溶性固形物含量>干物質(zhì)含量>單株結(jié)果數(shù)量>果肉厚度>多糖含量>單果質(zhì)量>維生素C含量>節(jié)間長(zhǎng)度>β-胡蘿卜素含量>果實(shí)縱徑>果實(shí)橫徑。由此表明，主蔓長(zhǎng)度、可溶性固形物含量和干物質(zhì)含量狹義遺傳力較高，且具有較高的一般配合力方差，容易通過(guò)對(duì)親本的選配獲得所期望的后代，在早代采用混合選擇法選擇效果較好。節(jié)間長(zhǎng)度、單果質(zhì)量、多糖含量、β-胡蘿卜素含量、維生素C含量、果實(shí)縱徑和果實(shí)橫徑狹義遺傳力較低，特殊配合力方差相對(duì)較高，不宜在早世代進(jìn)行選擇，適合在中高代采用間接選擇法或綜合選擇法進(jìn)行選擇。單株結(jié)果數(shù)量和果肉厚度的狹義遺傳力中等，表明顯性和加性作用相當(dāng)。

2.3不同親本各性狀的一般配合力效應(yīng)分析

一般配合力反映特定親本交配效應(yīng)的平均值。它主要由基因的累加效應(yīng)決定，一般配合力高的親本可以將自身優(yōu)良性狀最大程度地傳遞給后代，后代優(yōu)良個(gè)體出現(xiàn)的機(jī)會(huì)較多。進(jìn)一步對(duì)中國(guó)南瓜12個(gè)主要性狀的一般配合力效應(yīng)值作估算(表3)，結(jié)果表明。各組合同一性狀的一般配合力相差較大，同一組合在不同性狀上的表現(xiàn)也存在很大差異，不同品種的一般配合力表現(xiàn)出正向和負(fù)向2類效應(yīng)，說(shuō)明配合力在這些性狀及組合中的影響程度有明顯的差異。

親本Q1主要表現(xiàn)在可溶性固形物含量、果肉厚度、單果質(zhì)量、多糖含量、果實(shí)縱徑的一般配合力效應(yīng)值比較高，可見親本Q1是個(gè)產(chǎn)量和品質(zhì)都好的優(yōu)良親本。親本Q2有8個(gè)主要性狀均表現(xiàn)負(fù)向效應(yīng)，β-胡蘿卜素含量具有最高的正效應(yīng)值，因此親本Q2不是個(gè)好親本，但在改良β-胡蘿卜素含量方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。親本Q3有4個(gè)性狀的一般配合力效應(yīng)值均為最高。即節(jié)間長(zhǎng)度、單株結(jié)果數(shù)量、干物質(zhì)含量、果實(shí)縱徑，但果肉厚度和果實(shí)橫徑都有較高的負(fù)效應(yīng)值，說(shuō)明親本Q3在雜種優(yōu)勢(shì)上主要表現(xiàn)是增加節(jié)間長(zhǎng)度、單株結(jié)果數(shù)量、干物質(zhì)含量、果實(shí)縱徑，但雜交后的果肉厚度和果實(shí)橫徑明顯降低。親本Q4單果質(zhì)量和果實(shí)橫徑的一般配合力效應(yīng)值最高，主蔓長(zhǎng)度和可溶性固形物含量、多糖含量、β-胡蘿卜素含量、維生素C含量的一般配合力效應(yīng)值均表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)，說(shuō)明該親本的品質(zhì)性狀較差，但在提高一代雜種的單果質(zhì)量和果實(shí)橫徑方面是個(gè)理想的親本。親本Q5多糖含量一般配合力值在12個(gè)親本中最高，但有8個(gè)性狀的一般配合力值均為負(fù)值，僅為提高多糖含量的首選親本。親本Q6在主蔓長(zhǎng)度和維生素C含量上表現(xiàn)為最高的正效應(yīng)值，而在節(jié)間長(zhǎng)度、單果質(zhì)量、單株結(jié)果數(shù)量上則表現(xiàn)較高的負(fù)向效應(yīng)，表明其在提高主蔓長(zhǎng)度、維生素C含量方面有重要作用，但在產(chǎn)量性狀等方面不是好親本。

親本B1在干物質(zhì)含量、果實(shí)橫徑、單果質(zhì)量、可溶性固形物含量、多糖含量、β-胡蘿卜素含量、維生素C含量、果肉厚度上的一般配合力效應(yīng)值均較高，是一個(gè)不可多得的優(yōu)良自交系。親本B2有9個(gè)主要性狀的一般配合力效應(yīng)為負(fù)值，但果實(shí)縱徑表現(xiàn)為較高的正效應(yīng)值，因此該親本在提高果實(shí)縱徑方面是1個(gè)非常好的親本。親本B3在可溶性固形物含量、多糖含量、β-胡蘿卜素含量、維生素C含量上有最高的一般配合力效應(yīng)值，說(shuō)明可以利用其作為親本改善后代的內(nèi)在品質(zhì)。親本B4節(jié)間長(zhǎng)度和果肉厚度的一般配合力具較高負(fù)效應(yīng)值，利用時(shí)應(yīng)慎重。親本B5在主蔓長(zhǎng)度、節(jié)間長(zhǎng)度、單果質(zhì)量、果實(shí)縱徑、果肉厚度性狀上的一般配合力效應(yīng)值最高，可溶性固形物含量、干物質(zhì)含量、β-胡蘿卜素含量的一般配合力效應(yīng)值均表現(xiàn)為較高負(fù)效應(yīng)值，因此該親本對(duì)于提高雜交一代主蔓長(zhǎng)度、節(jié)間長(zhǎng)度、單果質(zhì)量、果實(shí)縱徑、果肉厚度是個(gè)好親本，而對(duì)于可溶性固形物含量、干物質(zhì)含量、β-胡蘿卜素含量的改良則不是好親本。親本B6在單株結(jié)果數(shù)量上表現(xiàn)出很高的正效應(yīng)，其他有7個(gè)性狀為負(fù)值，說(shuō)明該親本適合配制增加單株結(jié)果數(shù)量的組合，后代中易得到單株結(jié)果數(shù)量較多的品種。

2.4不同親本各性狀的特殊配合力效應(yīng)分析

特殊配合力是指在特定組合內(nèi)，2個(gè)親本自交系各自貢獻(xiàn)給雜交種的基因通過(guò)互作而表現(xiàn)的非加性基因效應(yīng)，是不能穩(wěn)定遺傳的部分。其受外界環(huán)境條件影響較大。由表4可知。同一組合不同性狀間以及不同組合同一性狀的特殊配合力效應(yīng)表現(xiàn)差異明顯。對(duì)36個(gè)組合的特殊配合力相對(duì)效應(yīng)值進(jìn)行分析表明，特殊配合力最好的組合分別為：主蔓長(zhǎng)度，Q6×B5；節(jié)間長(zhǎng)度，Q5×B5；單果質(zhì)量，Q5×B5；單株結(jié)果數(shù)量，Q4×B3；可溶性固形物含量，Q6×B3；干物質(zhì)含量，Q4×B1；多糖含量，Q5×B4；β-胡蘿卜素含量，Q2×B3；維生素C含量，Q3×B3；果實(shí)縱徑，Q3xB2；果實(shí)橫徑，Q2×B1；果肉厚度，Q1×B1。根據(jù)每個(gè)性狀特殊配合力效應(yīng)值較高組合的出現(xiàn)頻率。篩選出綜合性狀前3位的優(yōu)良組合是：Q1×B3、Q4xBl、Q2×B1。對(duì)親本一般配合力和組合特殊配合力效應(yīng)值進(jìn)行比較分析發(fā)現(xiàn)，組合特殊配合力效應(yīng)與其親本一般配合力效應(yīng)并不對(duì)應(yīng)，親本一般配合力高的性狀，其組合特殊配合力不一定高，親本一般配合力低的性狀，其組合特殊配合力也并不一定就低，要配制強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合必須綜合考慮親本的一般配合力和特殊配合力。

3討論與結(jié)論

本試驗(yàn)中，主蔓長(zhǎng)度、可溶性固形物含量和干物質(zhì)含量3個(gè)加性方差較大的性狀能夠固定遺傳，利用這些效應(yīng)的最可靠方法就是通過(guò)系譜育種方法加以固定。節(jié)間長(zhǎng)度、單果質(zhì)量、多糖含量、β-胡蘿卜素含量、維生素C含量、果實(shí)縱徑和果實(shí)橫徑等性狀主要受基因的非加性效應(yīng)控制，不能夠較穩(wěn)定地遺傳，可以通過(guò)優(yōu)勢(shì)育種途徑利用。單株結(jié)果數(shù)量和果肉厚度這2個(gè)性狀的加性和非加性效應(yīng)具有同等重要性。

遺傳參數(shù)分析結(jié)果表明，廣義遺傳力和狹義遺傳力在不同性狀和不同材料間表現(xiàn)不同，在測(cè)定的12個(gè)性狀中，廣義遺傳力值均在90％以上，主蔓長(zhǎng)度、可溶性固形物含量、干物質(zhì)含量的廣義遺傳力與狹義遺傳力值相差較小，表明這些性狀加性遺傳的作用較突出，個(gè)體間表現(xiàn)型比較整齊，基因型接近表現(xiàn)型，能真實(shí)遺傳，可在早代進(jìn)行選擇。節(jié)間長(zhǎng)度、單果質(zhì)量、多糖含量、β-胡蘿卜素含量、維生素C含量、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑的廣義遺傳力與狹義遺傳力值相差較大，表明這些性狀主要受非加性作用，不宜在早代進(jìn)行選擇。

綜合來(lái)看，6個(gè)母本的一般配合力優(yōu)劣順序?yàn)椋篞1>Q3>Q4>Q6>Q2>Q5；6個(gè)父本的一般配合力優(yōu)劣順序?yàn)椋築1>B3>B5>B4>B2>B6；親本Q1和B1是優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)育種的理想親本。就單一育種目標(biāo)來(lái)說(shuō)，親本Q2是選育提高β-胡蘿卜素含量的理想親本，親本Q5是選育提高多糖含量的理想親本，親本B6是選育加大節(jié)間長(zhǎng)的理想親本。各組合性狀的特殊配合力分析結(jié)果表明，親本的一般配合力與其在雜交組合中的特殊配合力之間無(wú)必然聯(lián)系，一般配合力不能夠完全決定組合的特殊配合力。

趙福寬等研究用南瓜的廣義遺傳率得出排序?yàn)椋簡(jiǎn)喂蚜?shù)量>單果質(zhì)量>籽粒質(zhì)量>單株結(jié)果數(shù)量，但本研究得出的廣義遺傳率順序?yàn)閱沃杲Y(jié)果數(shù)量>單果質(zhì)量，這可能與研究的材料不同有關(guān)。中國(guó)南瓜的很多性狀易受環(huán)境條件影響，該研究結(jié)論只是用單個(gè)地點(diǎn)有限材料進(jìn)行研究所得出的結(jié)果，要使這一研究結(jié)果能夠推廣應(yīng)用于南瓜育種實(shí)踐，還需要大量收集具有代表性的材料進(jìn)行廣泛深入的研究以確定具有普遍意義。

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