張建新，黃建鴻，曾躍輝，魏美嬌

(1.三明市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，福建沙縣365509;2.福建省六三種業(yè)有限責(zé)任公司，福建沙縣365000)

光身稻作為稻種資源的一個(gè)重要類型，對豐富我國水稻品種類型具有重要意義，在雜種優(yōu)勢利用方面具有較大潛力.我國是水稻生產(chǎn)和銷售大國，尤其是雜交水稻的種植面積不斷擴(kuò)大，在20世紀(jì)90年代，其種植面積約占水稻總面積的50%，在相應(yīng)產(chǎn)量上已達(dá)到水稻總產(chǎn)量約60%［1］.強(qiáng)優(yōu)勢雜交組合的選育研究和利用對進(jìn)一步提高水稻產(chǎn)量具有重要影響，而水稻雜種優(yōu)勢的選育關(guān)鍵在于親本，優(yōu)良的雜交水稻親本既要具有良好的農(nóng)藝性狀，也要具有較高的配合力［2］.因此，對于雜交親本配合力的分析，對選育強(qiáng)優(yōu)勢雜交新組合具有重要的利用價(jià)值，從而直接影響雜交水稻的產(chǎn)量.本研究選用新近育成的6個(gè)光身恢復(fù)系和4個(gè)秈型不育系進(jìn)行交叉配組，分析其在各相應(yīng)性狀中的一般配合力和特殊配合力效應(yīng)及其競爭優(yōu)勢，以期選出農(nóng)藝性狀優(yōu)良、配合力好的優(yōu)良親本，進(jìn)而篩選超親優(yōu)勢強(qiáng)的組合，為雜交水稻組合選育提供參考［3］.

1 材料與方法

4個(gè)不育系分別為廣抗13A(A1)、Ⅱ-32A(A2)、谷豐A(A3)和錢江A(A4)，6個(gè)光身恢復(fù)系分別為光恢039(R1)、光恢1240(R2)、光恢1242(R3)、光恢1243(R4)、明恢259(R5)和明恢90(R6).于2010年春季，按NCⅡ設(shè)計(jì)方案在海南配制24個(gè)組合，2010年正季在福建沙縣本所試驗(yàn)田種植F1代.6月24日播種，7月22日移栽.株行距13.30 cm×20.00 cm，每小區(qū)行長1.33 m，雙行種植，單本栽插.采用隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，各重復(fù)間距50.00 cm.各小區(qū)土壤肥力和管理措施保持一致，并與一般大田基本相同.對生育期等性狀進(jìn)行觀察記載，F(xiàn)1成熟時(shí)，在各小區(qū)中隨機(jī)取5株，調(diào)查株高、單株穗數(shù);風(fēng)干考查每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重和單株產(chǎn)量等性狀，以三系高產(chǎn)雜交稻Ⅱ優(yōu)明86為對照.

采用劉來福等［4］研究方法進(jìn)行配合力分析，運(yùn)用DPS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析［5］.

2 結(jié)果與分析

2.1 方差分析

對6個(gè)光身恢復(fù)系和4個(gè)秈型不育系構(gòu)成的24個(gè)雜交組合的株高、播始?xì)v期、結(jié)實(shí)率、千粒重、單株產(chǎn)量等7個(gè)性狀進(jìn)行方差分析.各組合間在每個(gè)產(chǎn)量性狀上的差異均達(dá)極顯著水平，親本大部分性狀上表現(xiàn)出顯著或極顯著水平，說明該研究中每個(gè)性狀的表現(xiàn)均受基因型所決定，不同的實(shí)驗(yàn)材料之間也都存在著顯著的遺傳差異，可用來進(jìn)一步對各材料進(jìn)行配合力分析(表1).在不育系中，除了單株產(chǎn)量一般配合力方差不顯著外，其他各性狀的一般配合力方差均達(dá)顯著或極顯著水平;在光身恢復(fù)系中，結(jié)實(shí)率、每穗總粒數(shù)、播始?xì)v期以及單株產(chǎn)量的一般配合力方差均不顯著，而株高、千粒重及單株穗數(shù)一般配合力方差達(dá)顯著或極顯著水平，說明單株產(chǎn)量主要取決于組合間的特殊配合力效應(yīng)，而其他性狀均受到親本一般配合力效應(yīng)和組合特殊配合力效應(yīng)的共同作用.結(jié)實(shí)率、每穗總粒數(shù)以及播始?xì)v期主要受到不育系的一般配合力效應(yīng)和組合間特殊配合力效應(yīng)的作用.

表1 24個(gè)組合的7個(gè)性狀方差及配合力方差分析(F值)1)Table 1 Variance analysis of 7 characters and combining abilities for 24 combinations(F value)

2.2 不育系一般配合力效應(yīng)分析

從表2可知，株高、播始?xì)v期、單株穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、單株產(chǎn)量等性狀的一般配合力效應(yīng)在同一親本不同性狀間以及同一性狀不同親本間存在較大差異.

表2 10個(gè)親本7個(gè)性狀的一般配合力效應(yīng)Table 2 Effects of general combining ability of 7 characters from 10 parents

在不育系中，廣抗13A的單株產(chǎn)量和千粒重的一般配合力效應(yīng)最高，單株穗數(shù)的一般配合力效應(yīng)也較高，株高、播始?xì)v期、結(jié)實(shí)率以及每穗總粒數(shù)的一般配合力效應(yīng)較低，說明以廣抗13A為親本配組得到的F1產(chǎn)量較高，穗數(shù)多，千粒重較大，但生育期稍長，株高偏高，結(jié)實(shí)率較低;Ⅱ-32A每穗總粒數(shù)的一般配合力效應(yīng)最高，結(jié)實(shí)率的一般配合力效應(yīng)也較好，株高、播始?xì)v期、單株穗數(shù)、千粒重以及單株產(chǎn)量的一般配合力效應(yīng)較差，說明以Ⅱ-32A為親本與光身恢復(fù)系配組得到的F1具有較好的結(jié)實(shí)率，每穗總粒數(shù)最多，但生育期較長，株高偏高，單株穗數(shù)偏少，產(chǎn)量較低;谷豐A結(jié)實(shí)率的一般配合力效應(yīng)最大，播始?xì)v期和株高的一般配合力效應(yīng)較好，其他性狀的一般配合力效應(yīng)較差，說明谷豐A配組的F1結(jié)實(shí)率好，生育期較短，株高適中，但每穗總粒數(shù)，千粒重，以及單株產(chǎn)量數(shù)值較小;錢江A單株穗數(shù)、播始?xì)v期、株高以及單株產(chǎn)量的一般配合力效應(yīng)較好，但其他性狀的一般配合力效應(yīng)較差，說明錢江A配組的F1生育期較短，株高適中，穗數(shù)多，但結(jié)實(shí)率較低.不育系中單株產(chǎn)量的一般配合力效應(yīng)為廣抗13A＞錢江A＞Ⅱ-32A＞谷豐A，綜合比較每個(gè)不育系在各性狀上的一般配合力效應(yīng)，廣抗13A為一般配合力效應(yīng)較好的母本，雖然在株高、播始?xì)v期以及結(jié)實(shí)率等性狀中的一般配合力效應(yīng)表現(xiàn)一般，但千粒重、單株穗數(shù)和單株產(chǎn)量的一般配合力效應(yīng)較好.

2.3 恢復(fù)系一般配合力效應(yīng)分析

從表2中可知，在光身恢復(fù)系中，株高的一般配合力效應(yīng)依次為光恢039＞光恢1242＞光恢1240＞明恢259＞明恢90＞光恢1243，表明以光恢1243、明恢90和明恢259為父本配組得到的F1株高適中，而以光恢039、光恢1240和光恢1242配組得到的F1株高偏高.播始?xì)v期的一般配合力效應(yīng)依次為明恢259＞光恢1242＞光恢1240和光恢1243＞明恢90＞光恢039，表明以光恢039和明恢90為父本配組得到的F1生育期較短.單株穗數(shù)的一般配合力效應(yīng)依次為光恢1242＞光恢039＞明恢259＞光恢1243＞光恢1240＞明恢90.每穗總粒數(shù)的一般配合力效應(yīng)依次為明恢259＞光恢1240＞光恢1242＞明恢90＞光恢039＞光恢1243.結(jié)實(shí)率的一般配合力效應(yīng)依次為光恢039＞光恢1240＞明恢259＞明恢90＞光恢1242＞光恢1243.千粒重的一般配合力效應(yīng)依次為光恢1240＞光恢1242＞明恢90＞明恢259＞光恢039＞光恢1243.單株產(chǎn)量的一般配合力效應(yīng)依次為光恢1242＞光恢039＞明恢259＞光恢1240＞光恢1243＞明恢90.說明以光恢039配組得到的F1單株產(chǎn)量較大，單株穗數(shù)較多，結(jié)實(shí)率最高，產(chǎn)量較高，但每穗總粒數(shù)和千粒重表現(xiàn)較低;以光恢1240配組得到的F1每穗總粒數(shù)較多，結(jié)實(shí)率較好，千粒重較大，但穗數(shù)少，產(chǎn)量表現(xiàn)一般;以光恢1242配組得到的F1結(jié)實(shí)率較低，但千粒重和單株穗數(shù)最多，因而單株產(chǎn)量最大;以明恢259配組得到的F1每穗總粒數(shù)最多，結(jié)實(shí)率和千粒重較低，單株穗數(shù)較少，因而單株產(chǎn)量表現(xiàn)一般;以明恢90和光恢1243配組得到的F1在單株產(chǎn)量、單株穗數(shù)、千粒重、結(jié)實(shí)率以及每穗總粒數(shù)均較低.

2.4 組合特殊配合力效應(yīng)分析

同一個(gè)組合在不同性狀之間以及同一個(gè)親本在不同雜交配組之間的特殊配合力效應(yīng)差異較大［6］.由表3可知，A3×R1、A1×R2、A4×R3、A1×R5等組合單株產(chǎn)量的特殊配合力效應(yīng)較好;A4×R1、A1×R2、A4×R3等組合結(jié)實(shí)率的特殊配合力效應(yīng)較好;A4×R1、A2×R2、A2×R4等組合千粒重的特殊配合力效應(yīng)較好;A3×R1、A1×R2、A4×R3、A2×R4等組合單株穗數(shù)的特殊配合力效應(yīng)較好;A3×R1、A1×R5、A4×R2等組合每穗總粒數(shù)的特殊配合力效應(yīng)較好;A2×R6、A1×R5、A4×R1等組合播始?xì)v期的特殊配合力效應(yīng)較好.因此，在雜交育種對優(yōu)良性狀的選育過程中，雖然一般配合力效應(yīng)較好的親本具有較大的利用價(jià)值，但同時(shí)又必需在此基礎(chǔ)上選擇特殊配合力效應(yīng)較好的親本，只有同時(shí)考慮親本一般配合力效應(yīng)和組合特殊配合力效應(yīng)才能選育出各性狀優(yōu)良的后代.

2.5 秈光交組合主要性狀競爭優(yōu)勢分析

由表4可知［7］，光身恢復(fù)系光恢1242的組合單株產(chǎn)量表現(xiàn)突出，競爭優(yōu)勢平均為52.89%，錢江A和光恢1242的單株產(chǎn)量比對照增產(chǎn)77.41%，是超高產(chǎn)優(yōu)勢組合.光身恢復(fù)系光恢039、明恢259、光恢1240的組合單株產(chǎn)量競爭優(yōu)勢平均分別為33.23%、21.23%、20.76%，其中谷豐A和光恢039、廣抗13A和光恢1240、Ⅱ-32A和明恢259等組合單株產(chǎn)量都比對照增產(chǎn)50%以上，具有較好的應(yīng)用情景.光身恢復(fù)系光恢1243和明恢90所配組合單株產(chǎn)量的競爭優(yōu)勢平均值分別為7.85%和5.15%，表現(xiàn)一般，但Ⅱ-32A和光恢1243、廣抗13A和明恢90組合單株產(chǎn)量具有較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢，產(chǎn)量顯著高于對照.在播始?xì)v期上，大部分光身恢復(fù)系都具有一定的競爭優(yōu)勢，僅有Ⅱ-32A和光恢039、Ⅱ-32A和明恢259、Ⅱ-32A和光恢1243組合的生育期比對照稍遲.在株高上，除了光身恢復(fù)系光恢1243所配組合具有一定的競爭優(yōu)勢外，其它光身恢復(fù)系所配組合株高均超出對照.在每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率上，大部分光身恢復(fù)系所配組合的競爭優(yōu)勢均較低，只有少數(shù)幾個(gè)組合能稍微超過對照.但所有光身恢復(fù)系所配組合在單株穗數(shù)上均具有很強(qiáng)的競爭優(yōu)勢，平均超過對照都在25%以上，以光身恢復(fù)系光恢1242和光恢039表現(xiàn)突出，所配組合競爭優(yōu)勢平均值分別為71.5%和57.1%，其中錢江A和光恢1242組合超過對照109.1%，廣抗13A和光恢039、谷豐A和光恢039、廣抗13A和光恢1242等組合超過對照均在70%以上.不育系廣抗13A和錢江A所配組合以有效穗的競爭優(yōu)勢最為突出，Ⅱ-32A和光身恢復(fù)系所配組合在播始?xì)v期上的競爭優(yōu)勢較差，生育期偏長.

表3 24個(gè)組合7個(gè)性狀的特殊配合力效應(yīng)Table 3 Effects of specific combining ability of 7 characters in 24 combinations

表4 24個(gè)組合7個(gè)性狀的競爭優(yōu)勢Table 4 Competitive edge of 7 characters in 24 combinations

3 結(jié)論與討論

3.1 光身恢復(fù)系雜交組合產(chǎn)量及相關(guān)性狀的遺傳特點(diǎn)

研究人員對雜交稻在各農(nóng)藝性狀配合力的分析中已經(jīng)做了大量研究，總結(jié)了其相關(guān)農(nóng)藝性狀的遺傳規(guī)律，但由于研究材料的不同，所得出的結(jié)果并不完全一致，存在一定的差異性［8－12］.本研究主要對三明市農(nóng)科院新育成的光身稻恢復(fù)系進(jìn)行配合力分析.結(jié)果表明，6個(gè)光身恢復(fù)系和4個(gè)秈型不育系配組，各組合間在每個(gè)產(chǎn)量性狀上的差異以及組合間的特殊配合力方差均達(dá)極顯著水平.單株產(chǎn)量性狀主要取決于組合間的特殊配合力效應(yīng).結(jié)實(shí)率、每穗總粒數(shù)和播始?xì)v期性狀取決于母本一般配合力效應(yīng)和組合間的特殊配合力效應(yīng)的作用，株高、單株穗數(shù)和千粒重性狀同時(shí)受兩親本一般配合力效應(yīng)和組合特殊配合力效應(yīng)的影響，即同時(shí)受加性效應(yīng)和非加性效應(yīng)的作用.同時(shí)各親本在所有相應(yīng)性狀中，一般配合力和特殊配合力的作用是相對獨(dú)立而不受影響的，所以在用光身恢復(fù)系選育品種過程中，要同時(shí)考慮親本的一般配合力效應(yīng)和組合的特殊配合力效應(yīng).

3.2 親本及其組合的利用價(jià)值

通過對6個(gè)光身恢復(fù)系和4個(gè)秈型不育系及其組合的配合力和競爭優(yōu)勢的結(jié)果分析，光身恢復(fù)系所配組合在單株產(chǎn)量上均具有很強(qiáng)的優(yōu)勢，有望配組獲得較高產(chǎn)量的新組合，因而具有很好的應(yīng)用前景.在恢復(fù)系中，以光身恢復(fù)系光恢039和光恢1242優(yōu)勢最強(qiáng)，主要突出表現(xiàn)在單株穗數(shù)和單株產(chǎn)量上，在以光恢039為親本所配組合中，谷豐A和光恢039組合優(yōu)勢最強(qiáng)，單株穗數(shù)和單株產(chǎn)量的特殊配合力效應(yīng)值最大，同時(shí)在相應(yīng)的競爭優(yōu)勢上比對照超過76.77%和65.81%，增產(chǎn)顯著;以光恢1242為親本所配組合中，錢江A和光恢1242組合優(yōu)勢最強(qiáng)，單株穗數(shù)和單株產(chǎn)量的特殊配合力效應(yīng)值僅次于谷豐A和光恢039組合，在相應(yīng)的競爭優(yōu)勢上比對照超過109.1%和77、45%，數(shù)值最大，產(chǎn)量高.因而以光身恢復(fù)系所配組合在結(jié)實(shí)率、每穗總粒等性狀較差的情況下，單株穗數(shù)卻表現(xiàn)突出，使得產(chǎn)量有了顯著的提高，具有很好的利用價(jià)值.

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