鄒少奎,殷貴鴻,唐建衛(wèi),王俊生,韓玉林,李順成,李楠楠
(1.周口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院/河南省小麥種質(zhì)改良工程技術(shù)研究中心/河南省作物分子育種與生物反應(yīng)器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南周口 466001; 2.周口師范學(xué)院,河南周口 466001)
黃淮主推小麥品種主要農(nóng)藝性狀配合力及遺傳效應(yīng)分析
鄒少奎1,殷貴鴻1,唐建衛(wèi)1,王俊生2,韓玉林1,李順成1,李楠楠1
(1.周口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院/河南省小麥種質(zhì)改良工程技術(shù)研究中心/河南省作物分子育種與生物反應(yīng)器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南周口 466001; 2.周口師范學(xué)院,河南周口 466001)
為明確黃淮麥區(qū)主要推廣小麥品種的主要農(nóng)藝性狀遺傳規(guī)律,通過(guò)不完全雙列雜交試驗(yàn)研究了濟(jì)麥22、周麥22、矮抗58、西農(nóng)979等8個(gè)小麥新品種9個(gè)主要農(nóng)藝性狀(株高、有效穗數(shù)、單株生物學(xué)產(chǎn)量、穗長(zhǎng)、有效小穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、單穗重、單株粒重)的遺傳力和配合力。結(jié)果表明,矮抗58、西農(nóng)979和鄭麥366株高的一般配合力較低,濟(jì)麥22和矮抗58有效穗數(shù)的一般配合力較高,煙農(nóng)19和鄭麥366穗粒數(shù)的一般配合力較高,周麥22和濟(jì)麥22千粒重的一般配合力較高,周麥22和煙農(nóng)19的單株粒重、單株生物學(xué)產(chǎn)量和單穗重的一般配合力較高,新麥26和周麥22主莖穗長(zhǎng)的一般配合力較高。周麥22/煙農(nóng)19、濟(jì)麥22/西農(nóng)979、濟(jì)麥22/鄭麥366、矮抗58/煙農(nóng)19四個(gè)組合的9個(gè)主要農(nóng)藝性狀的特殊配合力效應(yīng)值均為正向效應(yīng)。9個(gè)主要農(nóng)藝性狀的狹義遺傳力差別較大,變化范圍為2.83%~97.39%,其中,株高的狹義遺傳力最高,達(dá)97.39%,其次為主莖穗長(zhǎng)(72.07%)、千粒重(40.64%),這三者在雜交育種時(shí)以低世代選擇效果較好;株高和單株生物學(xué)產(chǎn)量受加性效應(yīng)(24.4、6.8)和顯性效應(yīng)(6.1、14.67)共同作用,株高以加性效應(yīng)為主,單株生物學(xué)產(chǎn)量以顯性效應(yīng)為主;有效小穗數(shù)、千粒重和主莖穗長(zhǎng)受加性效應(yīng)(0.22、3.09、0.27)控制,穗粒數(shù)和單株粒重受顯性效應(yīng)(8.88、6.29)控制。
普通小麥;黃淮麥區(qū)主推品種;配合力;遺傳效應(yīng);農(nóng)藝性狀
在小麥育種和雜種優(yōu)勢(shì)利用中,配合力和遺傳力是親本選配的重要指標(biāo)。因此,正確合理評(píng)價(jià)親本主要性狀的遺傳力和配合力,對(duì)提高育種效率具有重要的指導(dǎo)作用。前人對(duì)育成的小麥品種(或核心親本)配合力和遺傳力的研究報(bào)道較多,盧 超等[1]對(duì)周麥18號(hào)、西農(nóng)979、鄭麥366等優(yōu)良親本進(jìn)行配合力分析,發(fā)現(xiàn)周麥18號(hào)、陜麥94和許農(nóng)5號(hào)的千粒重一般配合力較高,同時(shí)周麥18號(hào)和許農(nóng)5號(hào)的穗下節(jié)長(zhǎng)和穗莖長(zhǎng)一般配合力效應(yīng)值適中,認(rèn)為兩者屬于綜合性狀優(yōu)良的親本;李 偉[2]對(duì)川農(nóng)16的遺傳評(píng)價(jià)認(rèn)為,川農(nóng)16的表現(xiàn)均優(yōu)于川麥28和綿陽(yáng)26;唐建衛(wèi)等[3]研究表明,周麥16號(hào)和泛麥8號(hào)株高的一般配合力效應(yīng)值為負(fù)值,能極顯著降低后代的株高,周麥16號(hào)千粒重的一般配合力效應(yīng)值最高;王小亮等[4]對(duì)寧夏春小麥新種質(zhì)資源研究表明,寧春39號(hào)、春節(jié)4號(hào)、04A810、04A812產(chǎn)量性狀的一般配合力及雜種優(yōu)勢(shì)都較高,是理想的親本材料,可在小麥育種中重點(diǎn)利用。這些研究為深入了解各個(gè)麥區(qū)的重要小麥育種材料的性狀遺傳規(guī)律和指導(dǎo)育種實(shí)踐提供了豐富的資料。鑒于配合力和遺傳力對(duì)育種親本選擇和雜種優(yōu)勢(shì)利用方面具有的重要指導(dǎo)作用,對(duì)不斷出現(xiàn)的優(yōu)異小麥新品種及時(shí)進(jìn)行配合力和遺傳力研究,有助于充分高效利用這些新品種資源進(jìn)行高產(chǎn)多抗廣適育種。本研究以8個(gè)黃淮主推小麥品種進(jìn)行不完全雙列雜交試驗(yàn),對(duì)株高、有效穗數(shù)、單株粒重等9個(gè)主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行研究分析,以期掌握其遺傳規(guī)律,明確其在小麥育種中作為親本的利用價(jià)值,為今后黃淮麥區(qū)小麥遺傳改良提供技術(shù)參考。
供試材料為濟(jì)麥22、周麥22、矮抗58、西農(nóng)979、新麥26、鄭麥366、煙農(nóng)19、邯6172(表1),這8個(gè)小麥品種于2014-2015年度在黃淮麥區(qū)推廣面積共計(jì)532.2萬(wàn)hm2,具有較好的代表性。采用不完全雙列雜交設(shè)計(jì),配成n(n-1)/2共28個(gè)組合。2014年10月,將各組合的F1和親本共36個(gè)材料種植在河南省周口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥試驗(yàn)田,采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),2行區(qū),行長(zhǎng)2 m,行距20 cm,株距10 cm,每穴2粒點(diǎn)播,三葉期定苗,保證每穴1株苗。田間管理按大田常規(guī)進(jìn)行,整個(gè)生育期氣象條件良好,非常適合小麥生長(zhǎng)發(fā)育。成熟時(shí)每小區(qū)拔取中間10株進(jìn)行考種,計(jì)算10株的平均值,以考查株高、有效穗數(shù)、單株生物學(xué)產(chǎn)量、穗長(zhǎng)、有效小穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、單穗重、單株粒重共9個(gè)主要性狀。配合力分析參照Griffing[5]不完全雙列雜交的分析方法進(jìn)行,數(shù)據(jù)處理采用DPS軟件[6]和Excel軟件。
2.1 參試親本及其雜交組合的主要性狀值
不同親本及其雜交組合的各性狀值變化幅度較大(表2)。在8個(gè)小麥品種中,新麥26的株高最高(77.6 cm),矮抗58的株高最低(57.1 cm);在28個(gè)雜交組合中,新麥26/煙農(nóng)19的株高最高(78.1 cm),其次為新麥26/邯6172(76.4 cm),最矮的組合是矮抗58/鄭麥366(62.3 cm)。新麥26的有效穗數(shù)最多(9.9個(gè)),其次為邯6172(9.8個(gè))、濟(jì)麥22(9.3個(gè))和周麥22(8.8個(gè)),煙農(nóng)19最少(7.1個(gè));雜交組合矮抗58/煙農(nóng)19的有效穗數(shù)最多(10.5個(gè)),其次為濟(jì)麥22/鄭麥366(9.8個(gè))和新麥26/鄭麥366(9.8個(gè)),組合鄭麥366/煙農(nóng)19最少(5.8個(gè))。邯6172的單株生物學(xué)產(chǎn)量最高(56.8 g),其次為周麥22(49.7 g)和新麥26(48.1 g),矮抗58最低(40.6 g);雜交組合周麥22/煙農(nóng)19的單株生物學(xué)產(chǎn)量最高(61.1 g),組合煙農(nóng)19/邯6172次之(54.7 g),西農(nóng)979/鄭麥366最低(35.8 g)。周麥22的有效小穗數(shù)最多(21.3個(gè)),其次為煙農(nóng)19(19.9個(gè))和西農(nóng)979(19.6個(gè)),新麥26最少(17.7個(gè));雜交組合矮抗58/西農(nóng)979和矮抗58/鄭麥366的有效小穗數(shù)最高,均為21.3個(gè),其次為周麥22/西農(nóng)979和濟(jì)麥22/矮抗58,均為21.1個(gè),濟(jì)麥22/新麥26最少(19.2個(gè))。邯6172的穗粒數(shù)最多(50.8粒),其次為周麥22(49.9粒)和煙農(nóng)19(49.5粒),新麥26最低(42.2粒);雜交組合矮抗58/鄭麥366的穗粒數(shù)最多(57.7粒),組合鄭麥366/煙農(nóng)19次之(57.2粒),組合新麥26/鄭麥366最少(43.6粒)。周麥22和煙農(nóng)19的單穗重最大(2.8 g),矮抗58最低(2.1 g);雜交組合周麥22/煙農(nóng)19的單穗重最大(3.1 g),其次為周麥22/鄭麥366、新麥26/煙農(nóng)19、鄭麥366/煙農(nóng)19,單穗重均為3.0 g,最少的組合是西農(nóng)979/鄭麥366、新麥26/鄭麥366和鄭麥366/邯6172,單穗重均為2.4 g。周麥22的千粒重最高(55.6 g),其次為煙農(nóng)19(55.7 g),鄭麥366最低(49.5 g);組合周麥22/煙農(nóng)19的千粒重最高(59.9 g),其次是組合周麥22/新麥26(58.4 g),組合矮抗58/鄭麥366最低(50.7 g)。邯6172的單株粒重最高(26.3 g),其次是周麥22(24.6 g),矮抗58最低(18.3 g);組合周麥22/煙農(nóng)19和矮抗58/煙農(nóng)19的單株粒重最高,均為30.0 g,組合周麥22/濟(jì)麥22次之(25.6 g),組合西農(nóng)979/鄭麥366和鄭麥366/邯6172同為最低,僅為16.3 g。新麥26的主莖穗長(zhǎng)最長(zhǎng)(10.3 cm),其次為周麥22(9.3 cm),矮抗58最短(7.7 cm);組合新麥26/鄭麥366的主莖穗長(zhǎng)最長(zhǎng)(10.1 cm),周麥22/新麥26次之(9.7 cm),組合矮抗58/邯6172最短(7.6 cm)。
表1 供試品種及其雜交組合Table 1 Cultivars and cross combinations of experimental materials
2.2 一般配合力(GCA)效應(yīng)分析
經(jīng)方差分析可知,各性狀在基因型間存在極顯著差異(表3),可進(jìn)行一般配合力和特殊配合力分析。
8個(gè)親本的GCA存在正向和負(fù)向兩種效應(yīng)(表4)。對(duì)于株高而言,矮抗58的GCA效應(yīng)值最低(-4.71),其次是西農(nóng)979和鄭麥366,說(shuō)明選用矮抗58、西農(nóng)979和鄭麥366作為親本,對(duì)降低后代株高均具有較好的作用。對(duì)于有效穗數(shù)而言,濟(jì)麥22的GCA效應(yīng)值最大(0.45),矮抗58次之(0.37),說(shuō)明選用濟(jì)麥22和矮抗58作為親本,有利于選育高成穗數(shù)的雜交后代。對(duì)于單株生物學(xué)產(chǎn)量而言,周麥22的GCA效應(yīng)值最高(2.55),煙農(nóng)19次之(2.09),這2個(gè)品種可以增加雜交后代的生物學(xué)產(chǎn)量。對(duì)于有效小穗數(shù)而言,周麥22的GCA效應(yīng)值最高(0.54),西農(nóng)979次之(0.29),新麥26最低(-0.77),說(shuō)明周麥22和西農(nóng)979作為親本,能夠增加雜交后代的有效小穗數(shù)。對(duì)于穗粒數(shù)而言,煙農(nóng)19的GCA效應(yīng)值最大(2.52),鄭麥366次之(1.22),濟(jì)麥22最低(-2.30),說(shuō)明選用煙農(nóng)19和鄭麥366作為親本,有利于增加后代的穗粒數(shù)。對(duì)于單穗重而言,煙農(nóng)19的GCA效應(yīng)值最大(0.19),周麥22次之(0.15),矮抗58最低(-0.09),說(shuō)明選用煙農(nóng)19和周麥22作為親本,有利于提高雜交后代的單穗重。對(duì)于千粒重而言,周麥22的GCA效應(yīng)值最大(2.21),煙農(nóng)19次之,鄭麥366最低(-2.32),說(shuō)明選用周麥22和煙農(nóng)19為親本,有利于增加雜交后代的千粒重。對(duì)于單株粒重而言,周麥22的GCA效應(yīng)值最大(1.37),煙農(nóng)19次之(0.73),西農(nóng)979最低(-1.87),說(shuō)明選用周麥22和煙農(nóng)19作為親本,有利于雜交后代提高單株粒重。對(duì)于主莖穗長(zhǎng)而言,新麥26的GCA效應(yīng)值最大(0.70),周麥22次之(0.21),說(shuō)明選用新麥26和周麥22作為親本,有利于增加雜交后代的單穗長(zhǎng)度,選育出大穗型新品種。
表2 供試小麥親本及其雜交組合的性狀值Table 2 Trait value of parents and the diallel cross combinations
2.3 特殊配合力(SCA)效應(yīng)分析
特殊配合力主要受基因的非加性效應(yīng)(顯性效應(yīng)和上位性效應(yīng))控制。由表5可知,同一性狀不同組合間的特殊配合力效應(yīng)值差異較大,既存在正向效應(yīng),也存在負(fù)向效應(yīng);同一組合不同性狀之間亦有正、負(fù)向效應(yīng)都存在的情況,這與雜交組合中的兩個(gè)親本有直接關(guān)系。
對(duì)于株高而言,西農(nóng)979/新麥26組合的SCA效應(yīng)值最低(-7.16),其次是鄭麥366/邯6172(-4.04)、鄭麥366/煙農(nóng)19(-3.69),這三個(gè)組合的負(fù)向作用較大,降稈作用最為突出;新麥26/鄭麥366(4.58)、濟(jì)麥22/鄭麥366(3.63)、濟(jì)麥22/西農(nóng)979(3.39)和矮抗58/煙農(nóng)19(3.32)的正向作用較大,表現(xiàn)降稈不突出。對(duì)于有效穗數(shù)而言,其SCA效應(yīng)值的變化范圍為-1.82~1.98,以矮抗58/煙農(nóng)19組合表現(xiàn)最好,鄭麥366/煙農(nóng)19組合表現(xiàn)最差,說(shuō)明選用矮抗58/煙農(nóng)19組合能增加后代的有效穗數(shù)。對(duì)于單株生物學(xué)產(chǎn)量而言,其SCA效應(yīng)值的變化范圍為-9.20~9.78,表現(xiàn)最佳的組合為矮抗58/煙農(nóng)19,其次為周麥22/煙農(nóng)19(8.50),表現(xiàn)最差的為鄭麥366/邯6172,說(shuō)明矮抗58/煙農(nóng)19和周麥22/煙農(nóng)19能較好地增加后代單株生物學(xué)產(chǎn)量。對(duì)于有效小穗數(shù)而言,組合矮抗58/鄭麥366 SCA效應(yīng)最好(1.08),其次是西農(nóng)979/邯6172(0.81),組合煙農(nóng)19/邯6172表現(xiàn)最差(-0.52),說(shuō)明組合矮抗58/鄭麥366能較好地增加后代有效小穗數(shù)。對(duì)于穗粒數(shù)而言,矮抗58/鄭麥366組合的SCA效應(yīng)值最高(8.13),其次是新麥26/煙農(nóng)19(5.65),組合新麥26/鄭麥366表現(xiàn)最差(-5.78),說(shuō)明組合矮抗58/鄭麥366能較好地增加穗粒數(shù)。對(duì)于單穗重而言,各組合SCA效應(yīng)值之間相差不大,與穗粒數(shù)的分析結(jié)果一致,均是組合矮抗58/鄭麥366最好,組合新麥26/鄭麥366最差。對(duì)于千粒重而言,其矮抗58/西農(nóng)979組合的SCA效應(yīng)值最高(2.76),其次為新麥26/鄭麥366(2.23)、濟(jì)麥22/矮抗58(2.15)、周麥22/煙農(nóng)19(2.11),說(shuō)明這4個(gè)組合能較好地增加后代千粒重;表現(xiàn)最差的組合為鄭麥366/煙農(nóng)19(-1.83)。對(duì)于單株粒重而言,矮抗58/煙農(nóng)19的SCA效應(yīng)值最大(6.46),其次是周麥22/煙農(nóng)19(5.6),說(shuō)明這兩個(gè)組合有助于提高后代單株粒重;鄭麥366/邯6172表現(xiàn)最差,其SCA值為-4.74。對(duì)于主莖穗長(zhǎng)而言,新麥26/鄭麥366的SCA效應(yīng)值最大(0.72),其次是濟(jì)麥22/西農(nóng)979(0.69)和濟(jì)麥55/矮抗58(0.60),說(shuō)明選用這3個(gè)組合有助于增加后代的單穗長(zhǎng)度;西農(nóng)979/新麥26組合表現(xiàn)最差,其SCA效應(yīng)值為-0.77。
表3 各組合農(nóng)藝性狀的方差分析Table 3 Variance analysis of agronomic traits of cross combinations
**表示在0.01水平上顯著。
** indicates significant difference at 0.01 level.
從品種角度分析,周麥22、濟(jì)麥22、矮抗58、新麥26四個(gè)品種的多個(gè)性狀在幾個(gè)組合中均表現(xiàn)出較高的SCA效應(yīng)值,如周麥22/濟(jì)麥22在單株生物學(xué)產(chǎn)量、穗粒數(shù)性狀中表現(xiàn)優(yōu)良,周麥22/煙農(nóng)19在單株生物學(xué)產(chǎn)量、千粒重、單株粒重、主莖穗長(zhǎng)性狀中表現(xiàn)較好,周麥22/邯6172在株高、單株生物學(xué)產(chǎn)量、千粒重性狀中的表現(xiàn)突出;如濟(jì)麥22/西農(nóng)979在株高、單株生物學(xué)產(chǎn)量、穗粒數(shù)、單株粒重性狀中表現(xiàn)較好,濟(jì)麥22/鄭麥366在株高、有效穗數(shù)、單株生物學(xué)產(chǎn)量、單株粒重性狀中表現(xiàn)優(yōu)良;如矮抗58/新麥26在單株生物學(xué)產(chǎn)量、穗粒數(shù)、單株粒重性狀中較為突出,矮抗58/煙農(nóng)19在株高、有效穗數(shù)、單株生物學(xué)產(chǎn)量、單株粒重性狀中表現(xiàn)優(yōu)異;如新麥26/鄭麥366在株高、有效穗數(shù)、單株生物學(xué)產(chǎn)量、千粒重、單株粒重性狀中表現(xiàn)優(yōu)良,新麥26/邯6172在株高、穗粒數(shù)、千粒重性狀中表現(xiàn)突出。育種實(shí)踐中,如果以株高為育種目標(biāo),組合周麥22/邯6172、濟(jì)麥22/西農(nóng)979、濟(jì)麥22/鄭麥366、矮抗58/煙農(nóng)19、新麥26/鄭麥366和新麥/邯6172在株高性狀上表現(xiàn)正向效應(yīng),株高可能增加,故需要綜合考慮這幾個(gè)組合的優(yōu)劣性,保證育種后代的綜合性狀優(yōu)異。
2.4 遺傳參數(shù)的估算
不同性狀所受的加、顯性效應(yīng)不同(表6)。狹義遺傳力差別較大,變化范圍為2.83%~97.39%,其中株高的狹義遺傳力最高,達(dá)97.39%,其次為主莖穗長(zhǎng)(72.07%)和千粒重(40.64%),這三者在雜交育種時(shí)以低世代選擇效果較好,同時(shí)三者的遺傳決定度(顯性方差比例)相對(duì)也較高,在考慮雜種F1代性狀構(gòu)成中也不可忽視;單穗重(18.14%)、單株生物學(xué)產(chǎn)量(13.14%)、單株粒重(6.52%)、穗粒數(shù)(6.10%)和有效穗數(shù)(2.83%)雖然狹義遺傳力較低,但這5個(gè)性狀的顯性遺傳均相對(duì)較高,因此,應(yīng)用雜交優(yōu)勢(shì)提高產(chǎn)量時(shí),應(yīng)結(jié)合親本綜合性狀表現(xiàn),重點(diǎn)考慮這幾個(gè)性狀對(duì)F1代的影響。
表4 供試小麥品種的一般配合力效應(yīng)值Table 4 Comparison of general combining abilities among wheat cultivars
同行數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示品種間差異顯著(P<0.05)。
Different small letters following data in same row indicated the difference between cultivars was significant at 0.05 level.
表5 供試小麥品種在不同雜交組合中的特殊配合力效應(yīng)值Table 5 Specific combining abilities of cultivars in different cross combinations
表6 供試小麥品種不同性狀的遺傳參數(shù)Table 6 Genetic parameters of different agronomic traits of eight wheat cultivars
在作物育種中,選準(zhǔn)綜合性狀優(yōu)良的親本尤為重要。對(duì)親本各農(nóng)藝性狀進(jìn)行配合力與遺傳效應(yīng)分析,深入了解親本各數(shù)量性狀的遺傳規(guī)律,對(duì)于正確選擇親本、盡早確定優(yōu)良組合和提高育種效率都具有重要意義[7]。前人對(duì)小麥品種配合力和遺傳力的研究很多,但由于生態(tài)區(qū)域和試驗(yàn)選用的材料不同,其研究結(jié)果既有相同,又有不同,或者趨勢(shì)相同,如大部分性狀同時(shí)受加性和顯性作用,只是相對(duì)比例差異而已。歐俊梅等[8]研究認(rèn)為,株高、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)和千粒重受加性和非加性效應(yīng)共同作用,主要以加性效應(yīng)為主。龐紅喜等[9]認(rèn)為株高、穗長(zhǎng)、每穗小穗數(shù)受加性效應(yīng)為主,而穗粒數(shù)、千粒重受非加性效應(yīng)為主。李 偉等[10]研究表明,穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、小穗數(shù)、穗粒重主要受加性效應(yīng)作用,株高和千粒重明顯受加性和非加性共同作用。于海濤等[11]研究認(rèn)為,穗長(zhǎng)和結(jié)實(shí)小穗數(shù)以加性效應(yīng)為主,穗粒數(shù)和千粒重主要受非加性效應(yīng)影響。本研究結(jié)果表明,株高性狀受加性效應(yīng)和顯性效應(yīng)共同作用,但以加性效應(yīng)為主,與歐俊梅等[8]、龐紅喜等[9]和李 偉等[10]的研究結(jié)果一致。有效小穗數(shù)和主莖穗長(zhǎng)受加性效應(yīng)控制,與于海濤等[11]的研究結(jié)果一致。千粒重性狀受加性效應(yīng)為主,與歐俊梅等[8]的研究結(jié)果一致,與龐紅喜[9]、于海濤等[11]的結(jié)果不一致。穗粒數(shù)受顯性效應(yīng)控制,與歐俊梅等[9]和李 偉等[10]的研究結(jié)果不一致。分析這些結(jié)果的異同性,可能是受不同的地理?xiàng)l件、生產(chǎn)條件、生態(tài)環(huán)境以及選用不同材料的影響,不同地區(qū)的育種者選育的優(yōu)異新品系在農(nóng)藝性狀表現(xiàn)上各有側(cè)重,同時(shí),選用材料之間的親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近也可能導(dǎo)致結(jié)果有較大差異,因此,對(duì)新品系進(jìn)行配合力和遺傳力分析,利于深入了解其優(yōu)良農(nóng)藝性狀的遺傳規(guī)律,為更好地利用這些新品系奠定理論基礎(chǔ)。周麥22是河南省周口市農(nóng)科院選育的半冬性小麥新品種,2007年通過(guò)國(guó)家審定,該品種突出優(yōu)點(diǎn)是高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、多抗、廣適,目前周麥22年推廣面積河南省第一、國(guó)內(nèi)第二,已累計(jì)推廣670萬(wàn)hm2,已被國(guó)內(nèi)其他育種單位廣泛用作雜交育種的骨干親本。目前,以周麥22為親本選育出的小麥新品種如周麥26、存麥8號(hào)、新麥32、鄭麥1860、中育1215、中育1220等已經(jīng)通過(guò)國(guó)家審定或正在參加國(guó)家試驗(yàn)的小麥新品種50多個(gè),應(yīng)用前景十分廣闊,育種實(shí)踐與本研究結(jié)果吻合。
本研究結(jié)果表明,株高具有較高的狹義遺傳力,高達(dá)97.39%,且以加性效應(yīng)為主,該性狀受環(huán)境影響較小,在實(shí)際育種工作中可在早代進(jìn)行選擇。單穗重、單株粒重、穗粒數(shù)3個(gè)性狀的遺傳決定度較大(分別為44.49%、37.46%、36.66%),但其狹義遺傳力較小(分別為18.14%、6.52%、6.10%),進(jìn)行早代選擇往往效果不佳,可采取中高世代選擇。利用常規(guī)雜交育種做到各個(gè)性狀都達(dá)到預(yù)期的育種目標(biāo)是很難的,很多性狀間都存在負(fù)相關(guān)性,關(guān)鍵是通過(guò)尋找親本各性狀間的平衡點(diǎn),以保證所選組合綜合性狀優(yōu)良。本研究的結(jié)果有利于育種者深入了解黃淮麥區(qū)大面積推廣的品種特性和遺傳規(guī)律,并認(rèn)識(shí)到好品種并非就是好親本。另外,本研究可以進(jìn)一步對(duì)F2代進(jìn)行遺傳力分析,更深層次了解品種特性及遺傳規(guī)律,從而服務(wù)和指導(dǎo)育種實(shí)踐。
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Combining Ability and Genetic Effect Analysis of Main Agronomic Traits of Cultivars in Huanghuai Wheat Region
ZOU Shaokui1,YIN Guihong1,TANG Jianwei1,WANG Junsheng2,HAN Yulin1,LI Shuncheng1,LI Nannan1
(1.Zhoukou Academy of Agricultural Sciences/Wheat Germplasm Improvement Engineering Research Center of Henan Province/Key Laboratory of Crop Molecular Breeding and Bioreactor of Henan Province,Zhoukou,Henan 466001,China; 2.Zhoukou Normal University,Zhoukou,Henan 466001,China)
To dissect the hereditary ability for main agronomic traits of cultivars in Huanghuai wheat region,eight varieties,such as Zhoumai 22,Jimai 22,Aikang 58,Xinong 979,Xinmai 26,Zhengmai 366,Yannong 19 and Han 6172,were employed to evaluate the general and specific combining ability in diallel crossing system. The results indicated that tested parents behaved variously for different agronomic traits. For example,Aikang 58,Xinong 979 and Zhengmai 366 with low general combining ability were beneficial to lower plant height of hybrids; the combining ability of Jimai 22 and Aikang 58 was higher so as to increase the spike number of hybrids; Yannong 19 and Zhengmai 366 with higher combining ability were beneficial to increase kernel per spike; and Zhoumai 22 and Jimai 22 with higher combining ability were good to increase thousand kernel weight. The narrow heritability of agronomic traits varied greatly,with a range of 2.83% to 97.39%. Among them,the narrow heritability of plant height was the highest,up to 97.39%,followed by that of main stem spike length(72.04%),and thousand kernel weight(40.64%).The three traits were suggested to be selected at low generation in breeding program. Plant height and biological yield per plant were affected by the combination of additive effect(24.4 and 6.8,respectively) and dominant effect(6.1 and 14.67). The plant height was mainly controlled by additive effect,while the yield per plant and kernel number were mainly controlled by dominant effect.Additionally,traits of valid spikelets,thousand kernel weight and main stem spike length were controlled by the additive effect(0.22,3.09 and 0.27,respectively),while kernel per spike and grain weight per plant were controlled by dominant effect (8.88 and 6.29).
Common wheat; Cultivars in Huanghuai wheat region; Combining ability; Genetic constitution; Agronomic traits
10.7606/j.issn.1009-1041.2017.06.03
時(shí)間:2017-06-07
2016-12-20
2017-03-15
河南省重大科技專(zhuān)項(xiàng)(151100110400);河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)(20130199-ny)
E-mail:zoushaokui2015@163.com
殷貴鴻(E-mail:yinguihong2008@163.com)
S512.1;S330
A
1009-1041(2017)06-0730-09
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