許 杰，楊丙釗，馬文廣，彭玉富，孫志浩，趙 科，楊鐵釗*

（1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，鄭州 450002；2.河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，鄭州 450016；3.玉溪中煙種子公司， 云南 玉溪 653100）

烤煙幾個主要根系生理特性的遺傳效應(yīng)分析

許 杰1，楊丙釗2，馬文廣3，彭玉富2，孫志浩1，趙 科1，楊鐵釗1*

（1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，鄭州 450002；2.河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，鄭州 450016；3.玉溪中煙種子公司， 云南 玉溪 653100）

采用盆栽試驗(yàn)，選用5個煙葉鉀含量不同的烤煙品種，按照Griffing Ⅱ組配成15個雙列雜交組合，研究了充足供鉀條件下烤煙旺長期4個主要根系生理特性的遺傳效應(yīng)。結(jié)果表明，4個根系生理性狀在不同基因型間差異顯著，一般配合力和特殊配合力方差也達(dá)到極顯著水平，廣義遺傳率較高，均大于60%，性狀的變異主要由基因效應(yīng)控制。其中，烤煙根體積和根系陽離子交換量（CEC）的遺傳以基因的加性效應(yīng)為主，狹義遺傳率較高，提高烤煙根系量和根系CEC育種在早代進(jìn)行選擇效果較好；烤煙根系活力和ATP酶活性的遺傳以基因的顯性效應(yīng)為主，F(xiàn)1雜種優(yōu)勢較強(qiáng)，可以利用雜種優(yōu)勢獲得根系活力大、ATP酶活性強(qiáng)的基因型；農(nóng)大202、農(nóng)大203和秦?zé)?6的一般配合力均較高，是提高根系吸鉀能力的較為理想的親本；F1雜交組合中農(nóng)大203×NC628和云煙85×NC628根系生理特性的綜合表現(xiàn)較好，可作為選育烤煙鉀素高效吸收基因型的材料。

烤煙；根系生理特性；配合力；遺傳力；雜種優(yōu)勢

鉀在維持烤煙的正常生長、提高抗逆性和改善煙葉品質(zhì)等方面起著重要的作用，如何提高煙葉鉀含量一直是北方煙區(qū)煙葉生產(chǎn)中的一個難題[1-2]。由于我國鉀肥資源缺乏、成本較高，培育鉀高效吸收的品種，提高烤煙營養(yǎng)效率就顯得尤為迫切和重要。研究表明，水稻[3]、小麥[4]、玉米[5]鉀高效吸收基因型表現(xiàn)出根系發(fā)達(dá)、根系體積和吸收面積大的特點(diǎn)；鉀高效吸收的棉花[6]、番茄[7]、香蕉[8]的根系活力高于吸鉀效率低的品種；不同基因型籽粒莧[9]和苧麻[10]吸鉀能力強(qiáng)的具有更高的ATP酶活性和陽離子交換量（CEC）；楊志曉等[11]研究發(fā)現(xiàn)，烤煙富鉀基因型根系吸收鉀素能力強(qiáng)于一般基因型[11]；謝友[12]的研究有同樣的發(fā)現(xiàn)，吸鉀能力強(qiáng)的烤煙品種GK2和GK7具有根系量大、吸收面積大、根系活力強(qiáng)、ATP酶活性高以及根系CEC大等特點(diǎn)。

侯靜[13]認(rèn)為根體積和根系活力可以作為判別棉花鉀吸收效率的指標(biāo)；張寧等[14]發(fā)現(xiàn)根體積可以作為水稻苗期鉀高效基因型的篩選指標(biāo)；楊佳麗[7]、莊磊等[15]的研究表明，根系活力可以作為篩選番茄鉀高效基因型的指標(biāo)，低鉀處理后21 d為最佳篩選時期；乙引等[16]的研究發(fā)現(xiàn)，高粱根中K+-ATP酶依賴K+的刺激或者直接轉(zhuǎn)運(yùn)K+，K+-ATP酶可能成為判斷植物吸收轉(zhuǎn)運(yùn)K+能力的一個重要指標(biāo)；崔國賢等[10]發(fā)現(xiàn)苧麻不同基因型的根系CEC與吸鉀能力關(guān)系密切；李廷軒等[9]指出籽粒莧植株的富鉀能力不僅與其根系CEC較大有一定關(guān)系，而且也與根系的ATP酶活性高度相關(guān)。

前人研究表明，根系生理特性與植物對鉀的吸收密切相關(guān)，可以作為篩選鉀高效吸收基因型的重要指標(biāo)，但對根系生理特性遺傳規(guī)律的研究報道并不多，在煙草上尚未見過相關(guān)報道。本研究選用5個大田煙葉鉀含量不同的烤煙品種為材料，利用雙列雜交設(shè)計研究了烤煙旺長期根體積、根系活力、根系CEC和ATP酶活性的遺傳特性，以期為選育高效吸鉀型烤煙提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選用大田煙葉鉀含量不同的農(nóng)大202、秦?zé)?6、農(nóng)大203、NC628和云煙85為親本（其中，農(nóng)大202、秦?zé)?6和農(nóng)大203大田煙葉鉀含量較高，吸鉀能力較強(qiáng)，是高鉀基因型，NC628和云煙85為鉀含量和吸鉀能力一般的基因型[17-18]），按照Griffing方法Ⅱ，組成5×5雙列雜交設(shè)計[19]，親本及各雜交組合見表1。雜交種于2014年在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教園區(qū)制備。試驗(yàn)所用煙草種子全部由河南 農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草育種實(shí)驗(yàn)室提供。

表1 供試的5個親本和雜交組合Table 1 The selected five parents and hybrid combinations

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

盆栽試驗(yàn)于2015年在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)網(wǎng)室中進(jìn)行，基質(zhì)為鉀長石。當(dāng)各基因型煙草長至6～7片真葉時，移栽到高20 cm，直徑26 cm的塑料盆中，每盆裝鉀長石約5 kg，盆底用200目尼龍網(wǎng)覆蓋2層。每個基因型各種植12株。煙株生長所需營養(yǎng)由Hoagland營養(yǎng)液提供，根據(jù)煙株生長需求，還苗期每天澆灌營養(yǎng)液50 mL，伸根期每天澆灌100 mL，旺長期每天澆灌200 mL，常規(guī)管理。55 d后結(jié)束培養(yǎng)，每個處理取3株，設(shè)置3個重復(fù)，進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的測定。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 根體積 采用排水法測定[20]。

1.3.2 根系活力 用TTC法測定[21]。

1.3.3 根系A(chǔ)TPase 活性 利用K+-ATPase試劑盒（南京建成生物公司）測定，每小時每毫克根系組織中ATP酶產(chǎn)生1 μmol無機(jī)磷的量即為一個ATP酶的活力單位。稱取0.2 g鮮根與生理鹽水按1∶9研磨、配制成10%的勻漿，4 ℃ 6000×g離心15 min，吸取上清液與生理鹽水按1∶4稀釋到2%濃度，之后根據(jù)試劑盒使用步驟進(jìn)行測定。

1.3.4 根系陽離子交換量（CEC） 依據(jù)崔國賢等[10]的方法，將用蒸餾水沖洗過的根系在80 ℃烘至恒重，粉碎過40目篩。稱取0.20 g樣品，加入200 mL 0.01 mol/L HCl 處理5 min后過濾，用約200 mL去離子水沖洗濾渣，再用200 mL 1 mol/L KCl溶液（pH 7.0）沖洗濾渣到250 mL的燒杯中，用0.01 mol/L KOH滴定，以7～8滴酸堿混合指示劑（1 g/L中性紅的乙醇溶液與1 g/L亞甲基藍(lán)的乙醇溶液等體積混合，pH 7.0時為紫藍(lán)色）指示滴定終點(diǎn)。

1.4 數(shù)據(jù)處理分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS 7.05中LSD法進(jìn)行多重比較；用Excel 2010進(jìn)行作圖分析；遺傳力和配合力計算采用DPS 7.05中親本及一組F1材料GRIFIFING配合力分析進(jìn)行統(tǒng)計分析。

雜種優(yōu)勢計算：

平均優(yōu)勢=（F1-MP）/MP×100%

超高親優(yōu)勢=（F1-HP）/HP×100%

超低親優(yōu)勢=（F1-LP）/LP×100%

式中F1為雜種一代性狀均值，MP、HP和LP分別為雙親均值、高值親本和低值親本。

2 結(jié) 果

2.1 親本及雜交組合根系生理特性差異分析

移栽后55 d，煙株生長處于旺長期，此時煙株代謝旺盛，對礦質(zhì)元素的需求量大，該時期是反映植株對礦質(zhì)元素吸收基因型間差異的最佳時期[22]。各基因型4個根系生理性狀的平均值及其變異列于表2。從表2可以看出，親本和F1雜交組合各指標(biāo)差異顯著。其中，ATP酶活性的變異系數(shù)最大，為23.33%；CEC的變異系數(shù)最小，為8.77%；F1雜交組合各指標(biāo)變異系數(shù)大小順序?yàn)椋篈TP酶活性＞根體積＞根系活力＞CEC。由此可知，根體積和ATP酶活性的變異范圍較大，有利于選育不同根體積和ATP酶活性的烤煙品種，在烤煙育種中可以作為重要的選擇目標(biāo)。

2.2 烤煙根系生理特性配合力方差分析

由表3可以看出，烤煙根體積、根系活力、ATP酶活性和CEC一般配合力（GCA）方差、特殊配合力（SCA）方差分析結(jié)果均達(dá)到極顯著水平，表 明烤煙這4個性狀的遺傳既有加性效應(yīng)基因的作用，也有非加性效應(yīng)基因的作用。

表2 烤煙基因型間根系生理特性差異Table 2 Differences in root physiological characteristics of flue-cured tobacco among genotypes

表3 烤煙根系生理特性配合力方差Table 3 Combining ability ANOVA of physiological characteristics of flue-cured tobacco

從GCA/SCA比值并結(jié)合表4中加性和顯性方差值來看，煙草根體積和CEC的2個性狀的GCA/SCA均大于4，且加性方差＞顯性方差，說明這2個性狀的遺傳主要以基因的加性效應(yīng)為主，改良這兩個性狀在早代選擇效果較好。根系活力和ATP酶活性的GCA/SCA分別為1.78和2.27，均小于3但大于1，顯性方差＞加性方差，表明這2個性狀的遺傳以基因的顯性效應(yīng)為主，基因的加性效應(yīng)也占有相當(dāng)大的比重，可以利用雜種優(yōu)勢來改良這些性狀，但要獲得穩(wěn)定的品系需要進(jìn)行連續(xù)定向選擇。

2.3 烤煙根系生理特性的遺傳參數(shù)估計

烤煙根系生理性狀的遺傳參數(shù)列于表4。由表4可知，4個性狀的廣義遺傳率均較高，都在60%以上；各性狀廣義遺傳率hB2的大小順序?yàn)椋焊祷盍Γ続TP酶活性＞根體積＞陽離子交換量。根體積和CEC的狹義遺傳率hN2值較高，分別為54.81%和46.18%；根系活力最低，小于20%；各性狀狹義遺傳率hN2的大小順序?yàn)椋焊w積＞陽離子交換量＞ ATP酶活性＞根系活力。由此可知，廣義遺傳率高的性狀，其狹義遺傳率不一定高，如根系活力的hB2高達(dá)87.97%，但是hN2僅為18.22%；而根體積的 hB2雖低于根系活力，但其hN2大于50%；因此在烤煙雜種后代的選擇過程中，根體積和CEC這2個性狀可以在早代進(jìn)行單株選擇，而根系活力和ATP酶活性可以進(jìn)行連續(xù)定向選擇。

表4 烤煙根系生理特性的遺傳參數(shù)Table 4 Heritability of physiological characteristics of flue-cured tobacco

2.4 烤煙根系生理特性的一般配合力和特殊配合力分析

親本及組合的配合力效應(yīng)值列于表5中。從表5可以看出，除了秦?zé)?6在根體積的遺傳上一般配合力為負(fù)值，農(nóng)大202、農(nóng)大203和秦?zé)?6在4個根系生理性狀上的一般配合力均為正值，表現(xiàn)出正向效應(yīng)；而NC628和云煙85這4個性狀的一般配合力均為負(fù)值，表現(xiàn)出負(fù)向效應(yīng)。5個親本一般配合力效應(yīng)值大小差異顯著，農(nóng)大203根系活力和CEC這2個性狀一般配合力最大；農(nóng)大202根體積一般配合力值最大；而秦?zé)?6 ATP酶活性一般配合力值最大。農(nóng)大202、農(nóng)大203和秦?zé)?6在提高根系養(yǎng)分吸收能力上是較為理想的親本。

從表5可以看出，烤煙同一性狀不同雜交組合的特殊配合力效應(yīng)存在較大的差異。根體積SCA正向效應(yīng)較大的組合有NC628×農(nóng)大202、云煙85× NC628和農(nóng)大203×農(nóng)大202；根系活力SCA正向效應(yīng)較大的組合有農(nóng)大203×NC628、秦?zé)?6×農(nóng)大202、云煙85×NC628和云煙85×農(nóng)大203；ATP酶活性SCA正向效應(yīng)較大的組合有秦?zé)?6×農(nóng)大202、農(nóng)大203×NC628和秦?zé)?6×云煙85；根系CEC SCA正向效應(yīng)較大的組合有農(nóng)大203×NC628和云煙85×NC628。說明這些組合的親本表現(xiàn)較好和（或）雙親遺傳差異較大，是加性和非加性效應(yīng)互作的結(jié)果。

表5 烤煙基因型間根系生理特性的一般配合力 和特殊配合力Table 5 GCA and SCA effects of physiological characteristics of flue-cured tobacco among genotypes

2.5 烤煙根系生理特性的雜種優(yōu)勢分析

2.5.1 烤煙根體積雜種優(yōu)勢分析 F1雜交組合根體積的雜種優(yōu)勢表現(xiàn)列于表6。從表6可以看出，F(xiàn)1根體積表現(xiàn)出中親優(yōu)勢和超高親優(yōu)勢的組合有3個，占全部組合的30%；表現(xiàn)出超低親優(yōu)勢的組合有6個，占全部組合的60%。其中，農(nóng)大202的雜交后代雜種優(yōu)勢較強(qiáng)，結(jié)合表4和表5，農(nóng)大202可作為優(yōu)良親本，配置增加根體積的雜交F1代。

表6 烤煙根體積雜種優(yōu)勢Table 6 Heterosis of root volume of flue-cured tobacco %

2.5.2 烤煙根系活力雜種優(yōu)勢分析 F1雜交組合根系活力的雜種優(yōu)勢表現(xiàn)列于表7。結(jié)果表明，F(xiàn)1根系活力有80%的雜交組合表現(xiàn)出中親優(yōu)勢，50%的組合表現(xiàn)出超高親優(yōu)勢，90%的組合表現(xiàn)出超低親優(yōu)勢。這表明F1根系活力雜種優(yōu)勢很強(qiáng)，可以利用雜種優(yōu)勢獲得根系活力較高的烤煙基因型。

2.5.3 烤煙根系A(chǔ)TP酶活性雜種優(yōu)勢分析 F1雜交組合的根系A(chǔ)TP酶活性雜種優(yōu)勢表現(xiàn)列于表8。由表8可知，10個F1雜交組合的根系A(chǔ)TP酶活性有50%表現(xiàn)出中親優(yōu)勢，40%的組合表現(xiàn)出超高親優(yōu)勢，100%的組合表現(xiàn)出超低親優(yōu)勢。這表明F1根系A(chǔ)TP酶活性雜種優(yōu)勢較強(qiáng)，雜種優(yōu)勢可以利用。 2.5.4 烤煙根系CEC雜種優(yōu)勢分析 F1雜交組合的根系CEC雜種優(yōu)勢表現(xiàn)列于表9中。結(jié)果顯示，10個F1組合根系CEC僅2組表現(xiàn)出中親優(yōu)勢，僅1組表現(xiàn)出超高親優(yōu)勢。這表明F1根系CEC雜種 優(yōu)勢并不強(qiáng)，在育種上很難通過雜種優(yōu)勢獲得煙株根系CEC大的雜交組合。

表7 烤煙根系活力雜種優(yōu)勢分析Table 7 Heterosis of root vigor of flue-cured tobacco %

表8 烤煙根系A(chǔ)TP酶活性雜種優(yōu)勢Table 8 Heterosis of root ATPase activity of flue-cured tobacco %

表9 烤煙根系CEC雜種優(yōu)勢Table 9 Heterosis of root CEC of flue-cured tobacco %

3 討 論

根系是作物吸收和運(yùn)輸養(yǎng)分的主要器官，根系功能的發(fā)揮與根系生理特性關(guān)系密切[23-24]。根系活力是根系代謝狀況的表征，反應(yīng)了根系吸收礦質(zhì)營養(yǎng)和水分的能力，根系活力越高，吸收能力就越強(qiáng)，對地上部分水和營養(yǎng)的供給量就越多[25-26]；ATP酶是能量代謝的關(guān)鍵酶，它通過水解ATP為根系吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)礦質(zhì)營養(yǎng)提供能量，對根系吸收養(yǎng)分有直接的影響，其活性越高則根系代謝就越旺盛[27-28]；根系CEC與作物吸收礦質(zhì)元素密切相關(guān)，隨著根系CEC的增大，作物吸收礦質(zhì)養(yǎng)分也增多[29]。

王秀全等[30]在研究了玉米大田臘熟期的根系特性遺傳表現(xiàn)后指出，根體積、鮮干重，根條數(shù)及總長的遺傳以加性效應(yīng)為主；陳加敏等[31]的研究發(fā)現(xiàn)，干旱脅迫下大豆苗期根系主根長、根系總長以及根干重的遺傳都具有多基因效應(yīng)，并且都受2對主基因控制；扈光輝等[32]的研究表明，低溫逆境條件下非加性效應(yīng)在不同耐冷玉米種質(zhì)相對根干重和根總長的遺傳中起重要作用，兩個指標(biāo)狹義遺傳力均低于50%且相對根干重＞相對根總長，在晚代進(jìn)行選擇較為有利。春亮等[33]的研究結(jié)果表明，不同基因型玉米苗期根系性狀在不同供氮水平下其GCA、SCA效應(yīng)存在顯著的差異，各根系性狀在高供氮水平下以非加性效應(yīng)遺傳為主（軸根長除外），低供氮水平下則以加性遺傳為主；根系的干重，總、側(cè)根長度在不同供氮水平下的廣義遺傳率均較高，狹義遺傳力在低氮脅迫下表現(xiàn)出上升趨勢。本研究結(jié)果表明煙草根體積的廣義遺傳率很高，基因效應(yīng)在遺傳中起重要作用，且主要受基因的加性效應(yīng)控制，選育根系量較大的品種在早代選擇效果較好。

劉紅梅等[34]的研究表明，水稻根系活力廣義遺傳率很高，且主要受非加性效應(yīng)的影響，根系活力的競爭優(yōu)勢與母本GCA呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系，母本一般配合力高的雜交稻組合其根系活力的競爭優(yōu)勢也更強(qiáng)。曹樹青等[35]利用4×4（不育系和恢復(fù)系）不完全雙列雜交設(shè)計，研究了秈型水稻根系活力及其衰退值的遺傳規(guī)律，結(jié)果顯示，根系活力 和它的衰退值的廣義遺傳力都大于85%，GCA和SCA方差達(dá)到極顯著水平，兩個指標(biāo)均表現(xiàn)正向的雜種優(yōu)勢；根系活力遺傳以非加性效應(yīng)為主，而根系活力衰退值的遺傳以加性效應(yīng)為主，兩者均可作為有效的育種選擇指標(biāo)。周小平等[36]的研究發(fā)現(xiàn)，在玉米經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量形成過程中，雜交種F1的根系活力有明顯的雜種優(yōu)勢，且與光合特性有顯著的正相關(guān)關(guān)系，根系活力可以作為玉米高產(chǎn)雜交種選育的指標(biāo)。趙全志等[37]在雜交小麥的研究過程中得出了類似的結(jié)論。本研究結(jié)果表明，烤煙根系活力的遺傳與前人研究結(jié)果一致，廣義遺傳率較高，且以基因的顯性效應(yīng)為主，雜種優(yōu)勢較強(qiáng)，可以利用雜種優(yōu)勢獲得根系活力較高的烤煙基因型。

研究表明，栽培大麥和野生大麥液泡H+-ATP酶活性在對鹽脅迫的響應(yīng)上差異顯著，野生大麥XZ16的耐鹽能力明顯強(qiáng)于栽培大麥YERONG和GAIRDNER[38]。金蕙芬等[39]在研究了玉米雜交及其親本自交在授粉后不同時期的ATP酶活性后發(fā)現(xiàn)，授粉后1～2 d雜種子房的ATP酶活性顯著高于兩親本，授粉后第3天，雜種子房的ATP酶活性呈現(xiàn)出先持續(xù)下降，隨后又上升的趨勢；授粉后15～45 d雜種胚中ATP酶活性均高于兩親本。玉米雜交種苗期根尖細(xì)胞ATP酶活性大于雙親或者在雙親之間，雜種幼苗根系發(fā)達(dá)、吸收水分和礦質(zhì)營養(yǎng)的能力增強(qiáng)[40]。郭培國等[41]的研究表明，水稻雜交種F1的Ca2+-ATP酶和Mg2+-ATP酶活性和葉中ATP含量都顯著高于親本，兩個ATP酶的雜種優(yōu)勢也很明顯。本研究結(jié)果表明，烤煙根系A(chǔ)TP酶活性遺傳以基因的顯性效應(yīng)為主，遺傳力較高，雜種優(yōu)勢較強(qiáng)，可以利用雜種優(yōu)勢獲得ATP酶活性較高的烤煙基因型，與前人研究結(jié)論一致。

DABHOLKAR[42]利用3個地方品種和3個有潛力的品種，采用雙列雜交設(shè)計研究了高粱陽離子交換量。CEC這一性狀由加性和非加性效應(yīng)控制，CEC具有一定的雜種優(yōu)勢。本研究結(jié)果表明，烤煙根系CEC的廣義遺傳率較高，遺傳以基因的加性效應(yīng)為主，選育根系CEC較大的品種在早代就可以進(jìn)行單株選擇。這與DABHOLKAR研究結(jié)果不一致，可能是由于作物種類不同導(dǎo)致的。

由于4個根系性狀的特殊配合力基因型方差達(dá)極顯著水平，所以在鉀高效吸收烤煙育種中親本一般配合力和組合特殊配合力均應(yīng)考慮。本試驗(yàn)中，除了秦?zé)?6在根體積的遺傳上一般配合力為負(fù)值，農(nóng)大202、農(nóng)大203和秦?zé)?6在4個根系生理性狀上的一般配合力均為正值，表現(xiàn)出正向的效應(yīng)，這3個親本在鉀高效吸收品種選育上具有較大的潛力，通過測交組配有可能選育出鉀吸收效率超親品系材料。

4 結(jié) 論

烤煙4個主要根系生理性狀的遺傳受到加性和非加性效應(yīng)基因的共同控制，廣義遺傳率較高。其中，烤煙根體積和根系CEC的遺傳以基因的加性效應(yīng)為主；烤煙根系活力和ATP酶活性的遺傳以基因的顯性效應(yīng)為主，F(xiàn)1雜種優(yōu)勢較強(qiáng)，雜種優(yōu)勢可以利用。

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Analysis of Genetic Effects of Physiological Characteristics of Root in Flue-cured Tobacco

XU Jie1, YANG Bingzhao2, MA Wenguang3, PENG Yufu2, SUN Zhihao1, ZHAO Ke1, YANG Tiezhao1*

(1. College of Tobacco Science, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China; 2. Henan Tobacco Industrial Corporation, Zhengzhou 450016, China; 3. Yuxi Zhongyan Tobacco Seed Company, Yuxi, Yunnan 653100, China)

Fifteen hybrids were obtained by crossing 5 different genotypes of flue-cured tobacco with different potassium content selected according to the Griffing Ⅱ model. Genetic effects of 4 main physiological characteristics of root were analyzed at the fast-growing stage of flue-cured tobacco under plenty of potash via pot cultivating method. According to the results, there were significant differences between general combining ability and special combining ability of the 4 traits. Their broad-sense heritability was over 60%, indicating that variance in these traits was mainly controlled by genetic factors. The heritability of root volume and CEC of flue-cured tobacco was mainly controlled by additive effects, suggesting that in breeding tobacco cultivars for high-volume and high-CEC, selection at early generations is more efficient. The heritability of root vigor and ATPase activity of flue-cured tobacco was mainly controlled by dominance effects, and the heterosis of F1 generation was also stronger. High-vigor and high-activity of ATPase could be obtained by heterosis utilization. Nongda203×NC628 and Yunyan85×NC628 could be chosen as materials to breed for nutrient efficient flue-cured tobacco varieties (lines) for their good comprehensive performance.

flue-cured tobacco; physiological characteristics of root; combining ability; heritability; heterosis

S572.03

1007-5119（2017）04-0001-08

10.13496/j.issn.1007-5119.2017.04.001

河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司科技項目“河南濃香型優(yōu)質(zhì)烤煙品種篩選與工業(yè)應(yīng)用研究”（HNZY102013002）

許 杰（1989-），在讀碩士研究生，主要從事煙草遺傳育種與品質(zhì)改良研究。E-mail：xujie2025@126.com *通信作者，E-mail：yangtiezhao@126.com

2017-02-24

2017-06-19