王曉亮，劉 毅，賴偉華，申昌優(yōu)，劉小平，李祖瑩，饒文平，楊慶根

（1.撫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西 撫州 351000；2.贛南科學(xué)院，江西 贛州 341000；3.江西省煙草公司贛州市公司，江西 贛州 341000）

烤煙品種正反交對F1代產(chǎn)質(zhì)量性狀的影響

王曉亮1，劉 毅2，賴偉華3，申昌優(yōu)2，劉小平2，李祖瑩2，饒文平2，楊慶根3

（1.撫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西 撫州 351000；2.贛南科學(xué)院，江西 贛州 341000；3.江西省煙草公司贛州市公司，江西 贛州 341000）

為了明確正反交對烤煙F1代雜種優(yōu)勢的影響，以云煙87和G13-5為材料配制正反交組合，比較親本與正反交F1代的農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟性狀和化學(xué)成分的差異。結(jié)果表明：株高、有效葉數(shù)、腰葉長這3個農(nóng)藝性狀受父本影響較大，存在較明顯的正反交差異效應(yīng)，而莖圍、節(jié)距、腰葉寬這3個農(nóng)藝性狀不存在明顯的正反交差異效應(yīng)；G13-5×云煙87、云煙87×G13-5在產(chǎn)量、產(chǎn)值上均顯著高于2個親本，說明云煙87、G13-5作親本其正反交的雜種優(yōu)勢均較明顯；在經(jīng)濟性狀方面云煙87×G13-5表現(xiàn)明顯的超親優(yōu)勢，在煙葉化學(xué)成分含量上云煙87×G13-5比G13-5×云煙87更為協(xié)調(diào)，而云煙87煙葉化學(xué)成分比G13-5的更優(yōu)，說明胞質(zhì)對于煙葉內(nèi)在品質(zhì)的影響更大。綜合來看，以G13-5作父本、云煙87作母本的雜交組合優(yōu)勢更明顯。

烤煙；正反交；雜交F1代；產(chǎn)質(zhì)量性狀

品種問題是制約烤煙生產(chǎn)發(fā)展的關(guān)鍵問題之一，育成優(yōu)良品種對促進烤煙產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要作用，而在烤煙雜交育種中，正確選擇親本是雜交育種成敗的關(guān)鍵[1]。從雜種優(yōu)勢利用角度深入研究烤煙重要親本的特點及其后代表現(xiàn)，了解和掌握煙草重要親本主要性狀的遺傳特點，對提高育種的效率具有重要意義。近年來，烤煙雜交種的應(yīng)用研究取得了較大進展[2]，煙草雜交種的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀等優(yōu)勢表現(xiàn)比較明顯[3]，不斷有烤煙雜交種成功選育并應(yīng)用于生產(chǎn)。但是與主要農(nóng)作物（如水稻、玉米、小麥等）相比，煙草雜種優(yōu)勢利用研究仍比較膚淺，相關(guān)研究不夠系統(tǒng)并且研究結(jié)果也不盡一致[4]，尤其是煙草正反交差異研究的報道更少。雜種優(yōu)勢利用作為一種較快捷的育種方法，在烤煙育種過程中得到廣泛應(yīng)用。因此，在雜交實踐中，筆者所在團隊每年都會選擇部分重要親本開展試探配置組合試驗，研究親本在其F1代的遺傳效應(yīng)。該研究以2014年云煙87與G13-5正反交組合的F1代為材料，分析這兩個親本對后代主要農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟性狀、煙葉內(nèi)在化學(xué)成分的相對效應(yīng)。通過對烤煙正反交組合主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)質(zhì)量的比較，為烤煙雜種優(yōu)勢利用強優(yōu)勢組合的選配及應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及供試材料

試驗于2014年在信豐煙草試驗基地進行。試驗田塊為煙稻輪作水田，前茬作物為水稻，土壤肥力均勻、地面平整、排水方便、肥力中等。供試材料為當(dāng)前主栽品種云煙87和優(yōu)良中間材料G13-5以及這兩個品種正反交的F1代。

1.2 試驗方法

1.2.1試驗設(shè)計采用單因子完全隨機試驗設(shè)計，每個材料重復(fù)3次，小區(qū)面積36 m2，行距1.2 m，株距0.5 m；地膜覆蓋栽培，每個重復(fù)間設(shè)通道，小區(qū)四周設(shè)保護行，保護行種植云煙87，田間栽培管理按贛州市優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進行。

1.2.2測定項目及方法在烤煙田間生長過程中，在各個小區(qū)調(diào)查不同烤煙品種的生育期、農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟性狀和煙葉品質(zhì)等。煙葉成熟時嚴(yán)格以小區(qū)為單位采收計產(chǎn)，所有煙葉樣品置于烤房的同一層烘烤，按42級烤煙國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)分級。各處理分別選取B2F、C3F煙葉樣品各2 kg，進行外觀質(zhì)量及化學(xué)成分鑒評。

1.2.3數(shù)據(jù)處理試驗所得的各種數(shù)據(jù)采用Excel與SPPS軟件進行處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 云煙87和G13-5及其正反交F1代的生育期

從表1可以看出，云煙87和G13-5×云煙87在4月13日進入團棵期，而G13-5和云煙87×G13-5的團棵期比前面兩個品種推遲2 d，其中兩個雜交F1代的團棵期與父本保持一致；最早進入現(xiàn)蕾期的是云煙87，比G13-5早7 d，其次是G13-5×云煙87，最晚的是G13-5，云煙87×G13-5進入現(xiàn)蕾期的時間與G13-5相差不大，對比來看雜交F1代的現(xiàn)蕾遲早受父本的影響較大；同樣，雜交F1代的煙葉成熟期早晚也是受父本的影響較大。從生育期的整體情況看，雜交F1代的團棵期、現(xiàn)蕾期、煙葉成熟期均與父本的相似，受父本影響更大。開花至現(xiàn)蕾天數(shù)沒有明顯區(qū)別，雜交F1代有推遲現(xiàn)蕾的現(xiàn)象。這與巫升鑫等[5]的研究結(jié)果相似。

表1 云煙87和G13-5及其正反交F1代主要生育期 （月-日）

2.2 云煙87和G13-5及其正反交F1代的主要農(nóng)藝性狀

煙株農(nóng)藝性狀是煙株內(nèi)部代謝的外觀表征[6]。烤煙的農(nóng)藝性狀主要表現(xiàn)在株高、葉片數(shù)、莖圍、節(jié)間距等指標(biāo)上，因此通過比較相關(guān)性狀指標(biāo)，能進一步了解烤煙品種的遺傳特性。

2.2.1株 高從表2可以看出，云煙87與G13-5

及其正反交F1代之間的株高存在顯著差異，其中G13-5×云煙87的株高顯著高于云煙87×G13-5和2個親本。這表明正反交組合在株高方面存在顯著的正反交效應(yīng)，即：以株高較高的親本作父本，其雜交F1代的株高明顯高于以其為母本的雜交F1代。同時，也說明這兩個烤煙親本以高植株親本作父本容易獲得株高優(yōu)勢較強的雜種F1代，而且超親優(yōu)勢明顯。以上結(jié)果與孫計平等[7]的研究結(jié)果有異。

2.2.2有效葉數(shù)由表2可知，云煙87與G13-5正反交組合的有效葉數(shù)存在顯著的差異；其中，云煙87×G13-5的有效葉數(shù)顯著高于G13-5×云煙87和2個親本；G13-5×云煙87的有效葉數(shù)顯著高于云煙87，但稍低于G13-5。這表明云煙87和G13-5這2個親本正反交組合在有效葉數(shù)方面存在顯著的正反交效應(yīng)，即：以有效葉數(shù)較多的親本作父本，其雜交F1代的有效葉數(shù)將高于以其為母本的雜交F1代。同時，也說明這兩個烤煙親本以多葉親本作父本更容易獲得有效葉數(shù)優(yōu)勢較強的雜種F1代，而且超親優(yōu)勢明顯。

2.2.3莖圍和節(jié)距由表2可知，云煙87、G13-5及其正反交F1代的莖圍、節(jié)距均未表現(xiàn)出顯著差異。這說明這兩個親本正反交組合在莖圍、節(jié)距兩方面不存在正反交差異效應(yīng)。

2.2.4腰葉長和腰葉寬由表2可知，云煙87與G13-5的正反交組合的腰葉長存在顯著差異，但是腰葉寬的差異不顯著。以長腰葉的親本作父本，其雜交F1代的腰葉較長，說明這兩個烤煙親本以長腰葉親本作父本時雜種F1代容易獲得長葉型品種。

表2 云煙87和G13-5及其正反交F1代主要農(nóng)藝性狀

2.3 云煙87和G13-5及其正反交F1代的原煙外觀質(zhì)量

初烤煙葉的外觀質(zhì)量是煙葉化學(xué)成分的外在綜合表現(xiàn)，它與內(nèi)在質(zhì)量密切相關(guān)[8]。因此，可通過各項外觀質(zhì)量表征來綜合判斷云煙87和G13-5以及其正反交F1代的內(nèi)在特征及可用性。從表3可以看出，所有參試品種的外觀質(zhì)量整體表現(xiàn)較好，在成熟度、顏色、煙葉結(jié)構(gòu)、油分、身份5個指標(biāo)上的差異不明顯，僅僅在色度上存在一定差異。云煙87的原煙外觀色澤為“中”，G13-5×云煙87的原煙外觀色澤為“較強”，云煙87×G13-5和G13-5的原煙外觀色澤為“強”，這一結(jié)果說明雜交F1代的色澤偏向父本。

2.4 云煙87和G13-5及其正反交F1代的經(jīng)濟性狀

2.4.1產(chǎn) 量由表4可知，2個雜交F1代的煙葉產(chǎn)量均高于親本，其中云煙87×G13-5的產(chǎn)量最高，為2 449.5 kg/hm2，分別比云煙87和G13-5增產(chǎn)516.0和360.0 kg/hm2，增幅分別為26.7%和17.2%；產(chǎn)量第二的是G13-5×云煙87，為2 269.5 kg/hm2，分別比云煙87和G13-5增產(chǎn)336.0和180.0 kg/hm2，增幅分別為17.4%和8.6%；但是2個雜交組合F1代之間的煙葉產(chǎn)量差異不顯著，說明這2個親本正反交對產(chǎn)量影響不顯著。

2.4.2產(chǎn) 值2個雜交F1代的煙葉產(chǎn)值均顯著高于親本，但正交、反交之間的差異不顯著，說明這2個品種雖然具有顯著的雜交優(yōu)勢，但正反交之間的產(chǎn)值差異不大。

2.4.3均 價G13-5×云煙87的煙葉均價均高于親本，而且顯著高于親本G13-5；各品種（組合）均價由高到低排列依次為G13-5×云煙87＞云煙87＞云煙87×G13-5＞G13-5。

2.4.4上中等煙比例由表4可知，G13-5×云煙87的上等煙率和上中等煙比例均最高，顯著高于親本G13-5，但與親本云煙87的差異未達到顯著水平；G13-5×云煙87的上等煙比例顯著高于云煙87×G13-5，但上中等煙比例兩者的差異不顯著。

以上結(jié)果表明，G13-5×云煙87、云煙87×G13-5在產(chǎn)量、產(chǎn)值上均顯著高于2個親本，說明正反交的雜種優(yōu)勢明顯，經(jīng)濟性狀優(yōu)良，應(yīng)用價值較大。以G13-5作父本、云煙87作母本的組合經(jīng)濟性狀優(yōu)勢更明顯。

2.5 云煙87和G13-5及其正反交F1代的煙葉主要化學(xué)成分含量

煙葉化學(xué)成分是決定烤煙煙氣特性和評吸質(zhì)量的內(nèi)在因素[9]。一般認(rèn)為優(yōu)質(zhì)烤煙化學(xué)成分的適宜質(zhì)量指標(biāo)范圍為：煙堿1.5%～3.5%，總氮1.5%～3.5%，總糖18%～22%，還原糖16%～20%，鉀離子＞2.0%，氯離子0.3%～0.8%，氮堿比≤1，糖堿比8～12，鉀氯比＞4[10]。由表5可知，云煙87與G13-5正反交的F1代煙葉的煙堿含量、氮堿比均在適宜范圍內(nèi)，總糖和還原糖含量偏高，總氮和氯離子含量偏低，鉀離子含量適宜，糖堿比上部葉適中、下部葉偏高，正反交之間差異不大。煙葉品質(zhì)數(shù)據(jù)結(jié)果表明，雜交F1代品質(zhì)遺傳受母本影響較大，屬細胞質(zhì)遺傳，這與劉振業(yè)[11]、婁義龍等[12]的研究結(jié)果相同。

表3 云煙87和G13-5及其正反交F1代烤后原煙外觀質(zhì)量

表4 云煙87和G13-5及其正反交F1代經(jīng)濟性狀

表5 云煙87和G13-5及其正反交F1代煙葉內(nèi)在化學(xué)成分含量

3 結(jié)論與討論

雜種優(yōu)勢利用在烤煙育種中得到廣泛的應(yīng)用，通過正反交組合主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)質(zhì)量的比較旨在為烤煙雜種優(yōu)勢利用強優(yōu)勢組合的選配及應(yīng)用提供依據(jù)。研究結(jié)果表明，以有效葉數(shù)較多、株高較高、腰葉長較長的親本作父本，其F1代的有效葉數(shù)、株高、腰葉長優(yōu)于以其為母本的F1代，說明G13-5和云煙87這2個烤煙親本以多有效葉數(shù)、高植株、長腰葉親本作父本容易獲得這3個性狀優(yōu)勢較強的雜種F1代，這一結(jié)果可用來指導(dǎo)對烤煙后代的選擇。但是，這2個組合在莖圍、節(jié)距、腰葉寬這3個性狀上沒有明顯優(yōu)勢，這與“對單個性狀而言，2個優(yōu)良親本間組配的F1并不一定表現(xiàn)較強的雜種優(yōu)勢”[13]的育種實踐結(jié)果相同。

產(chǎn)量和產(chǎn)值結(jié)果表明，G13-5×云煙87、云煙87×G13-5在產(chǎn)量、產(chǎn)值上均顯著高于2個親本，說明正反交的雜種優(yōu)勢均比較明顯，其中以G13-5作父本、云煙87作母本的組合優(yōu)勢更明顯。

2個正反交的F1代表現(xiàn)有所差異，在經(jīng)濟性狀方面云煙87×G13-5表現(xiàn)出明顯的超親優(yōu)勢，在煙葉內(nèi)在化學(xué)成分含量上云煙87×G13-5比G13-5×云煙87更為協(xié)調(diào)，而2個親本中云煙87的煙葉化學(xué)成分比G13-5更協(xié)調(diào)，這說明胞質(zhì)對于煙葉品質(zhì)的影響更大。綜合來看，以G13-5作父本、云煙87作母本的雜交組合優(yōu)勢更明顯。

[1] 曾慕衡，馬守才，劉景春. 烤煙品種間雜種優(yōu)勢及配合力研究[J].西北農(nóng)業(yè)大學(xué)報，1994，22（4）：75-79.

[2] 李雪君，孫 煥，段旺君，等. 烤煙新品種豫煙7號的選育及其特征特性[J]. 中國煙草科學(xué)，2011，32（3）：8-11．

[3] 佟道儒. 煙草育種學(xué)[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1997.

[4] 孫計平，李雪君，孫 煥，等. 煙草遺傳特性研究進展[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，41（9）：10-13.

[5] 巫升鑫，潘建菁，彭懷俊，等. 烤煙若干農(nóng)藝性狀的雜種優(yōu)勢及其遺傳分析[J]. 中國煙草學(xué)報，2001，7（4）：17-22.

[6] 張學(xué)杰. 不同氮源和打頂方式對煙葉生長發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)的影響[D]. 鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011..

[7] 孫計平，吳照輝，李雪君，等. 烤煙品種中煙100與NC89及其F1主要特性研究[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，43（9）：46-51，55

[8] 陸天勝，劉漢傳，邵伏文. 烤煙40級不同成熟度與內(nèi)外觀質(zhì)量研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，1994，20（3）：256-258.

[9] 范幸龍，周冀衡，陶文芳，等. 云南騰沖煙區(qū)不同烤煙品種適應(yīng)性試驗[J]. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報，2012，43（3）：364-368.

[10] 申昌優(yōu)，劉 毅，劉衛(wèi)東，等. 全水溶性硅肥對江西煙區(qū)烤煙生長及質(zhì)量的影響[J]. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報，2013，44（2）：257-260.

[11] 劉振業(yè)，婁義龍，劉貞琦. 煙草產(chǎn)量的遺傳及其與光合特性關(guān)系的研究[J]. 中國煙草學(xué)報，1994，2（1）：52-57.

[12] 婁義龍，劉振業(yè)，劉貞琦. 煙草光合作用的遺傳研究——Ⅵ. 若干植物學(xué)和生化性狀的遺傳及與Pn的關(guān)系[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，1995，8（3）：51-56.

[13] 肖炳光，朱 軍，盧秀萍，等. 烤煙主要農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量的遺傳貢獻率分析[J]. 遺傳學(xué)報，2005，32（10）：1089-1093.

Influence of Reciprocal Crosses between Two Flue-Cured Tobacco Varieties on F1 Yield and Quality Characters

WANG Xiao-liang1，LIU Yi2，LAI Wei-hua3，SHEN Chang-you2，LIU Xiao-ping2，LI Zu-ying2，RAO Wen-ping2，YANG Qing-gen3
（1. Fuzhou Vocational Technical College, Fuzhou 351000, PRC; 2. Gannan Academy of Sciences, Ganzhou 341000, PRC;3. Ganzhou Tobacco Company, Jiangxi Tobacco Corporation, Ganzhou 341000, PRC）

In order to clarify the effect of reciprocal crosses on F1heterosis in flue-cured tobacco, two tobacco varieties Yunyan 87 and G13-5 were used in this study to compare the differences in agronomic traits, economic traits and chemical composition between parents and reciprocal crosses F1. The results showed that the three agronomic traits plant height, effective leaf number and leaf length were influenced by the male parent, in which there were obvious reciprocal cross differences, while the difference in the stem circumference,internode and leaf width was not obvious between the reciprocal crosses; G13-5×Yunyan 87 or Yunyan 87×G13-5 was significantly higher than each of the two parents in the yield and output value, meaning the obvious heterosis by the reciprocal crosses with Yunyan 87and G13-5 as parents; in the economic traits Yunyan 87×G13-5 performed heterobeltiosis; and in the tobacco leaf chemical content, Yunyan 87×G13-5 was of better coordination than G13-5×Yunyan 87, and Yunyan 87 was better than G13-5, indicating that the cytoplasm had a greater impact on the intrinsic quality of tobacco leaves. In summary, the hybrid combination with Yunyan 87 as the female parent and G13-5 as the male parent was of more obvious heterosis.

flue-cured tobacco; reciprocal cross; hybrid F1; yield and quality characters

S572

A

1006-060X（2017）10-0009-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.010.003

2017-08-07

江西省煙草公司科技專項（贛〔2014〕6號）；江西省煙草專賣局科技項目（201101006）

王曉亮（1970-），男，江西臨川市人，講師，主要從事農(nóng)學(xué)教學(xué)與科研工作。

劉 毅

（責(zé)任編輯：成 平）