烤烟自育DH系主要农艺性状的配合力分析

刘仁祥 ，韩孝六 ，代 飞 ，刘胜传，陈春艳，王 颖，李全鑫，丁 飞

（1.贵州大学，贵州省烟草品质研究重点实验室，贵州 贵阳 550025；2.安顺地区烟草公司，贵州 安顺 551000）

研究作物数量性状的配合力表现，筛选高配合力杂交亲本及杂交组合，是作物杂交育种及杂种优势利用的重要基础工作[1]。国内外对烟草的主要农艺性状以及化学成分的杂种优势与性状遗传有大量的研究。多数研究认为，烟草的多数农艺性状以加性遗传为主，杂种优势较弱，产、质量性状及烟叶化学成分多为加性和显性共同控制，具较强的杂种优势。配合力遗传分析结果也表明，烟草多数性状的一般配合力方差大于特殊配合力方差[2-3]，但研究结论不尽相同。本文选用10个烤烟品种作亲本按双列杂交组配24个杂交组合，对10个亲本和24个F1的一些主要性状进行配合力分析，旨在为烤烟育种工作提供参考。

1 材料与方法

试验于2007～2008年春季在贵州大学农学院罗坪农场和三五三七厂分场进行。供试材料为贵州大学烟草中心提供的10个烤烟亲本，其中以6个烤烟品种（从美国引进的主要品种和常用亲本，分别 是 K326、Va116、NC82、G28、K730、Coker147）为母本，以贵州大学烟草科学研究中心自育的4个双单倍体 DH 系 （分别为 GDH84、GDH88、GDH64、GDH02）为父本，进行6×4的不完全双列杂交，组配24个相应的杂交组合，并收种保存排列编号。田间比较试验于2008、2009年完成。2月4日播种，采用漂浮育苗，3月18日间苗，3月28日定苗，4月7日第1次剪叶，4月22日第2次剪叶，5月5日移栽。随机区组设计，每个材料组合种植4行，每行10株，行距1.1 m，株距0.6 m，2次重复，其他农事操作和田间管理与当地优质烟生产技术相同。打顶后一周，每小区随机取5株，观测记载打顶后株高、有效叶数、节距、腰叶长宽等项目，以小区平均数为单位，进行方差分析和配合力估算。

2 结果与分析

2.1 不同组合间农艺性状的方差分析

由不同组合农艺性状方差分析结果可以看出（表1）：不同组合的株高、茎围、节距、叶数、腰叶长、腰叶宽、叶面积等各农艺性状在各处理之间均存在极显著差异，区组间差异不显著，说明环境差异不是太大，因此可以进行下一步的配合力方差分析[4-8]。

表1 烤烟农艺性状的方差分析

2.2 农艺性状的配合力方差分析

由配合力方差分析结果可以看出（表2）：所有7个性状中株高、茎围、节距、叶数、腰叶长、腰叶宽、叶面积的区组间方差，组合间方差均达到极显著水平，说明各组合间基因型效应存在极显著差异。各亲本的一般配合力方差均达到极显著水平，组合特殊配合力方差在以上性状上也达到极显著水平，说明这些组合以上性状的加性效应和非加性效应表现均较为重要。上述性状的一般配合力方差均大于特殊配合力方差，说明亲本选择对于选配强

表2 烤烟农艺性状的配合力方差分析

2.3 亲本农艺性状的一般配合力（GCA）效应分析

将上述10个亲本的一般配合力相对效应值列于表3，共包括自然株高、茎围、节距、叶数、腰叶长、腰叶宽、叶面积7个性状。在10个亲本中，在株高性状上，GDH02和GDH88的一般配合力（GCA）相对效应值较大，分别为8.865 8、6.430 1，Coker147的GCA相对效应值为前两者的一半左右，而K326的GCA相对效应值最低，为负值（-8.570 1），说明GDH88和GDH02在株高性状上的一般配合力较高，配出高植株优势组合的可能性较大；在茎围性状上，GDH88的GCA相对效应值最高，为5.509 7，K326，C oker147和GDH84的GCA相对效应值次之，大概为GDH88的一半左右，而GDH64和VA116两者该性状的GCA相对效应值较低，为负值，分别是-7.585 8和-4.019 2，说明GDH88的一般配合力高，最有可能选出茎围大的杂交组合，有利于增加烟株的抗倒伏能力；在节距性状上，GDH88的一般配合力相对效应表现最大，为7.522 4，而GDH02在该性状的GCA相对效应值为负最大值-12.077 3，说明要改良烟株节距，GDH88和GDH02是很好的亲本，GDH88有利于增大节距的改良，而GDH02可以在减小节距上加以利用；在叶片数性状上，GDH84，GDH88，NC82的 GCA 相对效应值较高，GDH64最低，为-5.333 5，GDH02和G28次之，说明在增加烤烟叶片数时，GDH84、GDH88、NC82这3个可作为待选亲本，杂交F1在叶片数优势潜力上表现最好；在腰叶长性状上，GDH84的GCA相对效应值最高，为6.270 1，NC82次之，GDH64相对效应值最低，为-4.546 4，说明在相同的亲本遗传差异程度上，GDH84可作为改良烤烟叶片长度的亲本，GDH64在腰叶长这个性状上表现较差，表现出腰叶长的一般配合力较低；在腰叶宽这个性状上，GDH88和NC82的相对效应值较高，说明该亲本在改良叶宽上的一般配合力较大，有利于烤烟叶宽性状的改良，GDH84的GCA相对效应值最低，为-5.628 5；在叶面积性状上，GDH88和NC82的GCA相对效应值较高，GDH64和K730最低，均为负值，说明在改良烤烟叶面积时，GDH88和NC82为较好亲本待选。综上所述，GDH88和NC82在综合性状改良上，是较为理想的亲本；而其他亲本根据性状改良的需要，进行相关选择。

表3 烤烟亲本农艺性状一般配合力效应估算值及其比较

2.4 杂交组合农艺性状特殊配合力（SCA）效应分析

从烤烟植株株高性状上可以看出（表4）：不同组合在株高性状上的SCA相对效应值表现明显差异，表明各组合非加性效应的多样性，其中株高上GCA相对效应较高的NC82和父本GDH88组配的组合NC82×GDH88，在该性状上的特殊配合力相对效应值也很高，为9.057 2；其他在株高上特殊配合力较高的组合为K326 ×GDH84、G28 ×GDH84、NC82×GDH64，特殊配合力较低的组合为VA116×GDH84、Coker147×GDH84、K326×GDH02。从表中可以看出，GCA与SCA间并无太多的规律可循，但在杂种优势利用过程中，选择双亲或双亲之一具有较高GCA亲本配组较为重要。

表4 烤烟杂交组合农艺性状的特殊配合力效应估算值及其比较

在茎围性状上，GCA最高的GDH88和VA116所组配的组合 VA116×GDH88的 SCA最高，为6.4679，NC82 ×GDH02、K326 ×GDH84、NC82 ×GDH88的SCA相对效应值也较高，SCA相对效应值较低的组合为G28 ×GDH84、K730 ×GDH02、Coker147×GDH84、VA116×GDH02。

在节距性状上，特殊配合力相对效应最高的是GCA最高的GDH88和NC82组配的组合NC82×GDH88，为20.842 0，其他SCA相对效应值较高的组合为G28 ×GDH84、NC82 ×GDH64、Coker147 ×GDH02。SCA相对效应值表现最低的组合是K730×GDH64，为-12.422 4，其他SCA相对效应值表现较低的组合为K730×GDH84。GDH64在节距性状上的GCA相对效应值较高，但和K730所配组合的SCA组合的相对效应值却较低，其他SCA相对效应值较低的组合是 K730×GDH88、K326×GDH88、G28×GDH88；GDH02和K326的GCA相对效应值都较低，但它们所组配的组合却处于中间状态，说明GCA和SCA之间并无太多规律可循。

在叶片数性状上，SCA相对效应最高的组合为NC82×GDH84，表现较高的组合为 NC82×GDH88、Coker147×GDH88、VA116×GDH88、NC82×GDH64、Coker147×GDH02、K326×GDH02；在叶片数性状上SCA相对效应值最低的组合为K326×GDH84，其他SCA相对效应值较低的组合是VA116×GDH64、Coker147×GDH64、G28×GDH64。

烤烟腰叶长的SCA相对效应值最高的组合为NC82×GDH84，其效应值为14.336 5，SCA相对效应值较高的组合为 NC82×GDH88、K326×GDH88、VA116×GDH88、Coker147×GDH88、Coker147×GDH 02；SCA相对效应值最低的组合为VA116×GDH84，其他SCA相对效应值较低的组合为K326×GDH64、G28×GDH64、G28×GDH02、K730×GDH02、G28×GDH88。

在烤烟腰叶宽性状上，SCA相对效应值最高的组合为NC82×GDH02，其效应值为12.120 2，其他表现较高的组合为NC82×GDH88、Coker147×GDH02、Coker147 ×GDH88、NC82 ×GDH84、K326 ×GDH84，Va116×GDH02；SCA 相对效应值最低的组合为VA116×GDH84，其值是-9.635 4，其他 SCA 相对效应值较低的组合为 NC82×GDH64、K730×GDH88，G28×GDH02，K730×GDH02、K326×GDH02。

所有24个组合中叶面积SCA相对效应值最高的组合为NC82×GDH02，其值为 18.416 9，其他SCA相对效应值较高的组合为VA116×GDH02、Coker147×GDH02、NC82× GDH88、NC82×GDH84、VA116×GDH88。在叶面积性状上SCA相对效应值最低的组合为 VA116×GDH84，其值为-22.218 0，其他SCA相对效应值比较低的组合为G28×GDH02、K730×GDH02、NC82×GDH64、K326×GDH64。

由以上农艺性状的分析结果可以看出：K326×GDH84、NC82 ×GDH84、K326 ×GDH88、 VA116 ×GDH88、Coker147×GDH88、Coker147×GDH02 是较为理想的组合。

3 讨论与结论

3.1 一般配合力效应与亲本评价

对10个烤烟亲本品种的GCA效应分析结果显示，GDH88、GDH02、NC82、Coker147 在综合性状改良上，是较为理想的亲本；而其他亲本根据性状改良的需要，进行相关选择。由此可见，在烤烟杂交育种中，对亲本进行配合力研究并选用配合力较好且互补的亲本进行配组是至关重要的。

3.2 特殊配合力效应与强优势组合选育

SCA效应分析结果表明，不同性状的SCA效应值及同一性状不同组合间SCA值差异较大。根据 SCA 综合表现，NC82×GDH84、Coker147×GDH02等是较为理想的组合。GCA和SCA间不存在直接联系，因此，在利用烤烟杂种优势时，不仅要重视亲本的SCA选择，而且要进行大量的测交筛选工作。

3.3 一般配合力效应和特殊配合力效应的关系

关于特殊配合力高低与亲本一般配合力大小是否存在相关性，前人已作过一些报道，结论并不完全一致。本研究根据对烤烟亲本的7个农艺性状的一般配合力效应和杂交组合的特殊配合力效应所进行的分析与比较，可以看出：烤烟亲本的一般配合力效应与杂交组合的特殊配合力效应之间没有必然的联系。由两个一般配合力高的亲本所配的杂种中，该组合的特殊配合力不一定就高；一般配合力效应小的两个亲本进行杂交，其组合的特殊配合力效应不一定小；一般配合力效应大的亲本与一般配合力效应小的亲本杂交，其组合的特殊配合力效应也没有明显的变化规律。因此，在杂交组合选配时，广泛测交是一项必不可少的工作，只有在选择一般配合力较高的亲本的基础上，通过广泛测交，才能获得特殊配合力高的强优势组合。

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