厚皮甜瓜主要性状的配合力分析

栾非时，张杨，王学征，纪雪岩，裴春雨

（东北农业大学园艺学院，哈尔滨 150030）

厚皮甜瓜主要性状的配合力分析

栾非时，张杨，王学征，纪雪岩，裴春雨

（东北农业大学园艺学院，哈尔滨 150030）

以4份厚皮甜瓜自交系M4-5、M4-16、M4-22、M4-21为亲本，采用Griffing方法Ⅳ配置杂交组合6个，对4个亲本及F1代的果实横径、纵径、单果重、可溶性糖、有机酸、VC主要数量性状进行方差和配合力分析。结果表明，M4-21各性状一般配合力效应值较高，是综合性状比较优良的亲本，可作为厚皮甜瓜优良品种选育的骨干亲本。在特殊配合力相对效应值上，M4-22×M4-21是比较优良的杂交组合。在遗传力分析中，单果重和VC含量分别具有较小的广义遗传力和狭义遗传力，其余均较高，该结果可为甜瓜杂交育种的亲本选择和选配提供依据。

厚皮甜瓜；一般配合力；特殊配合力；遗传力

甜瓜（Cucumis meloL.）又名香瓜，是葫芦科（Cucurbitaceae）甜瓜属一年生草本植物，是世界上广泛种植的一种古老作物。我国是甜瓜的次生起源中心，原产东部的薄皮甜瓜（Conomonsp.）和原产西北部的厚皮甜瓜（Melo sp.）分别为国际甜瓜分类中的两大亚种，是珍贵的种质资源[1]。甜瓜色、香、味、形兼具，具有较丰富的营养和较高的医疗保健价值。随着杂种优势在作物育种上的广泛应用，选育杂交甜瓜品种已成为提高产量及改善品质的重要途径，而亲本材料的选择是杂交育种成败的关键[2]。如何正确选择亲本，尽早对杂交组合的优劣进行评价，对性状配合力进行综合分析是目前通用且有效的方法[3]。

配合力是指亲本杂交后获得的F1代表现优良与否的能力。配合力可分为一般配合力和特殊配合力[4]。配合力分析是测定亲本组配能力的一种方法，亲本配合力是决定杂种优势强弱的主要因素，是选配亲本主要指标。本试验分析厚皮甜瓜主要数量性状的配合力并根据其一般配合力和特殊配合力的表现进行综合评价，以确定其利用价值，对于组配杂种优势强、后代性状表现优良的杂交组合具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 供试材料

选用东北农业大学西甜瓜课题组系统选育的高代自交系厚皮甜瓜材料M4-5、M4-16、M4-22、M4-21为试验材料，各自交系之间遗传差异较大。

1.2 试验方法

本试验在东北农业大学园艺设施工程中心进行，2011年春参照Griffing方法Ⅳ进行杂交，获得6个杂交组合的F1代，2012年春将其采用营养钵育苗，幼苗3叶1心时定植于大棚内，株距0.5 m，小行距0.6 m，大行距1 m，每小区定植12株，随机区组排列，3次重复，伸蔓后吊蔓栽培，栽培管理同常规生产。甜瓜成熟时，每小区随机采收5株成熟果实，测定果实横径、纵径、单果重、可溶性糖、有机酸、VC指标。果实纵横径用游标卡尺测量，单果重用台秤测量，可溶性糖含量采用蒽酮法测定，有机酸含量采用NaOH滴定法测定，VC含量采用2，6-二氯酚靛酚滴定法测定[5-6]。数据按刘来福等[7]方法进行分析。

2 结果与分析

2.1 组合间果实主要性状方差分析

对组合间果实横径、纵径、单果重、可溶性糖、有机酸、VC等6项指标进行方差分析。由表1可知，6个性状在组合间均达到极显著差异，可对其进行配合力方差分析。

表1 厚皮甜瓜6个主要性状的方差分析Table 1 Variance analysis of thick-skinned muskmelon fruit six major characters

2.2 厚皮甜瓜果实主要性状配合力方差及遗传力分析

一般配合力由基因的加性效应控制，特殊配合力由基因的非加性效应控制[8]，6个果实主要性状除单果重外，其他各性状的一般配合力方差和特殊配合力方差均达极显著水平（见表2）。其中果实纵径、有机酸含量、VC含量特殊配合力方差均在0.8以上，远大于一般配合力，说明在这3个性状中，亲本的显性基因起主导作用。果实横径、可溶性糖含量特殊配合力方差也在0.7以上，说明亲本中控制这两个性状的基因的显性作用也非常明显，同时这5个性状由于受特殊配合力影响大，因此不能稳定遗传给后代。

单果重一般配合力大于特殊配合力，其亲本在该性状上具有广谱性。说明在育种上，该性状的突出和加强可以通过常规杂交育种方法实现，该性状基因的加性效应在杂交育种中起主导作用，并能够稳定遗传给F1。另外，单果重环境方差也超过配合力方差，说明该性状容易受环境条件的影响，因此单果重也直接影响产量，通过改进生产栽培技术，结合选择优良栽培品种能更好实现甜瓜的高产稳产。

遗传力反应亲代性状传递给后代的能力，可以作为亲代和子代相似程度指标。遗传力高的性状，子代重现亲本性状的可能性大，反之则小。通过广义遗传力和狭义遗传力分析表明，在相同材料间不同性状的遗传力表现不同。在测定的6个性状指标中，除单果重广义遗传力为0.2543外，其余性状广义遗传力都在0.97以上，说明除单果重性状之外，F1组合间的差异主要以遗传变异为主，且受环境影响较小，因此可以对这些性状进行早期选择，以加快育种进程。单果重的广义遗传力和狭义遗传力相差不大，且较低，说明单果重是由基因的加性效应和非加性效应共同控制，且受环境影响较大，因此不能对该性状进行早期选择[1]。这与配合力分析结果一致。

表2 甜瓜果实性状的配合力方差及遗传力分析Table 2 Variance of combining ability and heritability capacity analysis of thick-skinned muskmelon fruit

2.3 一般配合力效应分析

亲本某性状一般配合力效应值的大小可以反映该性状在一系列杂交组合中的平均表现，因此亲本一般配合力效应值是进行亲本选择的基础，对育种有重要意义。某性状一般配合力效应值高，则亲本中对该性状有利的基因位点就多，加性基因效应作用强，该性状能够稳定遗传给子代的可能性就大[9]。因此了解不同自交系不同性状的配合力差异，能更有目的性地组配亲本，从而获得综合性状表现良好的杂交种。各亲本果实主要性状一般配合力效应值见表3。M4-5的6个性状的一般配合力均为负值，受果实横径和纵径的影响，单果重也较低，而果实可溶性糖、有机酸的负效应值均最大，因此M4-5在品质育种中可能表现不佳，应予淘汰。M4-16的果实横径、纵径、单果重均为正值，但可溶性糖等3项指标均为负值，说明M4-16的产量指标较好，品质指标较差，说明可以利用其作为亲本，以改善后代产量性状。M4-21全部性状都是正值，且单果重的一般配合力也最高，果实可溶性糖、有机酸、VC一般配合力也最高，说明其不但丰产性好，而且品质性状也最好，可以作为优良亲本使用。M4-22的6个性状中除有机酸外，其余性状的一般配合力均为正值并属于中等水平，也可利用其作为亲本改善后代产量及品质。

2.4 特殊配合力效应分析

特殊配合力是指特定杂交组合与其双亲在平均表现基础上的预期结果偏差，由等位基因的显性效应、上位效应以及不同基因间的互作等非加性效应决定，是产生杂种优势的主要因素[9]。由表4可知，同一组合不同性状间，同一性状不同组合间的特殊配合力效应值都存在差异，说明同一亲本与遗传差异较大的不同亲本组合时，对于不同的组配，由于遗传背景不同而造成非加性基因效应的差异。

表3 各亲本果实主要性状的一般配合力相对效应值Table 3 Relative general combining ability effect value of parent characters

表4 各主要性状的特殊配合力相对效应值Table 4 Relative special combining ability effect value of F1 combination characters

了解特殊配合力的高低，配置有效的组合，可以有效利用非加性基因效应。本试验对6个杂交组合进行特殊配合效应分析。果实横径特殊配合力效应值变异幅度为-0.62～0.88，特殊配合力效应较好的组合是M4-5×M4-22和M4-16×M4-21；果实纵径特殊配合力效应值变异幅度为-4.38～7.25，特殊配合力效应较好的是M4-5×M4-22和M4-16×M4-21；平均单果重特殊配合力效应差异很大，为-68.24～135.27，特殊效应值较高的是M4-5×M4-16和M4-22×M4-21；可溶性糖特殊配合力效应值变异幅度较小，为-0.4～0.25，特殊配合力效应值较好的是M4-5×M4-21和M4-16× M4-22；有机酸特殊配合力效应值变异幅度为-0.41～2.39，特殊配合力效应值较好的是M4-22×M4-21和M4-16×M4-21；VC特殊配合力效应值变异幅度也较小，为-0.09～0.36，特殊配合力较好的组合是M4-22×M4-21。

从高产优质的角度可以看出M4-5×M4-16和M4-22×M4-21两个组合特殊配合力效应较好，结合表3，M4-5一般配合力效应较差，不适宜作亲本，性状不能稳定遗传，因此M4-5×M4-16这个组合即使特殊配合力效应较好，也不适宜选择做杂交组合。M4-22×M4-21中既含有一般配合力效应较好的M4-21，而且特殊配合力效应又高，是一个优良组合，而其他组合特殊配合力效应较差。

3 讨论与结论

亲本一般配合力效应大小是亲本选择基础，对育种具有重要意义。但两个最优秀亲本杂交，未必产生优秀组合，因此综合考虑双亲一般配合力效应和组合特殊配合力效应，才能对组合做出正确评价。亲本选配是杂交育种中的重要环节，而配合力是亲本组配杂交种的潜在能力。因此，亲本选配时，在选择优良农艺性状基础上，还需对亲本进行配合力测定，根据配合力做进一步选择，才能选出农艺性状优良、配合力高、表型整齐一致、能稳定遗传的优良亲本[10]。

本试验结果表明，不同亲本一般配合力之间存在差异，选配的杂交组合特殊配合力表现也不尽相同。如果甜瓜育种中在选用亲本和确定组合前对田间表现优良的待用亲本进行分析评价后再加以利用，即根据组合和后代表现，鉴定出一般配合力高的优良品种作为骨干亲本，筛选特殊配合力高的优良组合，不仅减少工作量，还可缩短育种年限[11-12]。

本试验所用亲本是东北农业大学园艺学院西甜瓜育种课题组多年选择纯化的品系，通过上述配合力分析可以得出M4-21是综合性状优良的亲本。M4-21单果重一般配合力最高（154.36），参与统计的6个性状一般配合力均为正值。通过对供试材料各性状一般配合力进行统计分析，获得厚皮甜瓜6个数量性状的一般配合力信息，对厚皮甜瓜常规育种及性状改良具有重要作用。比如改良单果重时可以选用M4-21和M4-22；改良果实含糖量时可以选用M4-21。

选配组合也是优良品种选育中最关键的基础工作。本试验统计分析6个正交组合的特殊配合力以及特殊配合力效应，从高产优质育种角度评价6个组合，可获得以下结果：组合M4-22×M4-21和组合M4-5×M4-16特殊配合力及其效应值最大，是优良组合。但是在这两个表现突出的组合中只有组合M4-22×M4-21含有M4-21作为亲本，而组合M4-5×M4-16中含有M4-5作为亲本，其一般配合力表现不好，并不能稳定遗传给后代。

本试验结果证明，亲本一般配合力和特殊配合力分析预测杂交组合表现，与田间表现一致，可为亲本选择和杂交组合选配提供理论基础。本试验配合力分析按照固定模型进行，无论是一般配合力及其效应值，还是特殊配合力及其效应值，都依赖选用材料的平均数，所有分析都是相对比较。分析结果可靠，在育种实践上具有重要意义。

本试验只测量少数几个性状，如果加入果肉厚度、果皮硬度、蔓长、果实发育期、干物质、蛋白质、游离氨基酸等性状的测量，会更具说服力。

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Analysis of combining ability for mainly quantitative characters of thickskinned muskmelon fruit

LUAN Feishi,ZHANG Yang,WANG Xuezheng,JI Xueyan,PEI Chunyu
(School of Horticulture,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China)

Combining ability and variances of mainly quantitative characters of thick-skinned muskmelon fruit was analyzed by six cross combinations which were made with four thick-skinned muskmelon inbred lines by the method of Griffing(IV).The results showed that different characteristics of the same cross and different crosses of the same characteristics had great difference combining ability and special combining effects,M4-21 had the highest general combining ability effect value that would be a fine parent for breeding,M4-22×M4-21 was the excellent hybrid combinations with the highest special combining ability.In the six quantitative characters,besides the weight per fruit and VC, respectively,with a small broad-sense and narrow-sense heritability capacity,and others were very high.The results were helpful for choosing proper parental lines in hybrid thick-skinned muskmelon development.

thick-skinned muskmelon;general combining ability;special combining ability;heritability capacityn

S652.9

A

1005-9369（2014）01-0108-05

2012-09-11

国家西甜瓜产业技术体系项目（CARS-26-02）；国家自然科学基金（31000917）

栾非时（1964-），女，教授，博士，博士生导师，研究方向为西甜瓜育种。E-mail:luanfeishi@sina.com

时间2014-1-10 6:24:17[URL]http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20140110.0624.002.html

栾非时,张杨,王学征,等.厚皮甜瓜主要性状的配合力分析[J].东北农业大学学报,2014,45(1):108-112.

Luan Feishi,Zhang Yang,Wang Xuezheng,et al.Analysis of combining ability for mainly quantitative characters of thickskinned muskmelon fruit[J].Journal of Northeast Agricultural University,2014,45(1):108-112.(in Chinese with English abstract)