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贵州地方辣椒主要性状的配合力和遗传力分析

2019-02-15,,,

种子 2019年1期
关键词:遗传力配合力变幅

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(贵州省辣椒研究所,贵州 遵义 563006)

辣椒是贵州重要的蔬菜作物,目前种植面积近33.33万hm2,产值近150亿元,拥有“老干妈”等辣椒加工企业200余家,产值超过100亿元,其中油辣椒产品在国内市场的占有率高达70%。贵州辣椒加工企业取得如此骄人的成绩,主要是因为贵州有着非常适宜于加工油制辣椒的地方品种资源。但地方辣椒品种存在着单产较低的问题,也制约了辣椒加工业的进一步扩大。为此,加大对地方品种资源的研究,培育新品种,是促进贵州辣椒生产持续健康发展的重要措施[1-2]。本试验以贵州省农业科学院辣椒研究所收集保育的地方辣椒资源为材料,对其主要性状的配合力和遗传力进行研究分析,以期为贵州辣椒的遗传育种提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试材料为贵州省辣椒研究所收集保育的贵州地方辣椒材料Z 004、Z 009、Z 044、Z 137、Z 139、Z 024、Z 024、Z 032、Z 094、Z 204。

1.2 试验地点

试验地点在贵州省辣椒研究所品种保育与试验园区。

表1 亲本自交系一般配合力效应值

1.3 试验方法

根据辣椒果形、熟性等性状特征,对贵州省辣椒研究所收集保育的辣椒地方品种材料进行分类。在此基础上选择综合生产性能表现优良的不同类型的代表性材料Z 004、Z 009、Z 044、Z 137、Z 139、Z 024、Z 024、Z 032、Z 094、Z 204共10个,按照不完全双列杂交方法组配45个杂交组合。对45个组合按随机区组设计种植,3个重复,小区面积4 m2,每个小区种植3行,每行6穴,共18穴,双株栽植,株距30 cm,行距60 cm,小区间设1 m宽走道,常规管理,田间调查株高、始花节高、单株结果数等性状,收获后进行室内考种。

2 结果与分析

2.1 辣椒亲本及其杂交组合主要性状的配合力表现

2.1.1 辣椒亲本主要性状的配合力表现

亲本的一般配合力效应值反映了可累加的基因效应,由于加性效应能遗传和固定,其大小和正负表示加性作用的程度和方向,同时也表现了数量性状呈多基因方式传递给子代的能力。通过亲本一般配合力的测定,可以反映亲本的总体特性,用其预测组配杂交组合的杂种1代表现。

由表1可看出,现蕾至门椒红熟天数的一般配合力效应值变幅为3.568~10.032,晚熟辣椒的单果重一般配合力为负值,早熟辣椒单果重一般配合力则较高;侧枝数的效应值变幅为-1.052~1.255,总体上看,侧枝数与单株结果数和单株产量的一般配合力呈正相关关系,指形辣椒的侧枝数一般多于锥形辣椒;株高的效应值变幅为-3.789~3.128,始花节高的效应值变幅为-3.731~3.658,株高与始花节高的一般配合力呈正相关;果长的效应值变幅为-1.425~2.592,总体看,长果形辣椒对增加果长起主导作用,而锥形和圆形辣椒果长的一般配合力均为负值;果宽的效应值变幅为-0.688~0.460,指形辣椒的果宽的一般配合力为负值,锥形和圆形辣椒对增加果宽起主导作用;单果重的一般配合力效应值变幅为-1.845~1.528,总体上看,鲜果重与单株结果数的一般配合力呈负相关;单株结果数的效应值变幅为-9.539~11.822,总体看,单株结果数与产量的一般配合力呈正相关。单株产量的一般配合力效应值变幅为-23.951~26.149,Z 024、Z 032、Z 094、Z 137、Z 204共5个材料的配合力效应为正值,已是试验地里综合生产性能较好的自交系,其组配的杂交组合多数综合表现较好;单果优良种子数的一般配合力效应值变幅为-13.350~25.956,种子千粒重的一般配合力效应值变幅为-0.105~0.115,Z 137和Z 024的单果优良种子粒数与种子千粒重的一般配合力效应值均为最大,因此,总体上单果优良种子数与种子千粒重的一般配合力呈正相关。干物质含量、维生素C含量和盐酸不溶性灰分含量的一般配合力效应值变幅分别为-3.250~6.331、55.157~42.786、-0.112~0.058,其一般配合力效应值最大的材料分别为Z 044、Z 004、Z 009。

2.1.2 辣椒亲本杂交组合主要性状的配合力表现

特殊配合力是指一个亲本在其特定的杂交组合中杂交一代性状表现与该双亲平均性状表现的偏差,主要取决于基因的非加性效应,是不能遗传的,其值的大小和正负表示杂交组合非加性基因的大小和方向。但对于一般配合力高的亲本,其获得强优势杂交组合的机会也多。

由表2可看出,10个亲本材料组配45个组合的特殊配合力效应值差异很大,这种差异表现在同一组合的不同性状和相同性状的不同组合之间存在很大差异。现蕾至门椒红熟天数的特殊配合力效应值变幅为-9.100~8.530;侧枝数的效应值变幅为-1.928~1.669;株高的效应值变幅为-16.614~10.969;始花节高的效应值变幅为11.415~13.515;果长的效应值变幅为-2.920~3.485;果宽的效应值变幅为-1.080~2.001;单果重的一般配合力效应值变幅为-5.043~10.036;单株结果数的效应值变幅为-17.693~20.710,单株产量的特殊配合力效应值变幅为-39.578~51.798;单果优良种子数的特殊配合力效应值变幅为-67.622~79.461;种子千粒重的效应值变幅为-0.260~0.296,干物质含量、维生素C含量和盐酸不溶性灰分含量的特殊配合力效应值变幅分别为-7.721~14.451、91.900~132.890、-0.417~0.384。单株产量排名前3位的组合为Z 137×Z 204、Z 009×Z 024、Z 139×Z 004。其中Z 137×Z 204多数性状的特殊配合力效应值为正值,且亲本的一般配合力已较高,所以该组合为最佳组合方案。而Z 009×Z 024、Z 139×Z 004中,有一个亲本的一般配合力为负值,所以不是最理想的组合方案。

表2 亲本自交系特殊配合力效应值

2.2 辣椒亲本主要性状及后代遗传能力的表现

广义遗传力的大小反映了在总的表型变异中由遗传原因引起的变异所占比例的大小。由表3可看出,14个性状的广义遗传力在87.67%~99.91%之间,广义遗传力均大于50%,说明辣椒产量性状的表现型遗传基因起主导作用,适应外界环境能力相对较强。其大小依次为:果宽、果长、鲜果重、现蕾至门椒红熟天数、单株产量、侧枝数、单株结果数、单果优良种子数、种子千粒重、始花节高、干物质含量、株高、维生素C含量、盐酸不溶性灰分含量。狭义遗传力反映了在表型变异中由加性效应引起的变异的相对重要性,它的大小反映了亲代性状遗传给子代的能力。14个性状的狭义遗传力在39.92%~90.30%之间,大小依次为侧枝数、单株产量、现蕾至门椒红熟天数、果长、单株结果数、干物质含量、鲜果重、维生素C含量、种子千粒重、单果优良种子数、果宽、始花节高、株高、盐酸不溶性灰分。针对自交系选育,狭义遗传力高的侧枝数、单株产量数等性状,早代选择比较适宜。一般配合力相对重要性和特殊配合力相对重要性是指在遗传方差中各自所占的比例。试验结果表明,14个性状中除盐酸不溶性灰分的一般配合力小于50%外,其它均大于50%;除盐酸不溶性灰分外,其它13个性状的加性方差均大于显性方差,说明这些性状能够真实地传递给后代,是基因累加作用的结果。

表3 主要性状遗传参数估计

3 小结与讨论

对10个亲本材料14个性状的一般配合力分析结果可以看出,Z 024、Z 032、Z 094、Z 137、Z 204多数性状的一般配合力效应值均较高,特别是单株产量的一般配合力效应值较高,说明Z 024、Z 032、Z 094、Z 137、Z 204是综合性状配合力较好的自交系材料。以这些材料为亲本的杂交组合单株产量的特殊配合力相对较高。分析结果还表明,不同亲本的一般配合力在同一性状上差异较大,同一自交系的不同性状方面差异也较大。

对各组合性状的特殊配合力进行分析,结果表明单株产量排名前3位的组合为Z 137×Z 204、Z 009×Z 024、Z 139×Z 004。其中Z 137×Z 204多数性状的特殊配合力效应值为正值,且亲本的一般配合力较高,所以该组合为最佳组合方案。而Z 009×Z 024、Z 139×Z 004中,有一个亲本的一般配合力为负值,所以不是最理想的组合方案。

遗传参数分析结果表明,除盐酸不溶性灰分外,单株产量、现蕾至门椒红熟天数、果长、单株结果数、干物质含量、鲜果重、维生素C含量、种子千粒重、单果优良种子数、果宽、始花节高、株高等性状的一般配合力方差远大于特殊配合力方差,加性方差远大于显性方差,说明这些性状在F1中的表现主要受加性基因效应影响。盐酸不溶性灰分的一般配合力方差小于特殊配合力方差,加性方差小于显性方差,说明显性基因起主要作用,性状受环境影响较大。且单株产量、现蕾至门椒红熟天数、果长、单株结果数、干物质含量、鲜果重、维生素C含量、种子千粒重、单果优良种子数、果宽、始花节高、株高等性状的狭义遗传力较高,说明这些性状在早代进行选择的可靠性较大。盐酸不溶性灰分的狭义遗传力较低,说明易受环境影响,不利于早代选择。

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