欧李正反交F1 果实性状的遗传变异分析

徐 豆，付鸿博，2，杜灵敏，郭晋鸣，杜俊杰，王鹏飞，穆霄鹏，张建成

（1.山西农业大学园艺学院，山西太谷030801；2.黑龙江省农业科学院乡村振兴科技研究所，黑龙江哈尔滨150000）

欧李（Cerasus humilis（Bge.）Sok.）属蔷薇科樱桃属的一种极矮生灌木果树，是我国特有的野生果树资源[1]。欧李果实不仅颜色艳丽、风味独特、肉厚汁多，也是一种营养价值极高的水果。果实中含有丰富的糖、蛋白质、矿质元素、维生素和氨基酸等营养成分[2]，由于欧李中富含较高的钙含量，又被人们称为“钙果”[3]。近年来，欧李以其独特的风味、较高的营养价值和药用价值而倍受关注，逐渐成为开发利用的热点树种[4]。

果实可滴定酸含量和可溶性固形物含量是衡量果实内在品质的主要因素，直接影响果实的口感。目前，生产中采用的主要品种果实口感普遍偏酸，多用于蜜饯、果脯、饮料、果酒、冰激凌和果酱等产品开发。果实偏酸是欧李果品生产中存在的主要问题之一，选育高糖低酸的品种已成为欧李育种中重要的目标之一[5]。

欧李是一种新兴的果树，其果实具有极高的营养价值，但由于某些果实内在品质和外在品质的多样性，导致其果实差异性较大。选育出综合品质较高的欧李品种是育种的主要目标之一，而杂交育种就是最有效的手段。本试验以DS-1、99-02 欧李亲本及正、反交F1果实为材料，分析杂交后代单果质量、果形指数、可溶性固形物、可滴定酸等的遗传变异情况，以期从杂交后代中选育出所需目标性状优株，并且为科学选配亲本提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验方法

DS-1 和99-02 亲本植株在开花期前利用网室进行隔离，在盛花期对其进行授粉杂交，2017 年11 月定植于山西省太谷县山西农业大学石象基地，株行距为0.6 m×0.4 m，按常规水肥方法进行田间管理。2019 年5 月对99-02 和DS-1 正反交组合进行挂牌标记，选出99-02×DS-1（正交）杂交后代61 株、DS-1×99-02（反交）杂交后代119 株。

1.2 测定项目及方法

于果实成熟期每株取果实30 个，测定双亲及杂交后代群体果实的单果质量、纵径、横径、可溶性固形物含量和可滴定酸含量，并计算变异系数和遗传传递力。

1.3 数据分析

使用Excel 2010 及SAS 数据处理软件对试验数据进行处理。

2 结果与分析

2.1 欧李正反交后代单果质量的遗传变异分析

从表1 可以看出，正反交后代的遗传传递力分别为121.46%和121.84%，均大于100%，遗传传递力强，遗传稳定。正、反交后代变异系数均大于20%，后代均广泛分离，表明单果质量选择潜力大。正反交后代单果质量平均值均大于亲本平均值，表明存在加性效应，超高亲率分别为40.98%、45.38%，超低亲率分别为16.39%、15.97%，杂种优势明显，可以选育出单果质量较大的植株。通过正反交对比可以看出，反交组合的遗传传递力、超高亲率均大于正交组合，而反交组合是以单果质量较大的植株为父本，说明以单果质量较大的植株为父本时，更容易选育出单果质量较大的品种。

结合表1 和图1 可以看出，正反交后代单果质量均多集中在高亲亲本之上，且呈连续变异，表明欧李果实单果质量的遗传属于多基因控制的数量性状，频次呈偏正态分布，表明单果质量遗传是由1 个或1 个以上的主效基因和微效基因共同控制的复杂性遗传。

表1 DS-1 与99-02 正反交后代单果质量的遗传变异分析

2.2 欧李正反交后代果形指数的遗传变异分析

由表2 可知，99-02×DS-1 正、反交后代果形指数平均值均大于亲本平均值，表明存在加性效应；遗传传递力分别为104.81%和100.53%，均大于100%，遗传传递力强，遗传稳定；变异系数为8.78%和8.51%，均小于20%，后代不能广泛分离，果形指数的选择潜力较小，果实形状基本与亲本一致，呈扁圆形。通过正反交对比可以看出，正交组合的遗传传递力、超高亲率均大于反交组合，而正交组合是以果形指数较大的植株为父本，说明以果形指数较大的植株为父本时，更容易选育出近似圆形的品种。

结合表2 和图2 可以看出，正反交后代果形指数均集中在0.81～1.22，且呈连续变异，表明欧李果实果形指数的遗传属于多基因控制的数量性状，频次呈正态分布，表明果形指数的遗传是由微效多基因控制的数量性状。

表2 DS-1 与99-02 正反交后代果形指数的遗传变异分析

2.3 欧李正反交后代可溶性固形物的遗传变异分析

从表3 可以看出，正反交后代可溶性固形物含量平均值均小于亲本平均值，表明存在非加性效应，其超高亲率和超低亲率都较低，呈趋中变异；遗传传递力为81.44%和85.37%，均小于100%，遗传传递力弱，遗传不稳定。正、反交后代变异系数均小于20%，后代没有广泛分离，表明可溶性固形物的选择潜力较小。通过正、反交对比，可以看出反交组合的遗传传递力、超高亲率均大于正交组合，而反交组合是以可溶性固形物较高的植株为父本，说明以可溶性固形物较高的植株为父本时，更容易选育出高糖的品种。

结合表3 和图3 可以看出，正反交后代可溶性固形物含量多集中在双亲中间，且呈连续变异，表明欧李果实可溶性固形物的遗传属于多基因控制的数量性状，频次呈正态分布，表明可溶性固形物的遗传是由微效多基因控制的数量性状。

表3 DS-1 与99-02 正反交后代可溶性固形物的遗传变异分析

2.4 欧李正反交后代可滴定酸的遗传变异分析

从表4 可以看出，99-02 的可滴定酸含量为1.08%，DS-1 的可滴定酸含量为0.78%。结合表4和图4，正反交后代可滴定酸含量的范围为0.42%～2.05%，且高于高亲植株所占的比例比较多，有趋向于高亲遗传的趋势。且呈连续变异，表明欧李果实可滴定酸的遗传属于多基因控制的数量性状，频次呈偏正态分布，表明可滴定酸的遗传是一个或一个以上的主效基因和微效基因共同控制的复杂性遗传。

由表4 可知，正交组合的遗传传递力为96.80%，小于100%，表明存在非加性效应，呈遗传衰退变异。反交组合的遗传传递力为102.15%，大于100%，表明存在加性效应，遗传稳定。说明可滴定酸遗传既存在加性效应，也存在非加性效应。正、反交后代变异系数均大于20%，后代广泛分离，表明可滴定酸的选择潜力大。通过正反交对比，可以看出正交组合超低亲率高于反交组合，而正交组合是以可滴定酸较低的植株为父本，说明以可滴定酸较低的品种为父本时，更容易选育出低酸品种。

表4 DS-1 与99-02 正反交后代可滴定酸的遗传变异分析

3 结论与讨论

单果质量一直是影响果实产量和品质的重要因素。近年来，学者们对番茄[6]、甜樱桃[7]、梨[8]等单果质量的遗传规律进行研究，但对欧李单果质量的研究较少。本研究表明，欧李杂交后代的平均单果质量高于双亲值，单果质量有变大的趋势，与陈克玲等[9-10]的研究结果一致。

本研究表明，可溶性固形物、可滴定酸均属于一个或一个以上的主效基因和微效基因共同控制的复杂性遗传，遗传传递力均小于100%，表现为遗传衰退[11]，与张瑜等[12]对欧李3 个杂交组合后代进行可滴定酸含量和可溶性固形物含量测定的结果一致。本研究也表明，果形指数属于微效多基因控制的数量性状，与赵海静等[13-14]的研究结果一致。

关于父本对后代性状遗传的影响在果树中已有较多研究，本研究对正反交后代间性状差异分析表明，单果质量、果形指数、可溶性固形物等都不受正反交的影响，而果形指数和可滴定酸含量受父本影响较大，与刘有春等[15]对以高糖高酸的南高丛越橘品种Sapphire 和中糖低酸的北高丛品种Berkeley为亲本配置正反交组合进行主要性状的遗传规律的研究结果一致。因此，在进行欧李杂交育种时，应根据育种目标来选择合适的亲本。但本研究只选择了一个杂交组合，具有一定的局限性，后期将选择更多的杂交组合及后代植株，对后代遗传规律做进一步研究。