香型优质水稻三系不育系德香074A产量性状配合力分析

曹应江 游书梅 蒋开锋 张涛 杨莉 杨乾华 秦俭 李庚觅 郭小蛟 万先齐 罗婧 李昭祥 高磊 唐彬 郑家奎

（四川省农业科学院水稻高粱研究所/国家水稻改良中心泸州分中心/农业农村部西南水稻生物学与遗传育种重点实验室，四川德阳 618000；#共同第一作者：caoyj987@126.com；*通讯作者：zhen6102@126.com）

香型杂交稻是指米饭蒸煮后有特殊香味的一类杂交稻品种类型，由于其米饭具有特殊的香味，因此受到大众的喜爱。香稻的香味物质为2-乙酰-1-吡咯啉，受基因遗传控制[1]，因此，要组配出香型杂交稻品种，父母本至少有一方具有香味。德香074A 是四川省农业科学院水稻高粱研究所利用泸香90B 与宜香B 杂交系选的优良单株，与K17A 测交并连续回交后育成的香型、优质三系不育系[2]。德香074A 配合力好，米质优，株型优良，杂交一代米饭柔软可口，香味浓郁，食味佳。到目前为此，以德香074A 为亲本，共选育并通过审定了德优8258、德香 4103、德香 4103、德优 4923、德香优 146、德优4727、德优华珍、德优4938 等8 个香型杂交稻品种。为了探明德香074A 各产量性状的配合力表现，根据NCⅡ设计的原理，利用德香074A 和生产上使用面积较大的4 个不育系，分别与生产上应用面积较大的5个恢复系杂交，共配置了25 个杂交组合，以分析德香074A 产量性状配合力特点，为下一步更好的利用德香074A 提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

根据NCⅡ设计，利用5 个不育系与5 个恢复系杂交，共25 份杂交F1代种子作为试验材料。5 个不育系是：德香 074A、K22A、冈 46A、Ⅱ-32A 和 K17A；5 个恢复系是：明恢 63、成恢727、泸恢 H103、泸恢8258 和蜀恢527。

1.2 田间试验

试验设在四川农业科学院水稻高粱研究所德阳基地。试验材料4 月2 日播种，5 月6 日移栽，采用随机区组设计，3 次重复，行株距33.3 cm×16.7 cm，每行栽10株，每份材料栽3 行。田间农事管理同当地大田生产，中等偏上施肥管理，整个试验期间未见影响水稻生长的极端异常天气。

1.3 性状考察

成熟后选取中间生长整齐一致的5 株考种，考察单株产量、单株有效穗数、单穗质量、每穗颖花数、每穗实粒数、结实率、千粒重等7 个产量相关性状。

1.4 数据处理

试验数据采用Excel 软件进行处理，然后利用DPS 9.50 软件进行配合力分析及遗传参数估计[3]。配合力分析参照莫恵栋[4-5]的方法。

表1 产量及相关性状的方差分析（F 值）

表2 供试不育系产量及相关性状的一般配合力效应值

表3 供试不育系杂交F1 产量性状均值与试验均值差异比较

2 结果与分析

2.1 产量相关性状方差分析

表1 列出了各性状的配合力方差（F 值）。从表1可以看出，各性状重复间差异均没有达显著或极显著水平，说明田间肥水管理比较均匀，对试验影响较小，试验数据可靠。各性状在组合间差异达极显著水平，说明各性状在组合间存在明显的遗传差异，可进行配合力分析。组合间的遗传差异来自恢复系、不育系和恢复系与不育系的互作效应。本试验中各性状的恢复系、不育系及恢复系×不育系的配合力方差均达到显著或极显著水平，说明本试验中，基因加性效应及基因互作的非加性效应对考察的7 个性状有重要影响。

2.2 供试不育系各性状的一般配合力

表2 是供试的5 个不育系各性状的一般配合力效应值。从表2 可以看出，各性状的一般配合力效应值在-10.25～9.04 之间。其中，单株产量是德香074A 的效应值最大，为9.04；单株有效穗数是K22A 的效应值最大，为7.67；单穗质量是德香074A 最大，为3.29；每穗颖花数是II-32A 最大，为8.85；每穗实粒数是II-32A最大，为8.92；结实率是德香074A 最大，为1.40；千粒重是K17A 最大，为4.16。德香074A 的单株产量、单穗质量和结实率等3 个性状的一般配合力在供试不育系中最高。

从表2 可以看出，各不育系一般配合力效应值出现正值的性状数在2～6 个之间，德香074A 一般配合力为正值的性状数最多，为6 个，分别是单株产量（9.04）、单株有效穗数（6.27）、单穗质量（3.29）、每穗实粒数（0.15）、结实率（1.40）、千粒重（2.40）。K17 一般配合力效应值为正值的性状数最少，只有单株有效穗数和千粒重为正值。

2.3 供试不育系测交组合产量性状比较分析

测交组合杂种F1代的平均表现是衡量亲本优劣的重要标准之一。表3 和图1 是供试不育系杂交F1产量性状平均值及试验平均值比较。从表3 可以看出，不育系杂交F1单株产量在42.79～50.78 g 之间，其中，德香074A 杂交组合F1单株产量最高，达50.78 g；德香074A 杂交F1单株有效穗数为10.12 个，单穗质量是5.11 g，结实率是85.42%，千粒重30.33 g。以上5 个性状德香074A 的表现均显著优于试验平均值。另外每穗颖花数和每穗实粒数分别为196.79 粒和168.01 粒，在所有供试不育系中排在第3 位，与试验平均值比较,略有差异，但不明显。

2.4 各性状基因型方差、贡献率及遗传力

图1 德香074A 组合性状平均值与试验平均值和其他供试不育系的比较

表4 产量性状的基因型方差、父母本及其基因互作对F1 各性状方差的贡献率

从表4 可以看出，单株产量、单穗质量、每穗颖花数、每穗实粒数、结实率和千粒重等6 个性状一般配合力方差占比大于60.00%，这些性状中，亲本基因的加性效应占主要作用。单株有效穗数特殊配合力方差占比大于60.00%，表明这个性状亲本间非加性效应占主要作用。单株产量、单穗质量、结实率和千粒重等4 个性状中，不育系配合力方差占一般配合力方差总量大于60.00%，表明这些性状中不育系占主要作用。

遗传力是反映该性状的遗传变异占总变异的百分比。从表5 可见，除结实率外，其他6 个性状的广义的遗传力均大于50.00%，表明这些性状主要受到遗传的影响。尤其是千粒重，广义和狭义的遗传力分别为94.69%和80.69%，表明这一性状遗传很稳定，不易受到环境的影响。

3 讨论与结论

产量性状是典型的数量性状，易受环境影响[6]。张征等[7]研究认为，千粒重和株高遗传力较高，不易受环境影响，而单株实粒数和单株有效穗遗传力较小，易受环境影响。刘金波等[8]研究认为，千粒重和每穗总粒数具有较强的遗传力，而单株产量和单株有效穗的遗传力较小。本研究中，也是千粒重遗传力最强，这与前人的研究结果相同。本研究中德香074A 组合表现为高千粒重，系列组合平均千粒重为30.33 g，显著高于冈46A和32A 系列组合的平均值27.97 g 和27.70 g，这也可能是德香系列组合在生产上表现为稳定高产的原因之一。

表5 产量性状广义和狭义的遗传力

水稻亲本一般配合力和特殊配合力效应的综合评价是杂种优势利用的关键[9-10]。利用NCⅡ设计（不完全双列杂交设计）是分析亲本一般配合力和特殊配合力的重要手段[8]。科学家利用NCⅡ设计，成功的选育出了许多优异亲本材料，如宜香1A[11]、乐恢188[12]和德66A[13]等。本研究选用的不育系德香074A，其组配的组合产量高、米质优，在生产上表现突出，组配的德优4727 和德香4103 等被认定为超级稻。本研究发现，德香074A在单株产量、单株有效穗数、单穗质量、结实率和千粒重等5 个性状上具有较高的配合力效应，尤其是单株产量、单穗质量和结实率这3 个性状一般配合力效应在供试5 个不育系中排名第一。杂交F1的表现是父母本共同作用的结果，由于德香074A 的单株有效穗数、单穗质量、结实率和千粒重有较高的一般配合力，而每穗颖花数和每穗实粒数的配合力相对较弱，因此，宜选用穗粒数配合力较高的恢复系与其配组，更能组配出产量更高的组合。