利用RIL群体创制大荚·出仁率高和株高适中的花生新种质
2020-06-21吴小丽江日东赖继逢
吴小丽 江日东 赖继逢
摘要 以远杂9102与徐州68-4杂交构建的RIL群体为材料,通过连续2年4个生长季节的鉴定评价,筛选出百果重稳定在200 g以上的优良大果材料65份,稳定高于高值亲本材料2份;通过对稳定大果材料的出仁率鉴定,获得了26份大果兼高出仁率材料,其中4份材料的出仁率高于高值亲本。进一步对这26份优良材料进行鉴定,获得了13份大果高出仁率同时株高适中的优良种质。该研究结果对于聚合多个优良性状的优良花生品种的培育具有重要意义。
关键词 花生种质;百果重;出仁率;株高
中图分类号 S565.2文献标识码 A文章编号 0517-6611(2020)11-0034-04
Abstract The RIL population from the crossing between Yuanza 9102 and Xuzhou 68-4 was used as materials. Based on the four consecutive growth seasons identification and evaluation, 65 RILs with 100pod weight higher than 200 g were screened, and 2 of them were stable higher than the highvalue parent Xuzhou 68-4. Among the 53 largepodded RILs, 26 had high shelling percentage and 4 of them were higher than highvalue parent Yuanza 9102. Among the 26 RILs with large pod and high shelling percentage, 13 had appropriate plant height as well. These results have great significance for the cultivation of peanut cultivars pyramiding multiple elite traits.
Key words Peanut genotype;Hundred pod weight;Shelling percentage;Plant height
花生是世界范围内重要的油料作物和经济作物。我国是世界上最大的花生生产国和消费国[1]。在国内大宗油料作物中,花生的总产、单产和单位面积效益均居首位,花生生产的发展对于保障植物油脂和蛋白质供给、增加农民收入、改善膳食结构发挥了重要作用[1-4]。产量是花生品种培育和生产应用中最重要的目标性状[1-4],荚果大小(百果重)和籽仁大小(百仁重)是花生产量的构成因子[5-7]。籽仁产量是花生最重要的经济性状,由荚果产量和出仁率组成。株高也对花生的荚果产量和籽仁产量有重要影响[5-7]。对花生品种资源的数据信息(中国花生品种资源目录)分析发现[6],花生的荚果大小(百果重)与出仁率间呈显著负相关,花生植株偏高(株高>60cm)的材料出仁率偏低。蔡岩等[7]对花生品种杂交后代进行了鉴定和分析,认为荚果大小与出仁率呈显著负相关。陈伟刚等[5]研究认为,花生出仁率与株高呈极显著负相关。这些研究结果表明,同时提高花生的果重和出仁率是比较困难的。
鉴于此,笔者选择大荚品种与高出仁率品种杂交,为了最大限度的保留杂交后代的多样性,从F2代开始,利用单粒传法构建重组自交系群体(RIL),通过对RIL群体的鉴定和选择,创制荚果大(百果重>200 g)、出仁率高(>75%)、株高适中(30~45 cm)的种质材料,旨在为培育优良高产花生品种奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以来源于远杂9102为母本、徐州68-4为父本杂交构建的重组自交系群体(RIL)195个家系,亲本远杂9102荚果相对较小、出仁率较高、植株矮;徐州68-4荚果相对较大、出仁率较低、植株较高。
1.2 试验方法
2017—2018年连续2年的春季和秋季共4个生长季节在湛江市农业科学研究院的试验地种植F9、F10、F11和F12代RIL群体及其亲本,每份材料种植1行,行长 250 m,行距 0.33 m,单粒播种,出苗后确保每行12株,株距020 m,完全随机区组设计,2 次重复,常规田间管理。收获期去掉边株,调查10株的株高,取平均值。收获晒干后,随机取100个成熟饱满荚果,称重即为百果重;剥壳后称仁重,计算仁重占荚果重量的百分率即为出仁率[8]。
2 结果与分析
2.1 RIL群体百果重变异及大果材料筛选
对亲本及RIL群体的百果重鉴定,在2017年春季试验中,195个RIL家系参加鉴定,2次重复的平均结果表明,远杂9102的百果重190.06 g,徐州68-4为273.19 g。RIL群体的百果重155.23~297.50 g;无百果重小于150.00 g的家系。百果重在150.00~200.00 g的有58個家系,百果重在200.00~250.00 g的有103个家系,百果重大于250.00 g的有34个家系。
2017年秋季试验中,193个RIL家系参加鉴定,从2次重复的平均值看,亲本远杂9102的百果重178.31 g,徐州68-4为222.26 g。RIL群体的百果重为126.60~281.52 g,RIL群体的差异超过双亲差异。百果重小于150.00 g的有10个家系,百果重在150.00~200.00 g的有100个家系,百果重在200.00~250.00 g的有76个家系,百果重大于250.00 g的有7个家系。
在2018年春季试验中,192个RIL家系参加鉴定,2次重复的平均结果是,远杂9102的百果重179.90 g,徐州68-4为267.33 g。RIL群体的百果重153.00~306.94 g;没有百果重小于150.00 g的家系。百果重在150.00~200.00 g的有59个家系,百果重在200.00~250.00 g的有111个家系,百果重大于250.00 g的有22个家系。
在2018年秋季试验中,195个RIL家系参加鉴定,从2次重复的平均值看,远杂9102的百果重193.59 g,徐州68-4为253.81 g。RIL群体的百果重为140.05~279.47 g,百果重小于150.00 g的有4个家系,百果重在150.00~200.00 g的有94个家系,百果重在200.00~250.00 g的有91个家系,百果重大于250.00 g的有6个家系。
综合分析RIL群体2017—2018年的鉴定结果,发现有65份材料的百果重连续4个生长季节均稳定在200 g以上,其中有2份(QT0255、QT0343)材料在4个生长季节稳定高于高值亲本(徐州68-4)(表1、2和3)。
2.2 RIL群体中大果材料的出仁率变异及优良大果兼高出仁率材料筛选
分析上述筛选出的65份百果重稳定在200 g以上材料及亲本的出仁率,在2017年春季试验中,亲本远杂9102的出仁率82.13%,徐州68-4的出仁率7624%;65份材料的出仁率為66.10%~83.95%,出仁率小于70%的材料2份,出仁率在70.0%~75.0%的材料12份,出仁率在75.0%~80.0%的材料27份,出仁率大于80%的材料12份。
在2017年秋季试验中,亲本远杂9102的出仁率为80.32%,徐州68-4的出仁率75.31%;65份材料的出仁率为61.93%~85.65%,出仁率小于70%的材料有4份,出仁率在70.0%~75.0%的材料有12份,出仁率在75.0%~80.0%的材料有25份,出仁率大于80%的材料有12份。
在2018年春季试验中,亲本远杂9102的出仁率82.12%,徐州68-4的出仁率76.00%;65份材料的出仁率为64.96%~83.72%,出仁率小于70%的材料1份,出仁率在70.0%~75.0%的材料11份,出仁率在75.0%~80.0%的材料26份,出仁率大于80%的材料15份。D
在2018年秋季试验中,亲本远杂9102的出仁率82.03%,徐州68-4的出仁率76.56%;65份材料的出仁率为61.92%~83.28%,出仁率小于70%的材料2份,出仁率在70.0%~75.0%的材料9份,出仁率在75.0%~80.0%的材料29份,出仁率大于80%的材料13份。
综合分析2017—2018年的65份百果重稳定在200 g以上材料出仁率鉴定结果,发现有40份材料的出仁率连续4个生长季节均稳定在75%以上(表2和3),其中出仁率稳定在77%以上的材料有26份(表3),出仁率稳定高于高值亲本(远杂9102)的材料4份(QT0254、QT0324、QT0226、QT0323)(表3)。
2.3 RIL群体中大果兼高出仁率材料的株高变异及优良大果兼高出仁率株高适中材料筛选
以上述筛选出的优良稳定的40份大果(百果重稳定在200 g以上)、高出仁率(≥75%)材料及其亲本为基础,分析其在不同年份株高的变异。
在2017年春季试验中,亲本远杂9102的株高34.58 cm,徐州68-4株高58.15 cm;40份材料的株高为25.80~55.60 cm,株高小于35 cm的材料4份,株高在35~45 cm的材料18份,株高大于45 cm的材料6份。
在2017年秋季试验中,亲本远杂9102的株高29.22 cm,徐州68-4株高53.50 cm;40份材料的株高为28.63~56.63 cm,株高小于35 cm的材料6份,株高在35~45 cm的材料13份,株高大于45 cm的材料9份。
在2018年春季试验中,亲本远杂9102的株高32.62 cm,徐州68-4株高46.85 cm;40份材料的株高为32.94~52.60 cm,株高小于35 cm的材料3份,株高在35~45 cm的材料23份,株高大于45 cm的材料2份。
在2018年秋季试验中,亲本远杂9102的株高32.50 cm,徐州68-4株高47.85 cm;40份材料的株高为27.30~41.75 cm,株高小于35 cm的材料18份,株高在35~45 cm的材料10份。
综合分析2017—2018年连续4个生长季节对RIL群体的鉴定结果,获得荚果大(百果重200g以上)、出仁率高(77%以上)且株高适中(30~45 cm)的材料13份(表4)。
3 结论与讨论
该研究所用的2个亲本远杂9102属于珍珠豆型小果品种,出仁率高,株高适中[3];徐州68-4属于普通型大果品种,出仁率较低,植株偏高[3]。总体上看,2个亲本的综合性状良好,在荚果、出仁率和株高方面的差异显著。杂交产生的RIL群体在涉及的3个性状方面均产生了广泛的变异,后代表现出超亲优势。
该研究在4个环境下(2个年份,每个年份分春、秋两植)对远杂9102 徐州68-4杂交构建的RIL群体及其亲本的荚果大小、出仁率和株高进行考察,均有高于高值亲本和低于低值亲本的家系表现出超亲优势。4个环境下,百果重稳定在200 g以上的材料65份,稳定高于高值亲本材料2份。通过对稳定大果材料的出仁率鉴定,获得了26份大果兼高出仁率材料,其中4份材料的出仁率高于高值亲本。对这26份优良材料进行进一步鉴定,获得了13份大果、高出仁率且株高适中的优良种质,这与廖伯寿等[9-10] 通过RIL群体创制抗黄曲霉兼抗青枯病的高油花生新种质的研究报道类似。
虽然有研究表明花生的荚果大小与出仁率呈显著负相关、出仁率与株高呈显著负相关[11-18],花生的荚果大小与出仁率、出仁率与株高难以协同改良,但该研究结果表明通过选配不同的优良亲本杂交和重组交换,能够聚合产生大荚、高出仁率且株高适中的花生新种质。
该试验通过RIL群体的鉴定和选择,创制出优良的大果、高出仁率且株高适中的优良花生新种质13份。研究结果表明,通过选配不同的优良亲本杂交和重组交换,能够有机会聚合产生出大荚、出仁率高且株高适中的花生新种质。而选用不同亲本杂交能够成功创制优异于双亲的大荚、高出仁率且株高适中的花生新种质的概率有多大仍需进一步研究。
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