6個光身恢復系和4個秈型不育系的配合力及競爭優(yōu)勢分析

張建新，黃建鴻，曾躍輝，魏美嬌

(1.三明市農(nóng)業(yè)科學研究院，福建沙縣365509;2.福建省六三種業(yè)有限責任公司，福建沙縣365000)

光身稻作為稻種資源的一個重要類型，對豐富我國水稻品種類型具有重要意義，在雜種優(yōu)勢利用方面具有較大潛力.我國是水稻生產(chǎn)和銷售大國，尤其是雜交水稻的種植面積不斷擴大，在20世紀90年代，其種植面積約占水稻總面積的50%，在相應產(chǎn)量上已達到水稻總產(chǎn)量約60%［1］.強優(yōu)勢雜交組合的選育研究和利用對進一步提高水稻產(chǎn)量具有重要影響，而水稻雜種優(yōu)勢的選育關鍵在于親本，優(yōu)良的雜交水稻親本既要具有良好的農(nóng)藝性狀，也要具有較高的配合力［2］.因此，對于雜交親本配合力的分析，對選育強優(yōu)勢雜交新組合具有重要的利用價值，從而直接影響雜交水稻的產(chǎn)量.本研究選用新近育成的6個光身恢復系和4個秈型不育系進行交叉配組，分析其在各相應性狀中的一般配合力和特殊配合力效應及其競爭優(yōu)勢，以期選出農(nóng)藝性狀優(yōu)良、配合力好的優(yōu)良親本，進而篩選超親優(yōu)勢強的組合，為雜交水稻組合選育提供參考［3］.

1 材料與方法

4個不育系分別為廣抗13A(A1)、Ⅱ-32A(A2)、谷豐A(A3)和錢江A(A4)，6個光身恢復系分別為光恢039(R1)、光恢1240(R2)、光恢1242(R3)、光恢1243(R4)、明恢259(R5)和明恢90(R6).于2010年春季，按NCⅡ設計方案在海南配制24個組合，2010年正季在福建沙縣本所試驗田種植F1代.6月24日播種，7月22日移栽.株行距13.30 cm×20.00 cm，每小區(qū)行長1.33 m，雙行種植，單本栽插.采用隨機區(qū)組排列，3次重復，各重復間距50.00 cm.各小區(qū)土壤肥力和管理措施保持一致，并與一般大田基本相同.對生育期等性狀進行觀察記載，F(xiàn)1成熟時，在各小區(qū)中隨機取5株，調(diào)查株高、單株穗數(shù);風干考查每穗總粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重和單株產(chǎn)量等性狀，以三系高產(chǎn)雜交稻Ⅱ優(yōu)明86為對照.

采用劉來福等［4］研究方法進行配合力分析，運用DPS軟件進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析［5］.

2 結(jié)果與分析

2.1 方差分析

對6個光身恢復系和4個秈型不育系構(gòu)成的24個雜交組合的株高、播始歷期、結(jié)實率、千粒重、單株產(chǎn)量等7個性狀進行方差分析.各組合間在每個產(chǎn)量性狀上的差異均達極顯著水平，親本大部分性狀上表現(xiàn)出顯著或極顯著水平，說明該研究中每個性狀的表現(xiàn)均受基因型所決定，不同的實驗材料之間也都存在著顯著的遺傳差異，可用來進一步對各材料進行配合力分析(表1).在不育系中，除了單株產(chǎn)量一般配合力方差不顯著外，其他各性狀的一般配合力方差均達顯著或極顯著水平;在光身恢復系中，結(jié)實率、每穗總粒數(shù)、播始歷期以及單株產(chǎn)量的一般配合力方差均不顯著，而株高、千粒重及單株穗數(shù)一般配合力方差達顯著或極顯著水平，說明單株產(chǎn)量主要取決于組合間的特殊配合力效應，而其他性狀均受到親本一般配合力效應和組合特殊配合力效應的共同作用.結(jié)實率、每穗總粒數(shù)以及播始歷期主要受到不育系的一般配合力效應和組合間特殊配合力效應的作用.

表1 24個組合的7個性狀方差及配合力方差分析(F值)1)Table 1 Variance analysis of 7 characters and combining abilities for 24 combinations(F value)

2.2 不育系一般配合力效應分析

從表2可知，株高、播始歷期、單株穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、結(jié)實率、單株產(chǎn)量等性狀的一般配合力效應在同一親本不同性狀間以及同一性狀不同親本間存在較大差異.

表2 10個親本7個性狀的一般配合力效應Table 2 Effects of general combining ability of 7 characters from 10 parents

在不育系中，廣抗13A的單株產(chǎn)量和千粒重的一般配合力效應最高，單株穗數(shù)的一般配合力效應也較高，株高、播始歷期、結(jié)實率以及每穗總粒數(shù)的一般配合力效應較低，說明以廣抗13A為親本配組得到的F1產(chǎn)量較高，穗數(shù)多，千粒重較大，但生育期稍長，株高偏高，結(jié)實率較低;Ⅱ-32A每穗總粒數(shù)的一般配合力效應最高，結(jié)實率的一般配合力效應也較好，株高、播始歷期、單株穗數(shù)、千粒重以及單株產(chǎn)量的一般配合力效應較差，說明以Ⅱ-32A為親本與光身恢復系配組得到的F1具有較好的結(jié)實率，每穗總粒數(shù)最多，但生育期較長，株高偏高，單株穗數(shù)偏少，產(chǎn)量較低;谷豐A結(jié)實率的一般配合力效應最大，播始歷期和株高的一般配合力效應較好，其他性狀的一般配合力效應較差，說明谷豐A配組的F1結(jié)實率好，生育期較短，株高適中，但每穗總粒數(shù)，千粒重，以及單株產(chǎn)量數(shù)值較小;錢江A單株穗數(shù)、播始歷期、株高以及單株產(chǎn)量的一般配合力效應較好，但其他性狀的一般配合力效應較差，說明錢江A配組的F1生育期較短，株高適中，穗數(shù)多，但結(jié)實率較低.不育系中單株產(chǎn)量的一般配合力效應為廣抗13A＞錢江A＞Ⅱ-32A＞谷豐A，綜合比較每個不育系在各性狀上的一般配合力效應，廣抗13A為一般配合力效應較好的母本，雖然在株高、播始歷期以及結(jié)實率等性狀中的一般配合力效應表現(xiàn)一般，但千粒重、單株穗數(shù)和單株產(chǎn)量的一般配合力效應較好.

2.3 恢復系一般配合力效應分析

從表2中可知，在光身恢復系中，株高的一般配合力效應依次為光恢039＞光恢1242＞光恢1240＞明恢259＞明恢90＞光恢1243，表明以光恢1243、明恢90和明恢259為父本配組得到的F1株高適中，而以光恢039、光恢1240和光恢1242配組得到的F1株高偏高.播始歷期的一般配合力效應依次為明恢259＞光恢1242＞光恢1240和光恢1243＞明恢90＞光恢039，表明以光恢039和明恢90為父本配組得到的F1生育期較短.單株穗數(shù)的一般配合力效應依次為光恢1242＞光恢039＞明恢259＞光恢1243＞光恢1240＞明恢90.每穗總粒數(shù)的一般配合力效應依次為明恢259＞光恢1240＞光恢1242＞明恢90＞光恢039＞光恢1243.結(jié)實率的一般配合力效應依次為光恢039＞光恢1240＞明恢259＞明恢90＞光恢1242＞光恢1243.千粒重的一般配合力效應依次為光恢1240＞光恢1242＞明恢90＞明恢259＞光恢039＞光恢1243.單株產(chǎn)量的一般配合力效應依次為光恢1242＞光恢039＞明恢259＞光恢1240＞光恢1243＞明恢90.說明以光恢039配組得到的F1單株產(chǎn)量較大，單株穗數(shù)較多，結(jié)實率最高，產(chǎn)量較高，但每穗總粒數(shù)和千粒重表現(xiàn)較低;以光恢1240配組得到的F1每穗總粒數(shù)較多，結(jié)實率較好，千粒重較大，但穗數(shù)少，產(chǎn)量表現(xiàn)一般;以光恢1242配組得到的F1結(jié)實率較低，但千粒重和單株穗數(shù)最多，因而單株產(chǎn)量最大;以明恢259配組得到的F1每穗總粒數(shù)最多，結(jié)實率和千粒重較低，單株穗數(shù)較少，因而單株產(chǎn)量表現(xiàn)一般;以明恢90和光恢1243配組得到的F1在單株產(chǎn)量、單株穗數(shù)、千粒重、結(jié)實率以及每穗總粒數(shù)均較低.

2.4 組合特殊配合力效應分析

同一個組合在不同性狀之間以及同一個親本在不同雜交配組之間的特殊配合力效應差異較大［6］.由表3可知，A3×R1、A1×R2、A4×R3、A1×R5等組合單株產(chǎn)量的特殊配合力效應較好;A4×R1、A1×R2、A4×R3等組合結(jié)實率的特殊配合力效應較好;A4×R1、A2×R2、A2×R4等組合千粒重的特殊配合力效應較好;A3×R1、A1×R2、A4×R3、A2×R4等組合單株穗數(shù)的特殊配合力效應較好;A3×R1、A1×R5、A4×R2等組合每穗總粒數(shù)的特殊配合力效應較好;A2×R6、A1×R5、A4×R1等組合播始歷期的特殊配合力效應較好.因此，在雜交育種對優(yōu)良性狀的選育過程中，雖然一般配合力效應較好的親本具有較大的利用價值，但同時又必需在此基礎上選擇特殊配合力效應較好的親本，只有同時考慮親本一般配合力效應和組合特殊配合力效應才能選育出各性狀優(yōu)良的后代.

2.5 秈光交組合主要性狀競爭優(yōu)勢分析

由表4可知［7］，光身恢復系光恢1242的組合單株產(chǎn)量表現(xiàn)突出，競爭優(yōu)勢平均為52.89%，錢江A和光恢1242的單株產(chǎn)量比對照增產(chǎn)77.41%，是超高產(chǎn)優(yōu)勢組合.光身恢復系光恢039、明恢259、光恢1240的組合單株產(chǎn)量競爭優(yōu)勢平均分別為33.23%、21.23%、20.76%，其中谷豐A和光恢039、廣抗13A和光恢1240、Ⅱ-32A和明恢259等組合單株產(chǎn)量都比對照增產(chǎn)50%以上，具有較好的應用情景.光身恢復系光恢1243和明恢90所配組合單株產(chǎn)量的競爭優(yōu)勢平均值分別為7.85%和5.15%，表現(xiàn)一般，但Ⅱ-32A和光恢1243、廣抗13A和明恢90組合單株產(chǎn)量具有較強的競爭優(yōu)勢，產(chǎn)量顯著高于對照.在播始歷期上，大部分光身恢復系都具有一定的競爭優(yōu)勢，僅有Ⅱ-32A和光恢039、Ⅱ-32A和明恢259、Ⅱ-32A和光恢1243組合的生育期比對照稍遲.在株高上，除了光身恢復系光恢1243所配組合具有一定的競爭優(yōu)勢外，其它光身恢復系所配組合株高均超出對照.在每穗總粒數(shù)、結(jié)實率上，大部分光身恢復系所配組合的競爭優(yōu)勢均較低，只有少數(shù)幾個組合能稍微超過對照.但所有光身恢復系所配組合在單株穗數(shù)上均具有很強的競爭優(yōu)勢，平均超過對照都在25%以上，以光身恢復系光恢1242和光恢039表現(xiàn)突出，所配組合競爭優(yōu)勢平均值分別為71.5%和57.1%，其中錢江A和光恢1242組合超過對照109.1%，廣抗13A和光恢039、谷豐A和光恢039、廣抗13A和光恢1242等組合超過對照均在70%以上.不育系廣抗13A和錢江A所配組合以有效穗的競爭優(yōu)勢最為突出，Ⅱ-32A和光身恢復系所配組合在播始歷期上的競爭優(yōu)勢較差，生育期偏長.

表3 24個組合7個性狀的特殊配合力效應Table 3 Effects of specific combining ability of 7 characters in 24 combinations

表4 24個組合7個性狀的競爭優(yōu)勢Table 4 Competitive edge of 7 characters in 24 combinations

3 結(jié)論與討論

3.1 光身恢復系雜交組合產(chǎn)量及相關性狀的遺傳特點

研究人員對雜交稻在各農(nóng)藝性狀配合力的分析中已經(jīng)做了大量研究，總結(jié)了其相關農(nóng)藝性狀的遺傳規(guī)律，但由于研究材料的不同，所得出的結(jié)果并不完全一致，存在一定的差異性［8－12］.本研究主要對三明市農(nóng)科院新育成的光身稻恢復系進行配合力分析.結(jié)果表明，6個光身恢復系和4個秈型不育系配組，各組合間在每個產(chǎn)量性狀上的差異以及組合間的特殊配合力方差均達極顯著水平.單株產(chǎn)量性狀主要取決于組合間的特殊配合力效應.結(jié)實率、每穗總粒數(shù)和播始歷期性狀取決于母本一般配合力效應和組合間的特殊配合力效應的作用，株高、單株穗數(shù)和千粒重性狀同時受兩親本一般配合力效應和組合特殊配合力效應的影響，即同時受加性效應和非加性效應的作用.同時各親本在所有相應性狀中，一般配合力和特殊配合力的作用是相對獨立而不受影響的，所以在用光身恢復系選育品種過程中，要同時考慮親本的一般配合力效應和組合的特殊配合力效應.

3.2 親本及其組合的利用價值

通過對6個光身恢復系和4個秈型不育系及其組合的配合力和競爭優(yōu)勢的結(jié)果分析，光身恢復系所配組合在單株產(chǎn)量上均具有很強的優(yōu)勢，有望配組獲得較高產(chǎn)量的新組合，因而具有很好的應用前景.在恢復系中，以光身恢復系光恢039和光恢1242優(yōu)勢最強，主要突出表現(xiàn)在單株穗數(shù)和單株產(chǎn)量上，在以光恢039為親本所配組合中，谷豐A和光恢039組合優(yōu)勢最強，單株穗數(shù)和單株產(chǎn)量的特殊配合力效應值最大，同時在相應的競爭優(yōu)勢上比對照超過76.77%和65.81%，增產(chǎn)顯著;以光恢1242為親本所配組合中，錢江A和光恢1242組合優(yōu)勢最強，單株穗數(shù)和單株產(chǎn)量的特殊配合力效應值僅次于谷豐A和光恢039組合，在相應的競爭優(yōu)勢上比對照超過109.1%和77、45%，數(shù)值最大，產(chǎn)量高.因而以光身恢復系所配組合在結(jié)實率、每穗總粒等性狀較差的情況下，單株穗數(shù)卻表現(xiàn)突出，使得產(chǎn)量有了顯著的提高，具有很好的利用價值.

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