家蠶親本材料三個(gè)綜合性數(shù)量性狀的配合力分析

李德臣　吳凡　郝瑜　陳登松

摘要：對7個(gè)中系家蠶親本材料和7個(gè)日系家蠶親本材料及其組配的49個(gè)雜交組合，采用7×7不完全雙列雜交法進(jìn)行蟲蛹統(tǒng)一生命率、萬蠶收繭量、萬蠶繭層量3個(gè)綜合數(shù)量性狀進(jìn)行配合力測定分析。結(jié)果表明，中系親本材料春豐、菊9的一般配合力較高;日系親本材料鎮(zhèn)J、皓J的一般配合力較高;由這些親本參與組配的鎮(zhèn)J×菊9、皓J×春豐、湘秋×菊9、皓J×蘇9等雜交組合的特殊配合力及配合力總效應(yīng)值均較高，尤其鎮(zhèn)J×菊9的值最高。這些組合可作為目標(biāo)組合，加強(qiáng)親本材料選育的同時(shí)，全面考察這些目標(biāo)組合的繭絲質(zhì)等綜合經(jīng)濟(jì)性狀，可選育出符合育種目標(biāo)的品種。

關(guān)鍵詞：家蠶親本材料;綜合數(shù)量性狀;配合力;不完全雙列雜交

中圖分類號：S851.34+7.31 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）18-0070-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.18.017 ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Combining ability analyses of three comprehensive quantitative

characters in parent materials of silkworm

LI De-chena，WU Fana，HAO Yua，CHEN Deng-songb

（a.Institute of Economic Crops;b.Institute of Fruit and Tea，Hubei Academy of Agricultural Sciences，Wuhan 430064，China）

Abstract： The combining ability of seven Chinese silkworm parent materials and seven Japanese silkworm parents materials and their 49 cross combinations were analyzed in an 7×7 incomplete diallel crossing design for the following three omnibus quantitative characters which were larva-pupa survival rate， cocoon production per ten thousand silkworms，cocoon shell production per ten thousand silkworms. The results showed that Chunfeng and Ju 9 had higher general combining ability in 7 Chinese parents， the general combining ability of Zhen J and Hao J were higher in 7 Japanese parents. The special combination ability and the total combination ability of Zhen J×Ju 9，Hao J×Chunfeng， Xiangqiu×Ju 9， Hao J×Su 9 were higher， especially， Zhen J×Ju 9 was the highest. These combinations can be used as target combinations， strengthen parental material selection at the same time. The properties of cocoon and silk of these target combinations were studied comprehensively. It is expected to breed varieties that meet the breeding objectives.

Key words： parent materiasl of silkworm; comprehensive quantitative character; combining ability; incomplete diallel crossing design

育種者在家蠶品種資源的評價(jià)利用和品種選育研究中，既要考慮品種資源的豐產(chǎn)性與強(qiáng)健性等指標(biāo)，其配合力也是衡量育種價(jià)值的重要指標(biāo)[1]。配合力分析方法早已應(yīng)用于動(dòng)植物育種研究中，可為雜交組合的選配提供可靠依據(jù)。然而在家蠶育種研究中，需要分析的性狀較多，若對每個(gè)性狀都進(jìn)行配合力分析，所得結(jié)果多，難以找出主要矛盾，這給采用配合力分析方法選配雜交組合帶來一定困難[2]。評定各雜交組合生產(chǎn)性能的優(yōu)良與否，在主要經(jīng)濟(jì)性狀比較全面的基礎(chǔ)上，配合力的測定通常是以綜合性指標(biāo)蟲蛹統(tǒng)一生命率、萬蠶收繭量和萬蠶繭層量為對象進(jìn)行測定分析[3]。

湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所從“十二五”開始，先后從華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所等單位引進(jìn)所需家蠶品種資源，通過飼養(yǎng)鑒定，組配材料32份，選育至F10代。2018年春季，從育成的材料中，選擇出7份中系材料和7份日系材料，按照不完全雙列雜交法共組配出49個(gè)雜交組合，經(jīng)秋季飼養(yǎng)調(diào)查后，通過對飼養(yǎng)成績的強(qiáng)健性指標(biāo)蟲蛹統(tǒng)一生命率和豐產(chǎn)性指標(biāo)萬蠶收繭量、萬蠶繭層量綜合數(shù)量性狀進(jìn)行配合力分析，以對這些親本材料的育種潛力和雜交組合進(jìn)行初步評價(jià)，并為下一步的親本材料的選育與一代雜交種的組配提供參考。

1 ?材料與方法

1.1 ?材料

試驗(yàn)選用育成材料14份，包括春9、春豐、春芙、菁9、蘇9、菊9、菊月7份中系材料和鎮(zhèn)J、皓J、朝J、Z847、Z84朝、Z84虎、湘秋7份日系材料，以7份日系材料為母本，7份中系材料為父本，按不完全雙列雜交法配制49個(gè)雜交組合。

1.2 ?方法

2018年春季飼養(yǎng)14份親本材料的原種，按不完全雙列雜交法配制49個(gè)雜交組合;設(shè)置相同環(huán)境條件，2018年秋季對這些雜交組合開展飼育;各雜交組合收蟻1 g，飼養(yǎng)至四齡起蠶1 d內(nèi)進(jìn)行數(shù)蠶分區(qū)，每區(qū)數(shù)蠶400頭，每個(gè)雜交組合設(shè)置3個(gè)重復(fù)區(qū)，共147個(gè)試驗(yàn)小區(qū)。

1.3 ?調(diào)查內(nèi)容和數(shù)據(jù)處理

調(diào)查整理出各試驗(yàn)小區(qū)包括蟲蛹統(tǒng)一生命率、萬蠶收繭量和萬蠶繭層量等繭質(zhì)成績;將蟲蛹統(tǒng)一生命率數(shù)值進(jìn)行反正弦轉(zhuǎn)換后，再用SPSS軟件對蟲蛹統(tǒng)一生命率、萬蠶收繭量和萬蠶繭層量的數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析;母本、父本的一般配合力的相對效應(yīng)值和特殊配合力相對效應(yīng)值分別按下列公式進(jìn)行計(jì)算[4，5]：

′i=[（ai-a/a）]×100% ?（1）

′j=[（aj-a/a）]×100% ?（2）

′ij=[（aij-a-i-j）/a]×100% ?（3）

式中，ai表示第i個(gè)母本半同胞系的性狀平均值;aj表示第j個(gè)父本半同胞系的性狀平均值;a指性狀的總平均值，aij指第i個(gè)母本和第j個(gè)父本雜交組合的性狀值;′i表示母本（P）中第i個(gè)親本的一般配合力的相對效應(yīng)值，′j表示父本第j個(gè)親本的一般配合力的相對效應(yīng)值，′ij表示母本與父本雜交組合特殊配合力的相對效應(yīng)值。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?配合力方差分析

對49個(gè)雜交組合的蟲蛹統(tǒng)一生命率、萬蠶收繭量、萬蠶繭層量3個(gè)綜合數(shù)量性狀的調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表1。由表1的方差分析結(jié)果可以得出，蟲蛹統(tǒng)一生命率、萬蠶收繭量、萬蠶繭層量3個(gè)綜合性狀重復(fù)區(qū)的差異均不顯著，而組合間的3個(gè)綜合性狀差異均達(dá)到極顯著水平。對組合間方差進(jìn)行分解，可分為父本材料一般配合力方差、母本材料的一般配合力方差和父本×母本之間的特殊配合力方差，然后進(jìn)行分析比較，發(fā)現(xiàn)父本材料、母本材料的3個(gè)綜合性狀的一般配合力方差均達(dá)極顯著水平，雜交組合的3個(gè)綜合數(shù)量性狀的特殊配合力方差也達(dá)到極顯著水平。因此，對3個(gè)綜合性狀的一般配合力相對效應(yīng)值和特殊配合力效應(yīng)值進(jìn)行估算。

2.2 ?各親本材料一般配合力相對效應(yīng)值分析

一般配合力效應(yīng)是指一個(gè)品種或品系與其他品種或品系雜交后F1代的某種性狀平均值與該試驗(yàn)全部F1代的總平均值相比的差值[1]。本試驗(yàn)中、日系各親本材料的蟲蛹統(tǒng)一生命率、萬蠶收繭量和萬蠶繭層量的一般配合力效應(yīng)值見表2。

從表2可以看出，中系親本材料春豐、菁9、蘇9的蟲蛹統(tǒng)一生命率的一般配合力效應(yīng)值均為正值，分別為12.473、1.360和2.081，其中春豐的蟲蛹統(tǒng)一生命率的一般配合力效應(yīng)值最高。日系親本材料鎮(zhèn)J、朝J、皓J的蟲蛹統(tǒng)一生命率的一般配合力效應(yīng)值均為正值，分別為7.481、2.244和3.985，其中鎮(zhèn)J的蟲蛹統(tǒng)一生命率一般配合力效應(yīng)值最高，采用中系親本材料春豐、菁9、蘇9作親本和日系親本鎮(zhèn)J、朝J、皓J組配的F1代預(yù)期能獲得較高的蟲蛹統(tǒng)一生命率;中系親本春9、春芙、菊9、菊月和日系親本Z84朝、湘秋、Z847、Z84虎的蟲蛹統(tǒng)一生命率的一般效應(yīng)值為負(fù)值，預(yù)期作為家蠶強(qiáng)健性品種育種親本的潛力有限。

中系親本材料菊9、春豐的萬蠶收繭量、萬蠶繭層量一般配合力效應(yīng)值均為正值，分別為7.632、7.782和2.720、2.576;日系親本材料鎮(zhèn)J、皓J的萬蠶收繭量、萬蠶繭層量的一般配合力效應(yīng)值均為正值，分別為3.430、3.229和2.451、1.583，采用中系親本菊9、春豐和日系親本鎮(zhèn)J、皓J選配的F1代預(yù)期能獲得較高的萬蠶收繭量及萬蠶繭層量。中系親本材料春9、春芙、菊月、菁9、蘇9和日系親本材料Z84朝、湘秋、朝J、Z847、Z84虎的萬蠶收繭量及萬蠶繭層量的一般配合力相對效應(yīng)值均為負(fù)值或正值，相對較小，預(yù)期其作為家蠶豐產(chǎn)性品種育種親本的潛力有限。

2.3 ?不同組合的特殊配合力效應(yīng)

特殊配合力效應(yīng)是指各個(gè)品種或品系分別按某特定雜交組合方式雜交后的某性狀實(shí)測值與根據(jù)兩親本一般配合力效應(yīng)為基礎(chǔ)的預(yù)期值的離差[1]。本試驗(yàn)各雜交組合的蟲蛹統(tǒng)一生命率、萬蠶收繭量、萬蠶繭層量的特殊配合力相對效應(yīng)值見表3。

由表3可知，雜交組合Z84朝×春9、Z848×春芙、鎮(zhèn)J×春芙、鎮(zhèn)J×菁9、湘秋×春9等15個(gè)組合的蟲蛹統(tǒng)一生命率、萬蠶收繭量、萬蠶繭層量的特殊效應(yīng)值均為正值，在育種方向上有不同程度的提高;鎮(zhèn)J×菊9、鎮(zhèn)J×菊月等23個(gè)組合某些性狀的特殊配合力效應(yīng)值也有一定的提高;Z84朝×菁9、鎮(zhèn)J×春豐、鎮(zhèn)J×蘇9、湘秋×菁9、湘秋×蘇9等11個(gè)組合蟲蛹統(tǒng)一生命率、萬蠶收繭量、萬蠶繭層量的特殊效應(yīng)值均為負(fù)值。

2.4 ?配合力總效應(yīng)值分析

家蠶F1代的性狀表現(xiàn)既受親本一般配合力效應(yīng)影響，又受特定雜交組合的特殊配合力效應(yīng)制約，將父本和母本的一般配合力及組合特殊配合力的相對效應(yīng)值按線性累加為配合力總效應(yīng)，可更準(zhǔn)確地判斷雜交組合的優(yōu)劣[1]。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，優(yōu)良組合的蟲蛹統(tǒng)一生命率、萬蠶收繭量、萬蠶繭層量3個(gè)綜合性狀的配合力總效應(yīng)值見表4。

由表4可知，共有15對雜交組合在蟲蛹統(tǒng)一生命率、萬蠶收繭量、萬蠶繭層量的配合力總效應(yīng)值為正值，表明這些組合在育種方向均有不同程度的提高;其中雜交組合湘秋×春豐、鎮(zhèn)J×菁9、Z847×春豐、皓J×春豐、Z84朝×春豐、鎮(zhèn)J×春芙、鎮(zhèn)J×菊9蟲蛹統(tǒng)一生命率總效應(yīng)值為正值且較大，強(qiáng)健性表現(xiàn)突出;鎮(zhèn)J×菊9、湘秋×菊9、鎮(zhèn)J×春芙、Z84朝×春芙、皓J×蘇9、皓J×春豐等組合萬蠶收繭量配合力總效應(yīng)值較大;鎮(zhèn)J×菊9、Z84虎×春豐、Z84虎×菊9、湘秋×菊9、湘秋×春豐、皓J×蘇9、鎮(zhèn)J×菁9、皓J×春豐等組合萬蠶繭層量配合力總效應(yīng)值較大;綜合蟲蛹統(tǒng)一生命率、萬蠶收繭量、萬蠶繭層量的配合力總效應(yīng)值，鎮(zhèn)J×菊9、皓J×春豐、湘秋×菊9、皓J×蘇9等組合綜合表現(xiàn)優(yōu)良;特別是雜交組合鎮(zhèn)J×菊9蟲蛹統(tǒng)一生命率、萬蠶收繭量、萬蠶繭層量的配合力總效應(yīng)值均較高，強(qiáng)健性和豐產(chǎn)性狀表現(xiàn)突出，綜合分析，鎮(zhèn)J×菊9是最有育成前途的強(qiáng)優(yōu)組合。

3 ?小結(jié)與討論

3.1 ?綜合數(shù)量性狀的遺傳特點(diǎn)

本試驗(yàn)結(jié)果表明，家蠶的蟲蛹統(tǒng)一生命率、萬蠶收繭量、萬蠶繭層量綜合數(shù)量性狀的一般配合力和特殊配合力方差均達(dá)到極顯著水平，說明這些性狀由親本基因的加性遺傳效應(yīng)和非加性效應(yīng)共同控制，又因這些性狀的一般配合力方差均大于特殊配合力方差，因此，這些性狀的遺傳效應(yīng)應(yīng)該主要是基因的加性效應(yīng)。

3.2 ?配合力在家蠶育種中的應(yīng)用

一般配合力是評價(jià)親本潛在育種能力的重要指標(biāo)[1]。試驗(yàn)結(jié)果表明，中系親本春豐、菊9和日系親本鎮(zhèn)J、皓J的蟲蛹統(tǒng)一生命率、萬蠶收繭量、萬蠶繭層量3個(gè)綜合性數(shù)量性狀的一般配合力相對效應(yīng)值較高，而采用這4個(gè)材料作為親本的雜交組合絕大部分是較優(yōu)良的雜交組合，這在配合力總效應(yīng)值分析時(shí)得到充分體現(xiàn)。通過配合力分析可以得出，鎮(zhèn)J×菊9、皓J×春豐、湘秋×菊9、皓J×蘇9等是較為理想的雜交組合，可作為目標(biāo)雜交組合。通過加強(qiáng)親本材料選育的同時(shí)，對這些目標(biāo)組合的繭絲質(zhì)等綜合經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行全面考察，可選育出符合育種目標(biāo)的組合或品種。

參考文獻(xiàn)：

[1] 艾均文，司馬楊虎，朱 ?勇，等.夏秋用家蠶品種7個(gè)數(shù)量性狀的配合力與遺傳力分析[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，38（2）：181-186.

[2] 潘沈元，何思美.家蠶綜合性狀（主成分）的配合力分析[J].遺傳，1992，14（2）：18-20.

[3] 劉俊鳳，杜周和，張劍飛，等.不完全雙列雜交在家蠶配合力測定中的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（30）：13239-13241.

[4] 黃遠(yuǎn)樟，劉來福.作物數(shù)量遺傳學(xué)基礎(chǔ)[J].遺傳，1980，2（2）：43-46.

[5] 劉來福.作物數(shù)量遺傳[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1984.