杂交小麦主要产量性状优势及亲本选配分析

来源:用户上传      作者: 周芳菊 陈桥生 张道荣 汤清益 王志顺 姜其斌

　　摘要：通过对１２１个小麦杂交组合中１４个增产幅度较大的超标优势组合Ｆ１代的产量性状、株高和抗病性等进行分析，发现各超标优势组合的产量三因素均具有较高水平。在产量三因素中，有效穗数的优势对产量优势的贡献最大，其次是每穗粒数，千粒重优势对产量优势的贡献最小。此外还发现，湖北麦区生态条件下，杂种Ｆ１代株高为８８～９７ ｃｍ、父本比母本植株高１５ ｃｍ较佳，亲本选配时，最好选择双亲或其中之一为抗病品种，以利于选育出抗病的Ｆ１代。
　　关键词：杂交小麦；产量优势；通径分析；亲本选配
　　中图分类号：Ｓ５１２．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：0439－８114（２０11）15－3046-03
　　
　　Analysis on the Predominance of Main Yield-characters and Parental Selection in Hybrid Wheat
　　
　　ＺＨＯＵ Ｆａｎｇ－ｊｕ，ＣＨＥＮ Ｑｉａｏ－ｓｈｅｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｄａｏ－ｒｏｎｇ，ＴＡＮＧ Ｑｉｎｇ－ｙｉ，ＷＡＮＧ Ｚｈｉ－ｓｈｕｎ，ＪＩＡＮＧ Qｉ－ｂｉｎ
　　（Ｃｒｏｐ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｘｉａｎｇｙａｎｇ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｘｉａｎｇｙａｎｇ ４４１０５７，Ｈｕｂｅｉ， Ｃｈｉｎａ）
　　
　　Ａｂｓｔｒａｃｔｓ： Ｙｉｅｌｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ， ｐｌａｎｔ ｈｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｄｉｓｅａｓｅ－ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ １４ Ｆ１ ｈｙｂｒｉｄｓ with ｉｎ １４ ｈｙｂｒｉｄｓ ｈｅｔｅｒｏｓｉｓ out of １２１ ｈｙｂｒｉｄ ｃｒｏｓｓｅｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ all the ｔｈｒｅｅ ｙｉｅｌｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ（ｓｐｉｋｅ ｋｅｒｎｅｌｓ， ｋｅｒｎｅｌｓ／ｈｅａｄ ａｎｄ １ ０００－ｋｅｒｎｅｌ－ｗｅｉｇｈｔｓ） was at high level． Ａｍｏｎｇ the ｔｈｒｅｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ， ｓｐｉｋｅ ｋｅｒｎｅｌｓ ｈａｄ ｔｈｅ ｂｉｇｇｅｓｔ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｔｏ ｇｒａｉｎ ｙｉｅｌｄ； while １ ０００－ｋｅｒｎｅｌ－ｗｅｉｇｈｔ had ｔｈｅ ｓｍａｌｌｅｓｔ． Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｈｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｄｉｓｅａｓｅ－ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｈｙｂｒｉｄｓ ａｎｄ ｐａｒｅｎｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ ｈｙｂｒｉｄｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅｔｔｅｒ ｂｅ ８８~９７ ｃｍ， ａｎｄ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ ｍａｌｅ ｐａｒｅｎｔ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ １５ ｃｍ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｆｅｍａｌｅ ｐａｒｅｎｔ． Ｉｔ ｗａｓ ｇｏｏｄ ｆｏｒ ｇｅｔｔｉｎｇ ｄｉｓｅａｓｅ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ Ｆ１ ｉｆ ｏｎｅ ｏｒ ｂｏｔｈ pａｒｅｎｔｓ ｈａｄ ｄｉｓｅａｓｅ－ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．
　　Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｈｙｂｒｉｄ ｗｈｅａｔ； ｙｉｅｌｄ
　　大量研究表明，小麦的杂种优势普遍存在，但优势的强弱因组合、性状的不同而异［１－３］。如何选配优良亲本是获取强优势组合的前提，而选择出强优势组合则是进行生产应用的关键［４，５］。
　　本研究从１２１个小麦杂交组合中筛选了增产幅度较大的１４个超标组合，通过对这些组合的产量性状、株高、抗病性等农艺性状进行相关分析、通径分析和回归分析，探索产量三因素间的相互关系、亲本选配标准及杂种后代选择时应注意的问题。
　　１材料与方法
　　１．１试验材料
　　试验材料由基因型不同的８１个亲本（Ｐ０１－Ｐ８１）及其所组配的１２１个Ｆ１组合组成。根据考种结果，对选出的比对照郑麦９０２３增产幅度较大的１４个组合（表１）及其相应的亲本性状进行了比较分析。
　　１．２试验方法
　　试验于２００９年４月组配成１２１个杂交组合，同年１０月与对照一起播种，试验采用随机区组设计方法，２行区，行长１５０ ｃｍ，行距２０ ｃｍ，株距５ ｃｍ；每间隔４个杂交组合种植小麦区试对照品种郑麦９０２３，并在相邻行间种植各组合亲本，进行常规田间管理。
　　１．３测定项目
　　在小麦生育期间调查各组合及亲本的抗病性，小麦落黄时调查每个组合的株高、有效穗数，另在收获后，室内调查每穗粒数、千粒重、产量等性状。其中每个组合的产量均与相邻最近的两个对照的平均值进行比较。同时还调查相应亲本的农艺性状，每个组合调查１０株。
　　杂种优势分析：超标优势＝（Ｆ１－ＣＫ）／ＣＫ×１００％
　　中亲优势=（F1-MP）/MP×１００％（MP指双亲平均值）
　　相关分析和通径分析采用ＤＰＳ和Ｅｘｃｅｌ统计软件进行。
　　２结果与分析
　　２．１Ｆ１产量性状
　　２．１．１产量三因素与强优势组合Ｆ１的关系由于地块肥力的差异，对照郑麦９０２３在各小区获得的产量也有一定差异，因此，在本试验中，将Ｆ１代各组合的产量及相关性状均与相邻两对照的平均值进行比较，由此筛选出比相邻郑麦９０２３显著增产的１４个组合，增产幅度为５．０９％～１８．３8％（表２）。由表２可知，本研究中的强优势组合主要表现为３种类型：①产量三因素均具有杂种优势，增产幅度一般较大，如Ｐ０４×Ｐ１７、Ｐ０１×Ｐ１４等４个组合，增幅为１６．１３％～１８．３８％；②有两个因素具有杂种优势，增产幅度居中，如Ｐ１１×Ｐ２３、Ｐ０５×Ｐ１８等７个组合，增幅为６．３４％～１５．３２％；③单因素增产的，这类组合增产幅度较小，如Ｐ１３×Ｐ０９、Ｐ０８×Ｐ２４等３个组合，增幅为５．０９％～５．９１％。这表明，产量优势的形成是产量构成三因素共同作用的结果，只有产量三因素均达到较大值时，才能获得较高的产量优势。
　　２．１．２Ｆ１产量因素的相关分析及通径分析１４个具有超标优势的组合Ｆ１产量三因素与产量间的相关分析（表３）表明，有效穗数与产量的相关系数最高，为０．６０４ ３；每穗粒数次之，为０．３４８ ８，千粒重最低，为０．２０６ ２；说明本研究中３个产量性状与产量呈正相关，对产量优势均起促进作用。　　
　　从表４可知，Ｆ１各产量构成因素的通径分析与相关分析趋势基本一致，有效穗数对产量的直接贡献最大（通径系数为０．９２６ ６），每穗粒数次之（通径系数为０．７９２ ９），千粒重最小（通径系数为０．７８７ ０）。说明强优势组合小麦的产量构成因素间存在着或正或负的作用，它们共同决定着产量的形成，只有产量的三因素共同起作用才能获得最大的产量优势，因此在小麦杂种优势利用亲本的选择上应考虑产量性状的互补性。　　
　　２．３Ｆ１农艺性状与亲本选配的关系
　　２．３．１株高株高在小麦育种中占很重要的地位，是保证小麦获得高产的前提，植株过高容易发生倒伏，使产量下降；植株过矮，中下部通风透光不良，田间小气候恶劣，影响子粒灌浆，使子粒饱满度和千粒重下降，也导致产量降低。由表５可见，杂种Ｆ１代在株高方面也具有较强的中亲优势，株高以８８～９７ ｃｍ为宜，父本的株高应比母本高１５ ｃｍ左右，这样母本才能授粉更充分，子粒更饱满，结实率更高，进而获得高的制种产量。

　　２．３．２抗病性杂种Ｆ１代抗病与否主要取决于亲本抗病性的高低［６］。由表５可知，如果父母本或亲本之一表现为抗白粉病、赤霉病和条绣病品种，Ｆ１大都表现为抗病；如果父母本均为感病品种，Ｆ１的抗病性介于双亲之间，而父母本均为高感，其Ｆ１也为高感。因此，在选配父母本时，应至少选择双亲之一是抗病的品种做亲本。
　　３小结
　　１）本研究中，各单一产量因素均存在杂种优势，在我们所选配的１２１个组合中，具有杂种优势的有１４个组合，１４个优势组合的４２个单一产量因子中有２９个具有超标优势，其基本表现为有效穗数＞每穗粒数＞千粒重，表明杂交小麦的产量优势普遍存在，但各产量因素对产量优势的影响程度有较大差异。
　　２）杂交小麦的产量优势是由各单一产量因素
　　的优势构成的，是产量三因素最大协同作用的结果［７－９］。本研究通过对杂交组合产量因素的相关分析，发现单位面积有效穗数和每穗粒数的优势最为明显，这与前人研究的结果基本吻合，表明在湖北麦区的生态条件下，选用成穗水平高和单穗粒数较多的亲本，更有利于Ｆ１产量优势的突破。
　　３）Ｆ１代的产量与株高有密切的关系，双亲的株高以８０～１００ ｃｍ为宜，Ｆ１代的株高为８５～９７ ｃｍ是比较理想的株高，能抗倒伏且有利于通风透光，可更好地获得单位面积有效穗数和每穗粒数。在选择亲本时应考虑亲本的抗病性，父母本或父母本之一表现抗病性较强的组合，以利于选育抗病性强的品种。
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