沈村义，蔡开炯，蒋 素，寻培之，刘建丰

（1. 浏阳市农业局，湖南 浏阳 410300；2. 乐东黎族自治县农业局，海南 乐东 572500；3. 湖南农业大学，湖南 长沙 410128）

杂交水稻主要经济性状配合力的研究

沈村义1，蔡开炯2，蒋 素3，寻培之1，刘建丰3

（1. 浏阳市农业局，湖南 浏阳 410300；2. 乐东黎族自治县农业局，海南 乐东 572500；3. 湖南农业大学，湖南 长沙 410128）

为了研究5个水稻三系不育系的经济性状配合力，试验选用5个三系不育系和7个恢复系，以不完全双列杂交配组35个组合，针对8个主要经济性状进行研究。结果表明：（1）恢复系的8个主要经济性状一般配合力方差均达到极显著水平，不育系一般配合力方差在植株高度、穗长、每穗总粒数、千粒重和平均结实率均达到了极显著或显著水平；特殊配合力（除每穗总粒数外）均达到了极显著或显著水平。（2）大部分经济性状不同程度上受基因的加性和非加性效应共同作用，并且加性效应占主导地位。（3）各性状亲本的一般配合力与特殊配合力是相互独立，没有明显的相关关系。（4）在主要的经济性状上，供试的5个不育系中G13A和荣丰A为较理想亲本，谐A、五丰A和早丰A为具备利用价值亲本；恢复系中，以14hz32、14hz29、14hz5较好。

水稻；三系不育系；经济性状；配合力

稻米是世界四分之一人口赖以生存的主食，也是我国第一大粮食作物。我国在水稻杂种优势利用上一直处于世界领先水平，并取得了不错的成绩［1-2］。高产、稳产、优质一直是我国水稻育种工作者的首要目标。实现这一目标的关键是加强杂种优势的利用。对于不育系的育性稳定性和配合力的高低，恢复系的恢复力和配合力均极大影响所配组合的杂种优势［3］。可见配合力在杂种优势的利用中起重要作用，研究和探讨杂交水稻亲本经济性状配合力及其遗传规律具有重要指导意义。杂交水稻主要是利用水稻的双亲相结合的子一代杂种优势，将亲本的优良性状通过杂交配组，使其优良性状在后代中稳定表现，从而实现高产、稳产、优质、高抗的杂种优势，在杂交育种过程中选用高配合力的优良亲本是非常重要的前提［4］。水稻全生育期、株高、穗长、单株穗数、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、千粒重和单株粒重既是水稻经济性状构成因素，也是水稻产量决定因素。育种工作者就杂交水稻经济性状配合力的问题，做了大量研究，但可能所用的亲本材料或试验方法不同，得出的结果也不尽同。一般来说，水稻杂交组合的产量及其经济性状受亲本一般配合力及特殊配合力共同影响，采用配合力高的亲本选配出的组合可能有更强优势［6］。因此，研究不同三系不育系品种经济性状配合力，对选出好的品种具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 供试材料

不育系：G13A（武汉大学），荣丰A（广东农科院），谐A（娄底市农科所），五丰A（广东农科院），早丰A（广东农科院）。

父 本：14hz2，14hz5，14hz6，14hz7，14hz29，14hz31，14hz32（所有父本由湖南农业大学水稻所育成）。

1.2 试验方法

利用上述5个不育系与7个父本进行不完全双列杂交配组35个组合，获得杂交当代种子并种植杂种一代（F1）。杂交一代在长沙永安基地按双季晚稻栽培季节要求于2014年6月18日播种，7月15日移栽。不育系G13A、荣丰A、谐A、五丰A和早丰A 2014年6月25日播种，7月15日移栽。父本14hz2、14hz5、14hz6、14hz7、14hz29、14hz31和 14hz32 2014年6月15日播种，7月13日移栽。

每小区种植100株，小区随机排列，重复3次。移栽时，每穴单本，每小区10行，株行距为20 cm×20 cm，小区间留一行作走道。试验地肥力中上水平，田间管理一般水平进行。

观察和记录各个组合及亲本的株叶形态等特征特性，始穗齐穗期。成熟期，在各小区中间随机取5株典型稻株，风干考种，考察项目包括株高、有效穗、穗长、每穗实粒数、每穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量等。

1.3 数据处理和分析

不育系配合力方差，亲本产量及相关性状的一般配合力和各组合特殊配合力方差分析均利用Excel和DPS 2000统计软件完成。

亲本的GCA效应反应亲本一般配合力强度，GCA值越大，表明亲本的一般配合力越强，反之，一般配合力越弱。

母本GCA 效应值 GCAf=gi=Tf/（mr） -Tc/ （m fr）

父本GCA 效应值 GCAm=gj=Tm/ （fr） -Tc/ （m fr）

f：母本数；m：父本数；r：重复数；Tf：第i个母本的观察值总和；Tm：第j个父本的观察值总和；Tc：组合的观察值总和。

2 结果与分析

2.1 亲本一般配合力和特殊配合力相关性研究

35个组合经过8个主要经济性状进行配合力方差分析，由表1可知，8个性状组合间的差异均达到极显著水平，说明参试组合间确实有明显的差异，主要受亲本遗传因素控制。表1配合力方差分析结果表明组合间和恢复系一般配合力方差均达到极显著水平，不育系一般配合力方差在株高、穗长、每穗总粒数和千粒重也达到了极显著水平，结实率均达到显著水平，有效穗、每穗实粒数、单株产量没有达到显著水平。特殊配合力（除每穗总粒数外）均达到了极显著或显著水平。这说明有效穗、每穗实粒数、单株产量主要受恢复系的加性效应影响。其他经济性状主要受加性和非加性效应共同影响，且加性效应起主导作用。在分析的8个性状中，株高、有效穗、结实率和千粒重由不育系、恢复系的一般配合力效应和组合特殊配合力共同决定。由有效穗、每穗实粒数决定的单株产量由恢复系一般配合力效应和组合特殊配合力效应共同作用，受不育系一般配合力影响不大。每穗总粒数由不育系和恢复系的一般配合力效应共同决定，受组合特殊配合力效应影响不大。

表1 亲本一般配合力及特殊配合力相关性方差分析

2.2 亲本的一般配合力效应分析

2.2.1 亲本的一般配合力GCA效应分析 5个不育系和7个恢复系共12个亲本的8个主要经济性状的一般配合力效应如（表2）。一般配合力效应在同一性状不同亲本间存在明显的差异，各个亲本在不同性状上的加性效应大小也不相同。 5个不育系中，各经济性状的一般配合力相对效应值最强的分别对应的亲本是：株高：G13A；有效穗：早丰A；穗长：G13A；每穗总粒数：G13A；每穗实粒数：谐A；结实率：荣丰A；千粒重：荣丰A；单株产量：荣丰A。各个性状一般配合力效应最弱分别对应的是：株高：早丰A；有效穗：五丰A；穗长：早丰A；每穗总粒数：荣丰A；每穗实粒数：荣丰A；结实率：G13A；千粒重：谐A；单株产量：五丰A。综上所述，G13A；荣丰A多数性状一般配合力效应较强，一般配合力都较好，综合产量性状较好，容易配组出好的杂交组合。7个恢复系中，8个主要经济性状的一般配合力效应最强的各对应的亲本分别是：株高：14hz5；有效穗：14hz2；穗长：14hz5；每穗总粒数：14hz32；每穗实粒数：14hz32；结实率：14hz29；千粒重：14hz29；单株产量：14hz29。8个主要经济性状的一般配合力效应最弱的各对应的亲本分别是：株高：14hz2；有效穗：14hz32；穗长：14hz2；每穗总粒数：14hz2；每穗实粒数：14hz2；结实率：14hz2；千粒重：14hz31；单株产量：14hz2。综上所述，14hz5；14hz32；14hz29多数主要经济性状一般配合力效应都较强，说明这3个恢复系的综合经济性状较好，用它们配组较容易获得综合性状好、产量高的杂交组合。

表2 亲本主要经济性状一般配合力GCA效应值

2.2.2 亲本特殊配合力方差分析 特殊配合力是衡量亲本配组能力的重要指标之一。亲本特殊配合力越强，所配组合偏离平均表现的可能越大，选育出优良杂交组合的可能也随之增大。在参试的5个不育系中，各经济性状对应特殊配合力效应最强的分别是：株高：G13A、有效穗：荣丰A；穗长：早丰A；每穗总粒数：荣丰A；每穗实粒数：G13A；结实率：谐A；千粒重：早丰A；单株产量：早丰A；各经济性状对应的特殊配合力效应最低的分别是：株高：五丰A；有效穗：G13A；穗长：G13A；每穗总粒数：谐A；每穗实粒数：五丰A；结实率：荣丰A；千粒重：五丰A；单株产量：谐A。总之，这5个不育系在单株产量和每穗穗粒数上均表现出较高的特殊配合力，在千粒重、结实率等其他经济性状上的表现各有优势，说明这5个不育系均可以配组出高产的杂交组合，可以依据其他性状特殊配合力的差异选育出不同类型的杂交组合。参试的7个恢复系中，各经济性状对应特殊配合力效应最大分别是：株高：14hz32；有效穗：14hz31；穗长：14hz5；每穗总粒数：14hz5；每穗实粒数：14hz5；结实率：14hz2；千粒重：14hz32；单株产量：14hz6；不同性状特殊配合力效应最低的分别是：株高：14hz2；有效穗：14hz5；穗长：14hz2；每穗总粒数：14hz2；每穗实粒数：14hz6；结实率：14hz32；千粒重：14hz7；单株产量：14hz7。总体来说，亲本一般配合力效应值与特殊配合力不对应。其中，G13A和荣丰A的一般配合力效应高、特殊配合力好，谐A、五丰A和早丰A的一般配合力效应低、特殊配合力差。

表3 各亲本主要经济性状特殊配合力方差

2.3 亲本主要经济形状利用价值评价

亲本的利用价值大体上可分为4种类型。Ⅰ：一般配合力效应高，特殊配合力好，这一类型的亲本最为理想。Ⅱ：一般配合力效应高，特殊配合力一般。这一类型的亲本只能利用其一般配合力，但由于其一般配合力高具有广泛的适应性，仍是较好的亲本。Ⅲ：一般配合力效应低，特殊配合力好。这类亲本只能利用其特殊配合力，个别的特定组合可能出现突出的性状，有一定的利用价值。Ⅳ：一般配合力效应低，特殊配合力差。这类亲本无利用价值［7］。根据上述分类标准，将试验的亲本在主要经济性状上归类（表4）。将亲本各性状对应的类型转换成数值后相加，按数值越少其利用价值越大来排名，不育系中，以G13A、谐A、荣丰A较好，早丰A次之，五丰A较差；恢复系中，以14hz32、14hz29、14hz5较好，14hz31、14hz6、14hz7次之，14hz2较差。这与一般配合力效应分析结果类似，说明亲本在表现优势的性状上以一般配合力为主。

3 结 论

研究结果表明，亲本的一般配合力与特殊配合力是相互独立，没有明显的相关关系。这对选育一般配合力高的亲本和特殊配合力好的组合提供了可能，因此，在选配杂交组合时，不但要考虑亲本一般配合力还应进行广泛测交。参试5个不育系中G13A和荣丰A的一般配合力效应高、特殊配合力方差较大，为较理想的亲本；谐A、五丰A和早丰A的一般配合了效应低、特殊配合力方差较大，为具备利用价值的亲本。G13A所配的组合植株较高、穗大、实粒数多、千粒重和单株产量较好，但分蘖不强，结实率低。谐A所配的组合植株高，穗大，结实率较高，分蘖一般，千粒重和单株产量没优势。荣丰A的产量性状好，有效穗、千粒重、结实率且单株产量性状好。五丰A结实率高。早丰A为矮秆品种，分蘖强，结实率较好，但穗小，千粒重、单株产量性状一般。株高与配合力的大小不相关，株高适中，抗倒能力强，便于田间管理收割。因此，在配组过程中，可以根据不同的育种目标选择不育系。恢复系中，14hz32主要经济性状优势突出，是用来配制高产组合很好的亲本。总之，综合性状好的强优势组合，要求双亲主要经济性状都好，或者是双亲优势互补。

表4 12个亲本主要经济性状类型

［1］ 袁隆平. 发展杂交水稻，保障粮食安全［J］. 杂交水稻，2010，（SI）：1-2.

［2］ 邓华凤，朱英国，肖承和，等. 强优势杂交水稻的研究进展［J］. 杂交水稻，2010，25（4）：1-4.

［3］ 徐兴伟，张利华，王建军，等. 几个籼型三系杂交水稻亲本的配合力及遗传力分析［J］. 种子，2003，（3）：1-4.

［4］ 李贵勇，袁平荣，杨天梅，等. 滇型杂交稻产量结构性状的配合力及遗传力分析［J］. 西南农业学报，2010，23（6）：1784-1789.

［5］ 周开达，黎汉云，李仁端，等. 杂交水稻主要性状配合力、遗传力的初步研究［J］. 作物学报，1982，（3）：145-152.

［6］ 廖伏明，周绅炉，盛孝邦，等. 籼型三系杂交水稻主要农艺性状配合力研究［J］. 作物学报，1999，（5）：622-631.

［7］ 莫惠栋. p×q交配模式的配合力分析［J］. 江苏农学院学报，1982，3（3）：51-57.

［8］ 蒋开锋，郑家奎，曾德初，等. 杂交水稻稳产性配合力初步研究［J］.中国水稻科学，1998，12（3）：134-138.

（责任编辑：肖彦资）

Study on Combining Ability of Main Econom ic Characters of Hybrid Rice

SHEN Cun-yi1，CAI Kai-jiong2，JIANG Su3，XUN Pei-zhi1，LIU Jian-feng3
（1. Liuyang Agricultural Bureau， Liuyang 410300， PRC； 2. Ledong Li Autonomous County Agricultural Bureau，Ledong 572500， PRC； 3.Hunan Agricultural University， Changsha 410128， PRC）

In order to study the econom ic characters combining abilityof 5 sterile line from three-lines of rice， selected 5 sterile line and 7 restorer line， studied 8 main econom ic characters by 35 combinations with NC Ⅱ mating design.The results showed that： （1） the variance of the general combining ability of the 8 main economic characters of the restorer lines reached a very signif cant level，the variance of the general combining ability of thesterile line was in the p lant height， ear length， total grain number per spike， 1000 grain w eight and average seed setting rateall reached a very signif cant or signif cant level； the special combining ability （except the total grain number per spike）reached a very signif cant or signif cant level；（2） most of characters were both affected by the additive effects and non-additive effects，and additive effect was dom inant.（3） The general combining ability and the special combining ability of the parentsof each characters were independent， and there was no signif cant correlation.（4） In the main econom ic characters， the 5 sterile lines G13A and Rongfeng A were more ideal parents， and Xie A， Wufeng A and Zaofeng A were the valuable parents； in the recovery system， the 14hz32， 14hz29 and 14hz5 were better.

rice； sterile lines of three-lines； econom ic characters； combining ability

S511

A

1006-060X（2016）09-0017-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.09.006

2016-07-23

湘财农指（2014年［121号］）

沈村义（1974-），男，湖南浏阳市人，农艺师，主要从事农业技术推广。

刘建丰