游月华 陈萍萍 彭玉林 黄水明 戴展峰

（龙岩市农业科学研究所 福建龙岩 364000）

前人已对籼稻不育系、 恢复系农艺性状的配合力和遗传率等进行了大量的研究， 总结出了一系列各农艺性状的遗传规律及遗传参数。 虽因试验材料和种植环境的不同，研究结果存在很大的差异，但对育种材料进行的配合力研究结论， 对于利用该育种材料进行组合选配具有重要的指导意义[1-16]。 有关籼型杂交糯稻的配合力分析，仅见黄荣华[1]的研究报道，通过辐射诱变将籼稻不育系和恢复系转育成的糯稻不育系和恢复系， 能保持原籼稻不育系、 恢复系的配合力， 差异不显著。 本文作者旨在研究本项目组新选育的5个籼型糯稻不育系和5个糯稻恢复系的配合力、 遗传率， 评价它们的育种潜力， 为今后进一步利用这些新选糯稻不育系和恢复系提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2020年以5个新选育的籼型糯稻不育系稳定株系 （A 系）L001A、L011A、L015A、L017A 和 L030A 为母本，新选育的5个籼型糯稻恢复系稳定株系（R 系）L051、L052、L053、L054、L055 为父本，按 NCII 设计在龙岩市新罗区龙门赤水农科所试验基地配制了25个杂交糯稻组合。

1.2 试验方法

2021年6月17日在龙岩市新罗区龙门赤水农科所试验基地播种25个杂交糯稻组合，7月13日移栽，插植规格20 cm×20 cm，双本插植。试验采用随机区组设计，3 次重复，每小区插植80 穴。 田间管理按常规进行。 成熟时每小区中间随机取5 穴进行室内考种，并进行实割测产。 考种项目包括以下7个农艺性状：株高、穗长、有效穗数、穗实粒数、穗总粒数、结实率、千粒重。

1.3 数据分析

采用Excel 软件和DPS 统计软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 配合力方差分析

对25个籼型杂交糯稻组合的8个主要性状进行配合力方差分析（表1），结果表明，8个性状在组合间均存在极显著差异， 说明不同的杂交糯稻组合间存在真实的遗传差异。 进一步分析可知，不育系和恢复系的一般配合力方差均达显著或极显著水平，表明各性状的一般配合力在参试的亲本间存在显著差异。

表1 25个籼型杂交糯稻组合各性状的配合力方差分析

籼型糯稻不育系×恢复系（A×R）的特殊配合力方差在株高、结实率和产量性状上无显著差异，其他均达显著或极显著水平， 所有性状的特殊配合力方差均明显小于一般配合力方差，表明在供试材料中，各性状的基因加性效应在所配组合F1的表现中比非加性效应起着更为重要的作用。

2.2 一般配合力（GCA）效应分析

从5个籼型糯稻不育系和5个糯稻恢复系共10个亲本的8个性状的一般配合力效应值（表2）可以看出， 各亲本各个性状的一般配合力效应值均存在明显的差异， 说明各亲本在各性状上的基因加性效应作用程度存在差异， 对F1杂交组合的性状贡献大小不同，一般配合力效应值大，则其对F1杂交组合的贡献也相对较大。

表2 亲本各性状的一般配合力效应值

分析参试的5个籼糯稻不育系亲本的一般配合力效应值，L011A 在穗实粒数、穗总粒数和产量性状上GCA 最高，说明该籼糯稻不育系亲本能提高F1代杂交组合的穗实粒数、穗总粒数和产量。 L001A 的结实率和千粒重的GCA 是参试5个籼糯稻不育系中最高的， 说明该籼糯稻不育系亲本能提高F1代杂交组合的结实率和千粒重。 L015A 的株高和穗长的GCA 最高，但千粒重的GCA 负效应最高，穗总粒数和结实率GCA 负效应值较高，导致其F1代杂交组合的产量降低最明显。L030A 的有效穗数GCA 最高，可以增加F1代的有效穗数，千粒重的GCA 较高，增加产量效果较明显。

分析参试的5个籼糯恢复系亲本的一般配合力效应值，L051 在株高、 千粒重和产量性状上的GCA最高，L055 在穗实粒数和穗总粒数上的GCA 最高，穗长和结实率的GCA 都以L054 为最高， 有效穗数和产量性状GCA 以L053 为最高。

2.3 特殊配合力（SCA）效应分析

从25个籼型糯稻杂交组合各性状的特殊配合力（SCA）效应值（表3）可以看出，不同组合不同性状间SCA 效应值存在显著的差异， 而且同一组合不同性状间、 同一亲本不同组合间的SCA 效应值均存在很大的差异， 说明糯稻杂交组合性状受基因非加性效应、环境和基因互作的影响。

从表2 和表3 可以看出， 株高和穗总粒数SCA效 应 值 最 大 的 组 合 是 L030A×L052（2.70，14.56），L030A 的株高和穗总粒数GCA 效应值都是负效应，分别为-1.51、-4.54，L052 的株高和穗总粒数 GCA 效应值分别为-4.67、4.16（第 2 位）；穗长 SCA 效应值最大的组合是 L011A×L054（3.65），L011A 和 L054 的穗长 GCA 效应值分别为 2.85（第 2 位）、4.74（第 1 位）；有效穗数和产量SCA 效应值最大的组合是L015A×L053（7.13，10.43），L015A 的有效穗数和产量 GCA 效应值分别为 0.67（第 2 位）、-7.63（倒数第 1 位），L053的有效穗数和产量GCA 效应值分别为4.37（第1 位）、6.57（第1 位）；穗实粒数SCA 效应值最大的组合是L011A×L053（9.21），L011A 和 L053 的穗实粒数GCA效应值分别为 6.13（第 1 位）、-2.94（倒数第 2 位）；结实率 SCA 效应值最大的组合是 L011A×L051（4.46），L011A 和 L051 的结实率 GCA 效应值分别为 0.28（第 2 位）、-20.14（倒数第 2 位）；千粒重 SCA 效应值最大的组合是 L030A×L051（3.31），L030A 和 L051 的千粒重 GCA 效应值分别为 1.06 （第 3 位）、2.67 （第1 位）。 表明供试组合SCA 效应值高低与双亲GCA效应值优劣没有明显的对应关系。 因此在糯稻杂交组合的选配时，需要进行广泛测交，才能获得特殊配合力高的强优势糯稻杂交组合。

表3 25个组合各性状的特殊配合力效应值

2.4 各性状的基因型方差分量及配合力方差的贡献率

为进一步了解糯稻杂交组合的双亲及其互作对杂交组合性状的影响，根据随机模型估算了不育系、恢复系的一般配合力基因型方差和双亲互作的特殊配合力基因型方差， 并估算了它们占基因型总方差的比重。

从表4 可以看出，在株高、穗长、穗实粒数、结实率、千粒重和产量性状上，亲本GCA 基因型方差占基因型总方差的比重均在50%以上， 表明糯稻杂交组合的这些性状主要受亲本基因加性效应的作用。在有效穗数和穗总粒数性状上，不育系、恢复系GCA基因型方差之和与组合SCA 基因型方差相近， 方差贡献率VG分别为 47.78%、46.26%， 数值相近，VS分别为 53.22%、53.74%， 而且VG和VS数值也相近，表明这2个性状受基因加性效应和非加性效应的共同影响，育种上要注意双亲性状的选择，也要注意组合特殊配合力的筛选。

表4 各性状基因型方差分量及配合力方差的贡献率

在亲本GCA 基因型方差中，不育系和恢复系的方差贡献率因性状而异。 不育系GCA 基因型方差在有效穗数、 结实率性状上比恢复系贡献率大； 在株高、穗长、穗总粒数、千粒重和产量性状上，恢复系GCA 基因型方差的贡献率比不育系大； 而双亲在穗实粒数性状上GCA 基因型方差贡献率相近。 表明籼糯稻不育系和恢复系对其后代杂交组合各性状表达的影响， 有效穗数和结实率性状主要取决于糯稻不育系的遗传，而株高、穗长、穗总粒数、千粒重和产量性状主要取决于糯稻恢复系的遗传， 穗实粒数则是双亲共同作用。

2.5 各性状的遗传率

根据配合力方差分析结果进一步分析籼糯杂交组合各性状的遗传率（表5），广义遗传率最高的是千粒重， 达93.81%， 产量性状的广义遗传率最低，为44.87%， 其他6个农艺性状的广义遗传率均大于60%。 狭义遗传率的大小排序为千粒重>结实率>穗长>株高>穗实粒数>穗总粒数>有效穗数>产量，排在前面5个性状的狭义遗传率均大于50%， 表明这些性状遗传稳定性较好，适宜在早期世代进行选择，而排在最后3个性状的狭义遗传率较低，在30%左右。而且广义遗传率和狭义遗传率的数值相差较大，表明穗总粒数、有效穗数和产量性状受环境和双亲互作影响大，不宜早代选择，应放宽选择标准或晚代选择。

表5 各性状的遗传率表现

3 结论与讨论

在本研究中， 所有杂交籼糯稻组合8个主要性状的一般配合力方差均达显著或极显著水平， 特殊配合力方差除株高、结实率、产量这3个性状外的其他性状也均达显著或极显著水平， 而且特殊配合力方差明显小于一般配合力方差。 说明株高、结实率、产量这3个性状的遗传主要受加性基因的控制，其他5个性状的遗传受加性和非加性基因共同控制，但加性效应起着更为重要的作用。 进一步分析配合力基因型方差分量及其所占比重表明，株高、穗长、穗实粒数、结实率、千粒重和产量性状的一般配合力基因型方差所占比重在50%以上， 说明这些性状主要受亲本基因加性效应的作用； 而有效穗数和穗总粒数性状的一般配合力和特殊配合力基因型方差比重数值相近， 说明这2个性状受基因加性和非加性效应共同影响。 不育系的一般配合力基因型方差在有效穗数和结实率性状上比恢复系贡献率大， 在株高、穗长、穗总粒数、千粒重和产量性状上比恢复系贡献率小，在穗实粒数性状上与恢复系贡献率相近，说明不育系在有效穗数、 结实率性状表达方面起主导作用，恢复系在株高、穗长、穗总粒数、千粒重和产量性状表达方面起主导作用， 而穗实粒数性状的表达是双亲共同作用的结果。

一般配合力效应值在同一亲本的不同性状间和同一性状的不同亲本间均存在明显差异。 不育系L011A 除株高和有效穗数的一般配合力效应值呈负效应外，其他性状均呈正效应，而且在穗实粒数、穗总粒数和产量性状上的一般配合力效应值较高；恢复系L053 的有效穗数和产量性状的一般配合力效应值最高，L055 在穗实粒数和穗总粒数上的一般配合力效应值最高， 并有较高的产量性状一般配合力效应值。 说明不育系L011A 和恢复系L053、L055 表现出较好的一般配合力。

有研究认为， 杂交水稻亲本一般配合力之间存在一定程度的正相关[16]，而大多数研究认为它们之间无明显的对应关系[5-13]。本研究也发现，杂交糯稻亲本的一般配合力和特殊配合力之间无明显的相关性。在育种实践中，应选取一般配合力较高的糯稻亲本，同时兼具较高的特殊配合力， 这是获得高产杂交糯稻组合的关键。

结实率是杂交水稻育种上衡量不育系可恢性和恢复系恢复力及杂交组合能否在生产上应用的一项重要指标。 大多数研究认为，结实率主要受非加性基因影响，双亲互作和环境起主要作用[11-15]。 本研究结果表明， 杂交籼糯组合的结实率主要受加性基因的控制，这与肖长春等[6]的结论相同。

从杂交籼糯组合各性状的遗传率看，千粒重、结实率、穗长、株高、穗实粒数的狭义遗传率较高，这些性状的遗传稳定性较好，适宜在早期世代进行选择；而穗总粒数、 有效穗数和产量性状的狭义遗传率较低，受环境和双亲互作影响大，不宜早代选择，应放宽选择标准或晚代选择。