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‘大红袍’桃杂交F1代若干性状遗传倾向初步分析

2009-11-29龚林忠何华平王富荣陈启亮湖北省农业科技创新中心湖北武汉430064湖北省农业科学院果树茶叶研究所湖北武汉430209

长江大学学报(自科版) 2009年5期
关键词:大红袍红肉父本

龚林忠,何华平,王富荣 顾 霞,陈启亮(湖北省农业科技创新中心,湖北武汉430064;湖北省农业科学院果树茶叶研究所,湖北武汉430209)

‘大红袍’桃杂交F1代若干性状遗传倾向初步分析

龚林忠,何华平,王富荣 顾 霞,陈启亮(湖北省农业科技创新中心,湖北武汉430064;湖北省农业科学院果树茶叶研究所,湖北武汉430209)

以‘大红袍’和‘金华大白桃’、‘杭蜜2号’杂交组合为试材,分析了F1代主要性状遗传倾向。结果证实果实成熟期属于数量性状的遗传,后代出现较广泛的分离,50%的杂交后代果实成熟期在亲本之间或接近亲本。受非加性基因的影响,果实大小低于双亲,仅有3.8%的后代呈超双亲现象;后代中约有1/3果肉颜色为红色;果实可溶性固形物呈现变低的倾向,后代中约25.1%远低于亲本;果实大小、可溶性固形物的含量与果实生育期呈极显著正相关。

红肉;桃(Prunuspersica) ;F1代;性状;遗传倾向

早在20世纪20年代,国内外许多学者就开始应用杂交手段,对桃[Prunuspersica(L.) Batsch]的有关性状进行遗传评价。桃经济性状的遗传,有些属于质量性状,遗传方式简单;有些属于数量性状,微效多基因控制,后代常表现复杂的分离现象。而普遍认为是单基因控制的质量性状的果肉颜色,因果肉颜色除白肉和黄肉外,还有青肉、红肉等类型,不能简单描述为单基因控制的质量性状,有人用黄肉桃作亲本杂交后代血肉类型达34.7%[1]。研究不同性状在杂交后代中的遗传动态,对正确选择杂交亲本,鉴定筛选杂种后代,提高桃育种效率意义重大。

‘大红袍’是湖北省地方特色品种,其果实卵圆形,果肉红色,离核,食用方便,还能满足人们对桃果新、奇的需求,但其果实偏小,树形高大,早果性不好。2003年开始,湖北省农业科学院果树茶叶研究所开始采用有性杂交手段,围绕‘大红袍’为代表的红肉桃作亲本,开展了桃新品种选育工作。本研究以白肉和红肉品种的杂交后代为材料,开展杂种后代主要经济性状的遗传分析,旨在为红肉桃选育中亲本的选择提供参考,为果肉颜色等性状的遗传研究积累资料。

1 材料与方法

1.1 材料

‘大红袍’是湖北省地方品种,‘金华大白桃’、‘杭蜜2号’为浙江选育早熟大果品种。2004年以‘金华大白桃’和‘杭蜜2号’为母本,‘大红袍’为父本分别进行杂交,获得的杂交种子通过胚培养得到实生苗, F1于2005年春季定植于选种圃内,行距5 m、株距2 m,常规管理。

1.2 方法

2007年这批杂交后代部分开花结果,2008年全部结果。按照《桃种质资源描述符规范和数据标准》[2]观测植物学形态特征、生物学特性及果实主要经济性状。果实可溶性固形物采用手持测糖仪测定,可滴定酸用酸碱滴定法测定。以果实生育期(Fruit development period,简称FDP)来表示果实成熟期,果实生育期指盛花至果实成熟的天数。

参照文献[3]的方法计算亲本亲中值、后代平均值、变异系数及组合遗传力。用SAS软件进行次数分布统计和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 早期丰产性

表1 F1代早期丰产性Table 1 The Yield in young stage in F1 progenies

产量是育种中重要的性状之一,受许多因素如栽植密度、单株果数、单果重、温度、光照等影响。父本‘大红袍’早期丰产性差,母本‘金华大白桃’和‘杭蜜2号’早期丰产性好(表1),在26株杂交后代中,有18株早期丰产,占总数的69.2%,其中20040224更是在2007年株产达15 kg,20040214、20040301等2007年少量结果,2008年单株产量都在15 kg以上,早期产量明显高于作为父本的‘大红袍’。

2.2 成熟期

从图1可知,杂种后代单株果实生育期最短为53 d,最长127 d,平均生育期为78 d,与父本‘大红袍’接近,而比亲中值早5 d。23%的后代单株的果实生育期早于母本,而比父本‘大红袍’晚熟的单株占27%。从图1中可以看出,杂种后代成熟期呈连续分布,出现较广泛的分离,成熟期多介于双亲之间或接近于双亲。组合遗传力107.1%,变异系数22.5%(表2)。

图1 F1代及亲本果实生育期Figure 1 The fruit development period of F1 progenies and their parents

性状母本父本亲中值标准差后代平均值变异系数/%组合遗传力/%FDP/d72574732516578482251071果形指数106010101035011037541002单果重/g1493111613042321206178925可溶性固形物/%10410110317937168910可滴定酸/%013034023020287421181固酸比806310558260465467833

2.3 果形

父本‘大红袍’的果形是卵圆形,母本(‘金华大白桃’、‘杭蜜2号’)果形为椭圆形,在杂交后代中30.8%的果实为椭圆形,53.8%的后代果实果形为卵圆形或近圆形,其余后代果实两种果形都有。从果形指数来看,亲本的平均值为1.035,后代的平均值为1.037,与亲本平均值相近(表2)。后代果实中有15.4%果形指数明显比双亲小,有19.2%的果形指数比双亲都大,大部分都在双亲之间,组合遗传力100.2%,而变异系数仅5.4%。

2.4 果实大小

母本‘金华大白桃’平均单果重为140.8 g,‘杭蜜2号’平均单果重为157.8 g,父本‘大红袍’的平均单果重为111.6 g,亲中值130.4 g,杂种后代的平均果实重量为120.6 g,低于亲中值和母本,杂交后代果实有变小的趋势(表2)。杂交后代中有34.6%的果实要低于双亲中单果重较小的父本,仅3.8%的后代单果重有超双亲现象,单果重最大的为一晚熟后代,其生育期要比亲本中最晚熟的‘大红袍’迟30多天。果实大小的变异系数达17.8%,组合遗传力达92.5%。

2.5 果肉颜色

果肉颜色是一个重要性状,不仅影响外观而且与品质、成分有一定相关,果肉的颜色有白色、黄色、青色和红色。父本‘大红袍’果肉为红色,母本果肉白色,在26株F1代中,果肉颜色全红的有7株,占总数的26.9%,且有2株后代果实果肉近核处红色,榨出的果汁为红色,2株后代果肉白色中带有相当多的红色,其余15株果肉为纯白色或带少量红色(表2)。

2.6 果肉粘离核

粘离性是指成熟果实的果肉与核附着的程度,原始品种多为离核类型,粘核品种为进化类型。父本‘大红袍’为离核,母本为半离核,在后代中,38.5%的果实为粘核,26.9%果实为半离核,仅34.6%的杂交后代果实为离核,说明组合中离核对粘核并不完全呈显性(表2)。

2.7 果实可溶性固形物含量

父本‘大红袍’的的平均可溶性固形物含量10.1%,母本平均可溶性固形物含量10.4%,杂交后代可溶性固形物含量呈连续分布,平均值仅9.37%,低于亲本的平均值10.25%,后代中可溶性固形物含量不到8%的有5份,占总数的19.2%,最低的可溶性固形物含量仅为5.9%,说明可溶性固形物含量这一性状存在非加性效应,后代果实呈可溶性固形物变低的趋势。

2.8 果实风味

表3 F1代果实性状的相关系数Table 3 Correlation coefficients between fruit characters in F1 progenies

注:** 表示在Plt;0.01水平上显著相关

果实风味主要受糖分和酸度的影响,分为酸、甜酸、酸甜和甜4种类型。父本‘大红袍’果实风味为酸甜,母本‘金华大白桃’和‘杭蜜2号’均为甜。在26个杂交后代中,酸风味单株1株,甜酸风味10株,两者合计占总数的42.3%,而甜风味和酸甜风味单株分别为8株和7株,各占总数的30.8%和27.9%,后代中出现了甜酸风味和酸风味果实,具有向酸风味分化的倾向。从固酸比可以看出,父本的固酸比为31.0,母本的固酸比为80.6,平均为55.8,而杂交后代的平均固酸比达到46.5,低于亲本的平均值,在26株杂种后代中,固酸比高于80的后代4个,占总数的15.4%,而固酸比小于30的后代8个,在30 ~ 40之间有5个,两者共占总数的50%,且所有的红肉品种固酸比都小于40,最低的固酸比仅14.1。红肉后代可滴定酸含量都大于或接近0.3%,而风味甜的白肉后代可滴定酸含量都小于0.2%,可滴定酸的组合遗传力最大,达118.1%。

2.9 相关性分析

分析F1代果实生育期、果实大小、果形指数、可溶性固形物、可滴定酸含量之间的相关性。由表3可以看出,单果重与果实生育期之间呈极显著相关,可溶性固形物与果实生育期呈极显著相关,即果实生育期越长,果实单果重越大,果实可溶性固形物越高。而可滴定酸与果实生育期相关性也比较大。

3 小结与讨论

果实成熟期属数量性状遗传,受多对基因控制,遗传力相对较高。环境条件对成熟期有一定影响,但首先取决于内因[4]。杂种后代成熟期多近似于双亲或介于双亲范围内。俞明亮等[5]认为果实成熟期因品种不同而表现出多种分布类型。本试验F1代成熟期最早的在花后53 d,最晚的在花后127 d,多分布在68 ~ 83 d,杂种后代成熟期呈连续分布,出现较广泛的分离,但多介于双亲之间,有主基因控制成熟期,与汤秀莲等[4]研究一致。

果实大小为多基因控制的数量性状,后代由于非加性基因效应的消失有偏小的趋势[1,4,6]。杂交亲本的亲中值130.4 g,而杂种后代的平均果实重量为120.6 g,低于亲中值和母本,而且后代中约19.2%果实平均单果重小于100 g,仅3.8%的后代果实有超双亲现象。这是由于果实大的品种常受基因的加性效应和非加性效应的双重影响,它的后代会由于非加性效应的解体而偏小,小果的遗传传递力强,因此获得大果型后代相对比较困难。果实大小受亲本的影响较大,育种时尽量避免用小果型的品种作亲本。

白肉鲜食桃一直是桃品种选育的重点,黄肉鲜食桃在欧美和世界其它大多数国家占有极重要的比例,近年在中国的桃生产中所占比例逐步增加。但富含花色素的红肉桃选育及红色性状遗传研究却少有报道。在果肉颜色的研究中,认为果肉颜色为单基因控制的质量性状,白肉对黄肉显性[7,8],而没有涉及到红肉色、青肉色等性状,也有人认为控制质量性状的不仅仅是显隐性等位基因,还包括具有多个修饰基因的复合体[4]。在本研究中,后代果肉全红占总数的26.9%;在另外一个白肉品种‘红雪桃’与‘大红袍’的杂交组合中,F1代仅1株,果肉也为全红色,在2005年红肉与白肉、黄肉杂交已结果的25份后代中,果肉全红的后代9份,占总数的36%,由于受现有杂交群体数量限制,红肉后代并未占到总量的1/2,但红肉色在后代中表现出较大数量的优势,为此可以认为红肉对白肉具有显性的趋势,‘大红袍’可能是红肉异质型种质。亦或是控制果肉颜色的基因可能不只是1对等位基因,应该有多对基因或者多个修饰基因共同作用的结果,桃果肉色的遗传特性需作更为深入的研究。

果实风味主要受可溶性固形物和酸含量影响[9,10],本研究杂交后代可溶性固形物低于亲本的平均值,有下降的倾向;F1代可滴定酸含量平均0.28%,高于亲本的亲中值0.23%,低于亲本‘大红袍’的0.34%,但在后代中有3份可滴定酸含量在0.45%~0.60%,有3份含量大于0.60%,属于中酸或高酸含量桃种质,造成在F1代中,有近一半的果实风味酸或者甜酸。可滴定酸有增高的倾向,其后代组合遗传力在所有的性状中最大,因此,在选育甜肉品种时亲本应尽量避免选用高酸含量的亲本。

[1] 田建保,王占和,Niatra A,等.桃杂交后代主要经济性状遗传变异分析[J].果树科学,1996,13(增刊):15~19.

[2]王力荣,朱更瑞,方伟超,等.桃种质资源描述规范和数据标准[M].北京:中国农业出版社,2005.10~79.

[3]马瑞娟,俞明亮,沈志军,等.霞光油桃×NF油蟠桃组合F1代果实主要性状遗传倾向[J].江苏农业学报,2007,23(6):622~625.

[4]汤秀莲,周建涛,郭 洪,等.罐藏黄桃若干性状遗传倾向的分析[J].江苏农业学报,1997,13(2):115~120.

[5]俞明亮,马瑞娟,汤秀莲.桃杂种(F1)成熟期的遗传研究[J].江苏农业学报,1997,13(3):176~181.

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S662.1;S603

A

1673-1409(2009)02-S021-04

10.3969/j.issn.1673-1409(S).2009.02.007

2008-10-29

湖北省科技攻关项目(2006AA20106)

龚林忠(1977-),男,湖北襄樊人,副研究员,主要从事果树栽培及育种研究.

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