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大豆不同亲本组合对后代品系油分含量的影响*

2016-06-30刘长海张存生丁海龙朱洪德费志宏张安宏胡淑艳吴艳华冯丽娟

大豆科技 2016年2期
关键词:亲本大豆

刘长海,张存生,丁海龙,朱洪德,费志宏,张安宏,胡淑艳,吴艳华,冯丽娟

(11..黑龙江农垦总局九三科研所,黑龙江 嫩江 16611444411;22..黑龙江八一农垦大学农学院,黑龙江 大庆 16633331199;33..黑龙江垦丰种业有限公司,哈尔滨 15500008888)



大豆不同亲本组合对后代品系油分含量的影响*

刘长海11,张存生11,丁海龙11,朱洪德22****,费志宏22,张安宏11,胡淑艳11,吴艳华11,冯丽娟33

(11..黑龙江农垦总局九三科研所,黑龙江嫩江16611444411;22..黑龙江八一农垦大学农学院,黑龙江大庆16633331199;33..黑龙江垦丰种业有限公司,哈尔滨15500008888)

摘要:设置“高油×高油”、“中油×高油”和“中油×低油”33种组合类型,对各组合类型后代品系油分含量进行分析测定,研究了大豆不同亲本组合对后代品系油分含量的影响。结果表明,大豆杂交组合亲本油分含量通过杂交后代群体对后代品系有显著影响,亲本油分含量与组合后代品系油分含量呈正相关。不同油分含量的大豆杂交亲本组合类型对后代品系油分含量有显著影响,同时受人为选择方式的影响。试验明确了大豆杂交后代群体油分含量的遗传过程及选择作用对后代品系油分含量的影响,为大豆品质育种实践提供参考。

关键词:大豆;亲本;油分含量;后代品系

第一作者:刘长海,高级农艺师,从事大豆育种工作,E-mail: jskyslchh@163.com

**通讯作者:朱洪德,研究员,硕士生导师,主要从事大豆遗传育种研究,E-mail: zhd495@163.com

明确大豆油分含量的遗传规律,对后代高油材料的选择至关重要。研究表明,大豆杂交后代油分含量的遗传以基因累加效应为主,但早期世代却表现出一定的显性效应和上位效应,杂种第一代的油分含量多居于双亲之间,有的出现超亲现象[1]。大豆杂交后代油分含量主要以数量性状遗传较为复杂,受环境的影响变化较小,具有中等偏高的遗传力[2],并且油分含量的遗传力将随着自交世代的增高有逐渐升高的趋势[3]。国内已在大豆杂交组合亲本对早世代群体油分含量的影响[4-6]、大豆杂交不同世代油分含量的遗传力、世代间油分含量的相关性及其对后代选择效果的影响以及大豆油分含量与产量的相关性等方面做了较多的研究[7-9]。

试验以黑龙江省不同油分含量的大豆品种为亲本材料配制杂交组合,在分析了大豆不同亲本组合对早世代群体油分含量影响的基础上,进一步分析了大豆不同亲本组合通过后代材料的遗传对后代品系油分含量的影响,为高油大豆育种杂交组合的配制及高油大豆品种的选育提供参考。

1 材料与方法

1.1供试材料

按组合母本、父本的油分含量配制6个杂交组合,分为3种类型,分别为“高油×高油”组合:合丰42号×垦农18号(05-01)、合丰42号×垦农19号(05-02);“中油×高油”组合:垦鉴豆31号×垦农18号(05-03)、黑河31号×合丰47号(05-04);“中油×低油”组合:黑河31号×黑农43号(05-05)、黑河31号×黑农48号(05-06)。

1.2试验方法

试验设在黑龙江农垦总局九三科研所科技园区试验田。

2005年,按组合进行杂交,秋季分别收获杂交种子F0;2006年,按组合种植杂交种,生长期间,去掉伪杂株,秋季收获6个组合的F1代植株,经室内考种,每个组合保留10株;2007年,将每个组合F1代种子混合种植,10行区,秋季田间选择收获6个组合的F2代单株,按组合进行单株编号;2008年春,采用Foss公司生产的Infratec 1255型近红外整粒谷物快速测定仪,对每个组合所选单株籽粒进行油分含量的测定。2008—2010年对各组合后代材料按株系进行选取后代单株材料;2011年秋对稳定的株行材料进行品系决选,6个组合分别决选品系15、16、14、17、12和13份。2012年春采用Infratec 1255型近红外整粒谷物快速测定仪对所选的每个组合品系进行油分含量测定,转换为干基值的公式为:干基(%)=[测定值/ (1 -水)]×100。

2 结果与分析

2.1亲本油分含量对后代品系油分含量的影响

从表1可以看出,组合亲本油分含量对后代品系群体油分含量影响的总的趋势为,“高油×高油”组合的品系群体油分含量最高,“中油×高油”组合次之,“中油×低油”组合最低。“中油×低油”类型的2个组合的后代品系油分含量在高值方向出现超双亲,且品系平均油分含量超过低含量的父本。

表1 亲本及F2代群体、后代品系油分含量%

2.2亲本油分含量对后代品系油分含量的数量特征的影响

由表2可知,组合亲本油分含量对后代品系群体油分含量的影响总体上为,组合品系群体油分含量的平均值、最大值、最小值及中位数值都以“高油×高油”组合最高,“中油×高油”组合次之,“中油×低油”组合最低。

2.3不同组合类型后代品系油分含量频率的分布

由表3可知,在3种类型的6个组合中,后代品系油分含量在呈近正态分布的趋势上,品系油分含量频率分布的峰值区域对应的油分含量值以“高油×高油”最大,“中油×高油”次之,“中油×低油”最小。“高油×高油”2个组合各品系油分含量在低值、高值方向上均未超亲本。“中油×高油”2个组合各品系中仅有一个组合品系油分含量在低值方向超过亲本,在高值方向均未超过亲本。“中油×低油”2个组合各品系油分含量在低值方向未超亲本,在高值方向超亲本。说明高油组合后代品系油分含量总体上较高,组合父母本油分含量偏低时,所选品系油分含量不至于更低。但在丰产的基础上选出更高油分含量的材料仍具有一定的难度。

表2 不同组合类型后代品系油分含量数值比较%

2.4亲本油分含量与后代品系油分含量的相关性

由表4可知,母、父本油分含量与后代品系油分含量平均数呈正相关,相关系数分别为0.394 5和0.625 0。亲本油分含量中亲值与后代品系油分含量平均数呈正相关,相关系数为0.652 4。之前的试验表明亲本油分含量中亲本值与F2代群体油分含量的相关系数为0.874 4,达到显著水平。F2代群体油分含量平均数与后代品系油分含量平均数呈正相关,相关系数为0.544 5。反映了主要以丰产性状为指标的选择作用对后代品系油分含量的影响程度。

2.5组合后代品系油分与蛋白质含量的相关性

由表5可知,油分与蛋白质含量均表现负相关,但显著性不如F2代群体中表现显著,只有组合05-03、05-06中油分与蛋白质含量负相关达到显著水平。这也反映了后代选择作用对品系油分与蛋白质含量的影响。

2.6组合后代品系油分与产量的相关性

由表6可知,在3种类型的6个组合中,以“高油×高油”2个组合油分含量与产量表现为弱负相关;“中油×高油”2个组合油分含量与产量分别表现为一个正相关,一个负相关,相关系数均较大,在组合05-04中负相关系数为-0.617 3,达到极显著水平;在“中油×低油”2个组合油分含量与产量表现为弱正相关。在各组合中,品系油分含量与产量的相关性随着品系的油分含量区间的不同表现出较大差异。

表5 后代品系油分与蛋白质含量的相关性

表6 后代品系油分含量与产量的相关性

3 讨论

综合之前的试验内容,亲本油分含量平均数与F1代油分含量、F2代群体油分含量的相关系数分别为0.706 2、0.874 4,其中与F2代油分含量平均数达到显著水平[6]。F2代群体油分含量平均数与高代品系油分含量平均数呈正相关,相关系数为0.544 5。油分含量中亲值与高代品系油分含量平均数呈正相关,相关系数为0.652 4。试验表明,亲本油分含量通过对F2等世代群体油分含量的影响而对高代品系油分含量产生影响,因此在F2代对单株进行油分含量选择是必要和有效的。这与大豆杂交后代油分含量具有中等偏高遗传力的论断相符[2],也与潘荣春等的脂肪含量在各世代间遗传力均较大且F2代遗传进度值较大[7]、张子金的世代间脂肪含量的关系极为密切的研究结果相一致[8]。且不同油分含量组合类型间后代群体及品系的油分含量是有明显差异的,尤以与油分含量中亲值相关显著,与之前的研究结果相符合[4-5]。在大豆高油育种实践中,油分含量中亲值要保持较高水平才能使后代群体及品系材料具有较高的油分含量。

关于大豆油分含量与产量的相关性,由于受亲本遗传因素的作用,在杂交组合所选育的品系材料与品种资源所用的品种材料中的表现有所不同,组合品系的油分含量与产量的相关性随组合类型的不同而表现较大差异。例如在05-01(“高油×高油”)组合中出现产量最高、含油量最高(22.42%)的品系九科12-52401,但综合农艺性状稍差。可见在亲本丰产性好的高油组合中可以突破油分含量对产量的限制而选育出高油高产的大豆品系材料[9]。

在采用系谱法的育种工作中,为了减少品质化验的工作量及费用,常常对后代材料的品质分析次数较少甚至不做品质分析,待高代稳定品系才作最后的品质分析,主要以丰产性状作为选择目标,容易致使一定高油分含量的株系材料的遗失,造成对后代材料选择不全面的偏性选择。所以在高油育种时,要自低代群体起就要保持一定量的株系群体类型,尽可能对后代群体做无偏的选择,保持后代材料丰富的遗传类型,使一定数量株系至高代形成不同的品系类型,再进行新品系的品质化验分析,在高产的基础上选育出高油的大豆品系材料。

[参考文献]

[1]王金陵.大豆[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社, 1982: 151-152.

[2]张子金.中国大豆育种与栽培[M].北京:农业出版社, 1987: 238-240.

[3]季道藩.遗传学[M].北京:农业出版社, 1987: 92-99.

[4]宋启建,盖钧镒,马育华.大豆品种蛋白质、油分含量的遗传特点[J].中国农业科学, 1989(6): 25-28.

[5]孟凡钢,富健,王新风,等.大豆高脂肪组合初世代脂肪含量遗传与亲本相关性研究I. F2代脂肪含量遗传与亲本相关性初探[J].大豆科学, 2007(2): 75-77.

[6]刘长海,于晓春,朱洪德,等.大豆不同亲本组合对早世代群体油分含量的影响[J].大豆科学, 2010(5): 756-759.

[7]潘荣春,高敏,李楠.大豆杂种F2—F5代间脂肪含量的遗传与选择研究[J].大豆通报, 1997(1): 11-12.

[8]张子金.中国大豆育种与栽培[M].北京:农业出版社, 1987: 248-249.

[9]彭宝,徐月玲,赵丽梅,等.关于大豆高油育种问题的探讨[J].大豆通报, 2005(3): 12-13.

Effects of Different Parental Combination on Progeny Oil Content in Soybean

Liu Changhai1, Zhang Cunsheng1, Ding Hailong1, Zhu Hongde2, Fei Zhihong2, Zhang Anhong1, Hu Shuyan1, Wu Yanhua1, Feng Lijuan3

(1. Jiusan Research Institute, Heilongjiang General Bureau of State Farm, Nenjiang, Heilongjiang 161441, China; 2. College of Agronomy, Heilongjiang Bayi Agricultural University, Daqing, Heilongjiang 163319, China; 3. Heilongjiang Kenfeng Seed Industry Co., Ltd., Harbin 150088, China)

Key words:Soybean; Parent; Oil content; Progeny strain

Abstract:Using three parental combinations, i,e.“high oil×high oil”,“medium oil×high oil”and “medium oil×low oil”, the oil content in higher progenies was examined. The results showed that parent oil content had a significant influence on the oil content in progeny, which was positively correlated. Intended selections also influenced oil content. The genetic processes and selection action on the oil content of progeny were investigated, which provided a reference for soybean quality breeding practice.

中图分类号:S565.1

文献标志码:A

文章编号:1674-3547(2016)02-0005-05

收稿日期:2016-03-20

*基金项目:国家高技术研究发展计划资助项目(2003AA207170、2004AA207160);国家科技支撑计划资助项目(2006BAD01A04);引进国际先进农业科技计划资助项目(2008-Z24);黑龙江省发展高新技术产业专项资金资助项目(FW06B902);黑龙江农垦总局“十一五”重点科技攻关资助项目(HNKXIV-02-01)

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