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家蚕亲本材料三个综合性数量性状的配合力分析

2019-11-12李德臣吴凡郝瑜陈登松

湖北农业科学 2019年18期
关键词:配合力

李德臣 吴凡 郝瑜 陈登松

摘要:对7个中系家蚕亲本材料和7个日系家蚕亲本材料及其组配的49个杂交组合,采用7×7不完全双列杂交法进行虫蛹统一生命率、万蚕收茧量、万蚕茧层量3个综合数量性状进行配合力测定分析。结果表明,中系亲本材料春丰、菊9的一般配合力较高;日系亲本材料镇J、皓J的一般配合力较高;由这些亲本参与组配的镇J×菊9、皓J×春丰、湘秋×菊9、皓J×苏9等杂交组合的特殊配合力及配合力总效应值均较高,尤其镇J×菊9的值最高。这些组合可作为目标组合,加强亲本材料选育的同时,全面考察这些目标组合的茧丝质等综合经济性状,可选育出符合育种目标的品种。

关键词:家蚕亲本材料;综合数量性状;配合力;不完全双列杂交

中图分类号:S851.34+7.31         文献标识码:A

文章编号:0439-8114(2019)18-0070-04

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.18.017           开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Combining ability analyses of three comprehensive quantitative

characters in parent materials of silkworm

LI De-chena,WU Fana,HAO Yua,CHEN Deng-songb

(a.Institute of Economic Crops;b.Institute of Fruit and Tea,Hubei Academy of Agricultural Sciences,Wuhan 430064,China)

Abstract: The combining ability of seven Chinese silkworm parent materials and seven Japanese silkworm parents materials and their 49 cross combinations were analyzed in an 7×7 incomplete diallel crossing design for the following three omnibus quantitative characters which were larva-pupa survival rate, cocoon production per ten thousand silkworms,cocoon shell production per ten thousand silkworms. The results showed that Chunfeng and Ju 9 had higher general combining ability in 7 Chinese parents, the general combining ability of Zhen J and Hao J were higher in 7 Japanese parents. The special combination ability and the total combination ability of Zhen J×Ju 9,Hao J×Chunfeng, Xiangqiu×Ju 9, Hao J×Su 9 were higher, especially, Zhen J×Ju 9 was the highest. These combinations can be used as target combinations, strengthen parental material selection at the same time. The properties of cocoon and silk of these target combinations were studied comprehensively. It is expected to breed varieties that meet the breeding objectives.

Key words: parent materiasl of silkworm; comprehensive quantitative character; combining ability; incomplete diallel crossing design

育种者在家蚕品种资源的评价利用和品种选育研究中,既要考虑品种资源的丰产性与强健性等指标,其配合力也是衡量育种价值的重要指标[1]。配合力分析方法早已应用于动植物育种研究中,可为杂交组合的选配提供可靠依据。然而在家蚕育种研究中,需要分析的性状较多,若对每个性状都进行配合力分析,所得结果多,难以找出主要矛盾,这给采用配合力分析方法选配杂交组合带来一定困难[2]。评定各杂交组合生产性能的优良与否,在主要经济性状比较全面的基础上,配合力的测定通常是以综合性指标虫蛹统一生命率、万蚕收茧量和万蚕茧层量为对象进行测定分析[3]。

湖北省农业科学院经济作物研究所从“十二五”开始,先后从华南农业大学、山东农业大学、中国农业科学院蚕业研究所等单位引进所需家蚕品种资源,通过饲养鉴定,组配材料32份,选育至F10代。2018年春季,从育成的材料中,选择出7份中系材料和7份日系材料,按照不完全双列杂交法共组配出49个杂交组合,经秋季饲养调查后,通过对饲养成绩的强健性指标虫蛹统一生命率和丰产性指标万蚕收茧量、万蚕茧层量综合数量性状进行配合力分析,以对这些亲本材料的育种潜力和杂交组合进行初步評价,并为下一步的亲本材料的选育与一代杂交种的组配提供参考。

1  材料与方法

1.1  材料

试验选用育成材料14份,包括春9、春丰、春芙、菁9、苏9、菊9、菊月7份中系材料和镇J、皓J、朝J、Z847、Z84朝、Z84虎、湘秋7份日系材料,以7份日系材料为母本,7份中系材料为父本,按不完全双列杂交法配制49个杂交组合。

1.2  方法

2018年春季饲养14份亲本材料的原种,按不完全双列杂交法配制49个杂交组合;设置相同环境条件,2018年秋季对这些杂交组合开展饲育;各杂交组合收蚁1 g,饲养至四龄起蚕1 d内进行数蚕分区,每区数蚕400头,每个杂交组合设置3个重复区,共147个试验小区。

1.3  调查内容和数据处理

调查整理出各试验小区包括虫蛹统一生命率、万蚕收茧量和万蚕茧层量等茧质成绩;将虫蛹统一生命率数值进行反正弦转换后,再用SPSS软件对虫蛹统一生命率、万蚕收茧量和万蚕茧层量的数据进行方差分析;母本、父本的一般配合力的相对效应值和特殊配合力相对效应值分别按下列公式进行计算[4,5]:

′i=[(ai-a/a)]×100%  (1)

′j=[(aj-a/a)]×100%  (2)

′ij=[(aij-a-i-j)/a]×100%  (3)

式中,ai表示第i个母本半同胞系的性状平均值;aj表示第j个父本半同胞系的性状平均值;a指性状的总平均值,aij指第i个母本和第j个父本杂交组合的性状值;′i表示母本(P)中第i个亲本的一般配合力的相对效应值,′j表示父本第j个亲本的一般配合力的相对效应值,′ij表示母本与父本杂交组合特殊配合力的相对效应值。

2  结果与分析

2.1  配合力方差分析

对49个杂交组合的虫蛹统一生命率、万蚕收茧量、万蚕茧层量3个综合数量性状的调查数据进行方差分析,结果见表1。由表1的方差分析结果可以得出,虫蛹统一生命率、万蚕收茧量、万蚕茧层量3个综合性状重复区的差异均不显著,而组合间的3个综合性状差异均达到极显著水平。对组合间方差进行分解,可分为父本材料一般配合力方差、母本材料的一般配合力方差和父本×母本之间的特殊配合力方差,然后进行分析比较,发现父本材料、母本材料的3个综合性状的一般配合力方差均达极显著水平,杂交组合的3个综合数量性状的特殊配合力方差也达到极显著水平。因此,对3个综合性状的一般配合力相对效应值和特殊配合力效应值进行估算。

2.2  各亲本材料一般配合力相对效应值分析

一般配合力效应是指一个品种或品系与其他品种或品系杂交后F1代的某种性状平均值与该试验全部F1代的总平均值相比的差值[1]。本试验中、日系各亲本材料的虫蛹统一生命率、万蚕收茧量和万蚕茧层量的一般配合力效应值见表2。

从表2可以看出,中系亲本材料春丰、菁9、苏9的虫蛹统一生命率的一般配合力效应值均为正值,分别为12.473、1.360和2.081,其中春丰的虫蛹统一生命率的一般配合力效应值最高。日系亲本材料镇J、朝J、皓J的虫蛹统一生命率的一般配合力效应值均为正值,分别为7.481、2.244和3.985,其中镇J的虫蛹统一生命率一般配合力效应值最高,采用中系亲本材料春丰、菁9、苏9作亲本和日系亲本镇J、朝J、皓J组配的F1代预期能获得较高的虫蛹统一生命率;中系亲本春9、春芙、菊9、菊月和日系亲本Z84朝、湘秋、Z847、Z84虎的虫蛹统一生命率的一般效应值为负值,预期作为家蚕强健性品种育种亲本的潜力有限。

中系亲本材料菊9、春丰的万蚕收茧量、万蚕茧层量一般配合力效应值均为正值,分别为7.632、7.782和2.720、2.576;日系亲本材料镇J、皓J的万蚕收茧量、万蚕茧层量的一般配合力效应值均为正值,分别为3.430、3.229和2.451、1.583,采用中系亲本菊9、春丰和日系亲本镇J、皓J选配的F1代预期能获得较高的万蚕收茧量及万蚕茧层量。中系亲本材料春9、春芙、菊月、菁9、苏9和日系亲本材料Z84朝、湘秋、朝J、Z847、Z84虎的万蚕收茧量及万蚕茧层量的一般配合力相对效应值均为负值或正值,相对较小,预期其作为家蚕丰产性品种育种亲本的潜力有限。

2.3  不同组合的特殊配合力效应

特殊配合力效应是指各个品种或品系分别按某特定杂交组合方式杂交后的某性状实测值与根据两亲本一般配合力效应为基础的预期值的离差[1]。本试验各杂交组合的虫蛹统一生命率、万蚕收茧量、万蚕茧层量的特殊配合力相对效应值见表3。

由表3可知,杂交组合Z84朝×春9、Z848×春芙、镇J×春芙、镇J×菁9、湘秋×春9等15个组合的虫蛹统一生命率、万蚕收茧量、万蚕茧层量的特殊效应值均为正值,在育种方向上有不同程度的提高;镇J×菊9、镇J×菊月等23个组合某些性状的特殊配合力效应值也有一定的提高;Z84朝×菁9、镇J×春丰、镇J×苏9、湘秋×菁9、湘秋×苏9等11个组合虫蛹统一生命率、万蚕收茧量、万蚕茧层量的特殊效应值均为负值。

2.4  配合力总效应值分析

家蚕F1代的性状表现既受亲本一般配合力效应影响,又受特定杂交组合的特殊配合力效应制约,将父本和母本的一般配合力及组合特殊配合力的相对效应值按线性累加为配合力总效应,可更准确地判断杂交组合的优劣[1]。经过统计,优良组合的虫蛹统一生命率、万蚕收茧量、万蚕茧层量3个综合性状的配合力总效应值见表4。

由表4可知,共有15对杂交组合在虫蛹统一生命率、万蚕收茧量、万蚕茧层量的配合力总效应值为正值,表明这些组合在育种方向均有不同程度的提高;其中杂交组合湘秋×春丰、镇J×菁9、Z847×春丰、皓J×春丰、Z84朝×春丰、镇J×春芙、镇J×菊9虫蛹统一生命率总效应值为正值且较大,强健性表现突出;镇J×菊9、湘秋×菊9、镇J×春芙、Z84朝×春芙、皓J×苏9、皓J×春丰等组合万蚕收茧量配合力总效应值较大;镇J×菊9、Z84虎×春丰、Z84虎×菊9、湘秋×菊9、湘秋×春丰、皓J×苏9、镇J×菁9、皓J×春丰等组合万蚕茧层量配合力总效应值较大;综合虫蛹统一生命率、万蚕收茧量、万蚕茧层量的配合力总效应值,镇J×菊9、皓J×春丰、湘秋×菊9、皓J×苏9等组合综合表现优良;特别是杂交组合镇J×菊9虫蛹统一生命率、万蚕收茧量、万蚕茧层量的配合力总效应值均较高,强健性和丰产性状表现突出,综合分析,镇J×菊9是最有育成前途的强优组合。

3  小结与讨论

3.1  综合数量性状的遗传特点

本试验结果表明,家蚕的虫蛹统一生命率、万蚕收茧量、万蚕茧层量综合数量性状的一般配合力和特殊配合力方差均达到极显著水平,说明这些性状由亲本基因的加性遗传效应和非加性效应共同控制,又因这些性状的一般配合力方差均大于特殊配合力方差,因此,这些性状的遗传效应应该主要是基因的加性效应。

3.2  配合力在家蚕育种中的应用

一般配合力是评价亲本潜在育种能力的重要指标[1]。试验结果表明,中系亲本春丰、菊9和日系亲本镇J、皓J的虫蛹统一生命率、万蚕收茧量、万蚕茧层量3个综合性数量性状的一般配合力相对效应值较高,而采用这4个材料作为亲本的杂交组合绝大部分是较优良的杂交组合,这在配合力总效应值分析时得到充分体现。通过配合力分析可以得出,镇J×菊9、皓J×春丰、湘秋×菊9、皓J×苏9等是较为理想的杂交组合,可作为目标杂交组合。通过加强亲本材料选育的同时,对这些目标组合的茧丝质等综合经济性状进行全面考察,可选育出符合育种目标的组合或品种。

参考文献:

[1] 艾均文,司马杨虎,朱  勇,等.夏秋用家蚕品种7个数量性状的配合力与遗传力分析[J].湖南农业大学学报,2012,38(2):181-186.

[2] 潘沈元,何思美.家蚕综合性状(主成分)的配合力分析[J].遗传,1992,14(2):18-20.

[3] 刘俊凤,杜周和,张剑飞,等.不完全双列杂交在家蚕配合力测定中的应用[J].安徽农业科学,2008,36(30):13239-13241.

[4] 黄远樟,刘来福.作物数量遗传学基础[J].遗传,1980,2(2):43-46.

[5] 劉来福.作物数量遗传[M].北京:农业出版社,1984.

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