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大豆杂交亲本对F2代群体子粒蛋白质及脂肪含量的影响

2021-06-29胡铁欢孙永媛吴凤训高广居曹金峰

湖北农业科学 2021年11期
关键词:高油子粒母本

胡铁欢,孙永媛,吴凤训,高广居,曹金峰

(沧州市农林科学院,河北 沧州 061001)

大豆[Glycine max(Linn.)Merr.]是中国重要的蛋白质和油脂来源,在中国农业生产中占有重要的地位,选育高蛋白质和高油大豆品种是当前大豆育种的主要目标[1-3]。目前的大豆品种选育以常规育种为主,主要通过配制杂交组合产生广泛的遗传变异,选育出高蛋白质品种和高油品种。明确大豆蛋白质和脂肪遗传规律,对提高育种效率、选育优质大豆品种有重要意义。本试验从大豆育种实际情况出发,在兼顾产量的同时,在F2代群体中选择20棵左右抗倒伏、抗病强等具有其他优良性状的单株,然后分析其子粒蛋白质和脂肪含量的遗传规律,对大豆育种更具有指导意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验设在沧州市农林科学院前营试验站,土质为壤土。2015年分别以高蛋白质材料冀豆12和高油材料沧豆6号为母本,配制13个杂交组合,于2016年按组合种植杂交种,秋季混合收获13个组合的F1代植株,于2017年按组合种植F1代种子,秋季按大豆杂交育种早世代的选种方式,结合熟期、株高、百粒重等与产量相关的性状对各组合群体进行单株选择,分别收获各组合F2代单株。每个杂交组合种植为10行区,行长5 m,行距0.5 m,株距0.09 m。

1.2 测定方法

采用瑞典波通公司的近红外品质分析仪对父母本、F2代群体子粒的蛋白质和脂肪含量进行测定。

1.3 数据分析

采用Excel 2007和SPSS 17.0软件进行数据分析和作图。

2 结果与分析

2.1 父母本子粒蛋白质含量与F2代群体子粒蛋白质含量的相关性

不同组合F2代群体蛋白质含量群体间在0.05水平下差异显著,以高蛋白质材料冀豆12为母本的F2代群体子粒蛋白质含量更高,蛋白质平均含量达44.19%,而以高油材料沧豆6号为母本的F2代群体子粒蛋白质平均含量仅为41.17%,而且高蛋白质×高蛋白质后代群体中更容易出现高蛋白质材料,其中冀豆12×中作09-1组合中,子粒蛋白质含量超过45%的个体达到21.5%,蛋白质含量最高达47.27%(表1);同一组合内子粒蛋白质含量呈正态分布,从峰度上看,双亲差值较小的峰度较高,容易出现超亲现象。相关分析表明,F2代群体子粒蛋白质含量与母本子粒蛋白质含量的相关系数为0.774 9,与父本子粒蛋白质含量的相关系数为0.189 2,说明与母本相关度更高,在选育高蛋白质材料配制组合时,应选择蛋白质含量高的材料作为母本。

表1 不同组合F2代群体子粒蛋白质含量分析

2.2 父母本子粒脂肪含量与F2代群体子粒脂肪含量的相关性

不同组合F2代群体脂肪含量群体间在0.05水平下差异显著。由表2可知,亲本之间子粒脂肪含量差值越大,F2代群体内变异程度越高,越容易出现超亲现象,在13个组合中9个F2代群体子粒脂肪含量平均值超过中亲值,其中平均脂肪含量最高的组合为沧豆6号×晋大78,F2代群体内子粒脂肪含量最高达22.29%。相关分析表明,F2代群体子粒脂肪含量与母本子粒脂肪含量的相关系数为0.667 3,与父本子粒脂肪含量的相关系数为0.829 8,因此在选育高油品种时,既要选择脂肪含量高的材料作母本,更要选择脂肪含量高的材料作父本。

表2 不同组合F2代群体脂肪含量分析

2.3 F2代群体蛋白质含量和脂肪含量的相关性

分别对13个组合的F2代群体单株子粒蛋白质和脂肪含量进行相关性分析,不同组合F2代单株蛋白质与脂肪含量呈明显的负相关,均达极显著水平(P<0.01),相关系数分别为-0.884 5、-0.845 2、-0.678 1、-0.7823、-0.7762、-0.8975、-0.6970、-0.7768、-0.8411、-0.754 3、-0.681 5、-0.796 6、-0.774 5。

3 小结与讨论

当前,改善大豆品种品质是大豆育种的重要方向,选配优异亲本进行杂交是目前育种的主要手段。冀豆12是经国家品种审定委员会审定的品种,具有高蛋白质、高产、稳产等特点,沧豆6号是河北省品种审定委员会审定的品种,具有高油、荚多、高产等特点,以这2个材料作为骨干亲本配制组合,后代具有遗传变异广泛的特点,保留冀豆12高蛋白质和沧豆6号高油的特点,同时聚合更多优良性状,有助于大豆品质育种。

对F2代群体子粒蛋白质含量和脂肪含量分析表明,以高蛋白质材料为母本的F2代群体子粒蛋白质含量更高,高蛋白质×高蛋白质组合的F2代群体的子粒蛋白质含量更高,个体出现高蛋白质特点材料的概率更大,与王新风等[4]以高蛋白质×高蛋白质2个组合类型进行研究的结果相类似;以高油材料为母本的F2代群体脂肪含量更高,高油×高油组合的F2代的脂肪含量更高,高油材料出现的概率更大,与冯丽娟[5]、彭宝等[6]的研究结果一致。试验表明配制杂交组合要更加注重对亲本的选择。

在13个组合的F2代群体中,子粒蛋白质含量和脂肪含量呈极显著负相关(P<0.01),这与很多学者的研究结果一致[7]。如何利用生物工程技术打破这种紧密连锁,选育出同时具有高蛋白质、高脂肪品质的优良品种满足社会需求,仍然需要进行深入研究。

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