杂交水稻亲本产量相关性状的配合力分析

李云　钟琚　肖林长　席建才　谢建萍　连矗　周卫营　黎为兵

摘要[目的]分析杂交水稻亲本产量相关性状的配合力。[方法]以5个三系不育系和5个恢复系采用不完全双列杂交（NCⅡ）设计，对产量相关性状进行了配合力分析。[结果]F₁产量相关性状的遗传同时受加性效应和非加性效应控制；在单株产量上，不育系一般配合力由大到小依次为301A.421A.606A、五丰A、贡A，恢复系一般配合力由大到小依次为R208、R615、玉桂、华占、R319；狭义遗传力的由大到小依次为千粒重、穗颈长、穗长、穗总粒数、穗实粒数、剑叶长、单株有效穗、株高、结实率、播始历期。[结论]该研究为亲本材料的合理利用提供理论依据。

关键词 水稻；不育系；恢复系；配合力

中图分类号 S511 文献标识码A 文章编号0517-6611（2018）11-0024-03

水稻是我国重要的粮食作物之一，有一半以上的人以稻米为主食。自20世纪70年代三系杂交水稻配套成功以来，杂交水稻的研究取得了世界瞩目的成就。近年来，育种工作者选育出了一大批综合性状优良的不育系和恢复系，为杂种优势的利用提供了更加广阔的前景。配合力作为衡量亲本利用价值的重要指标，对杂交组合的选育具有重要的指导价值。鉴于此，笔者以生产上大面积应用的亲本和江西红一种业科技股份有限公司选育的4个不育系和1个恢复系为材料，对亲本产量相关性状的配合力进行分析，以期为亲本材料的合理利用提供理论依据。

1材料与方法

1.1材料 不育系材料为301A、贡A、606A、421A、五丰A；恢复系材料为R208、R615、R319、玉桂、华占。

1.2方法 2015年3月在海南三亚采用p×q不完全双列杂交的方法配制25个新组合，并分别收获其F₁代种子。于2016年正季在江西红一种业科技股份有限公司奉新试验基地种植亲本及杂种F₁代。试验用随机区组设计方法，设置3个重复，6月20日播种，7月11日移栽，每小区100株，单本栽插，规格20cm×20cm，移栽后采用大田管理方法。成熟后选10株，分别考察穗长、穗颈长、剑叶长、千粒重、每穗总粒数、单株有效穗、结实率、株高、每穗实粒数、单株重和播始历期等产量相关性状。

1.3数据处理 采用Excel2013进行数据整理；采用DPS（v7.05版）软件进行有关数据处理。

2结果与分析

2.1产量相关性状的配合力方差分析 对25个杂交组合产量相关性状的方差分析及配合力方差分析表明（表1），产量相关性状在组合间存在显著或极显著差异，说明各个杂交组合间存在明显的遗传差异。穗颈长、剑叶长、株高、穗实粒数和千粒重等5个性状在区组间呈显著或极显著差异，说明这几个性状容易受环境因素的影响。一般配合力和特殊配合力方差分析表明，特殊配合力明显小于一般配合力，说明杂交组合的表现由加性效应和非加性效应共同决定，以加性效应为主。单株产量、剑叶长、单株有效穗、株高、穗总粒数、穗实粒数、千粒重和结实率等性状上，恢复系高于不育系的一般配合力，说明在这些性状上，恢复系的遗传对杂交组合起主要作用。杂交组合选育时，对这些性状应注重恢复系的选择。

2.2一般配合力分析 亲本产量相关性状的一般配合力分析表明（表2），不同亲本问及同一亲本不同性状间的一般配合力存在较大差异。如606A在穗颈长上的一般配合力效应值在5个母本中是最大的，说明以该不育系配组，穗颈长受母本影响较大，应选择与其在该性状上互补的恢复系配组。301A在单株产量和千粒重2个性状上的一般配合力效应值比其他不育系大，说明杂交组合在这2个性状上受301A影响较大。301A在播始历期上的一般配合力效应值最小，表明该不育系对杂交组合在播始历期上的影响较小。421A在单株有效穗上的一般配合力效应值比其他母本高，该不育系对杂交组合的单株有效穗有较大的影响。恢复系玉桂在穗长和千粒重上有较大的一般配合力效应值，杂交组合在这2个性状上受该亲本影响较大。恢复系R319在单株有效穗上的一般配合力效应值在所有恢复系亲本中最大，表明R319对杂交组合单株有效穗有较大的影响。在单株产量上，不育系一般配合力从大到小依次为301A、421A、606A、五丰A、贡A，恢复系一般配合力从大到小依次为R208、R615、玉桂、华占、R319。

2.3特殊配合力分析 25个杂交组合产量相关性状的特殊配合力分析表明，不同组合间及同一组合不同性状间特殊配合力效应值均存在较大的差异，性状受基因非加性效应、环境以及环境和基因互做的影响。606A/玉桂和贡A/华占在单株产量上特殊配合力的效应值较大。301A/1t208和421A/玉桂在单株有效穗上有较大的特殊配合力效应值。301A/R319和606A/玉桂在千粒重上特殊配合力效应值较大。

2.4遗传效应分析 对父本、母本、互作基因型方差对产量相关性状的贡献率分析表明（表4），穗总粒数、穗实粒数和千粒重受恢复系影响大，穗长和穗颈长2个性状受不育系影响较大，基因互做对播始历期影响大，剑叶长、单株有效穗、株高、结实率和单株产量等5个性状受环境影响较大。

遗传力分析表明（表4），播始历期、株高、穗总粒数、穗实粒数、结实率和单株产量等6个性状的狭义遗传力和广义遗传力有较大差异。千粒重和穗颈长2个性状有较大的狭义遗传力，狭义遗传力从大到小依次为千粒重、穗颈长、穗长、穗总粒数、穗实粒数、剑叶长、单株有效穗、株高、结实率、播始历期。

3结论与讨论

3.1配合力在育种中的指导作用 为研究玉米的杂种优势，SpragLle和Tatum于1942年首次提出了配合力的概念。配合力是指一个亲本（纯系自交系或被测材料）与另一系列具有遗传差异的亲本所产生的杂种一代或后代的产量或其他性状的表现中所起作用对大小的度量。分为一般配合力和特殊配合力。遗传学上认为一般配合力是由基因的加性效应引起的，是可遗传的；特殊配合力是由非加性效应引起的，不可遗传。对水稻不育系和恢复系配合力进行研究，深入了解不育系和恢复系在遗传中作用的大小，对杂交组合的选育具有重要的指导意义。目前，受限于材料和种植环境的不同，国内外学者对杂交水稻亲本配合力的研究结果存在较大差异。但不同研究材料得出的结论，对该育种材料的育种应用价值评价具有重要意义，对于利用该研究材料进行组合选配具有重要的指导作用。

3.2性状互补在组合选育中的意义 杂交水稻组合的选配离不开不育系和恢复系，同一不育系与不同恢复系配组，不同不育系与同一恢复系配组所产生的杂种优势有较大差异。对不同亲本的配合力进行深入分析研究，充分利用这些亲本之间的性状互补选配出综合性状优良的杂交组合。如一个不育系或者恢复系在某一个性状上有较强的一般配合力，而与其配组的亲本在这方面的一般配合力不强，两者组配，即可产生性状互补，配组出较强的杂交组合。现生产上大面积应用的恢复系华占，其分蘖力很强，与许多分蘖力略差的不育系配组，组合均表现出较强的分蘖力。通过对配合力的研究，在选育杂交稻亲本时可以保留在某一方面有较强配合力或在某一方面有缺陷，而其他性状配合力较强的材料，利用性状互补，实现双方优点的有利结合，从而组合出强优势的杂交组合。

3.3親本资源的评价 421A在选配组合时，应选择大穗、剑叶短挺、穗粒数多、千粒重略高、穗颈短的恢复系与其配组；301A应选择着粒密，剑叶短挺、穗粒数多的恢复系与其配组；贡A应选择穗颈短，单株有效穗多，千粒重略高，结实率高的恢复系与其配组；606A应选择穗颈长、单株有效穗多、结实率高、着粒密的恢复系与其配组；玉桂应选择单株有效穗高，剑叶短挺，株高矮，着粒密的不育系与其配组。