文献类型： 中文期刊

第一作者： 谢放鸣

期刊名称： 湖南农业科学

ISSN： 1006-060X

年卷期： 1986 年 05 期

页码： 7-13

摘要： 杂交亲本配合力的高低是杂交育种工作中选配亲本的主要依据。为了探讨杂交早稻的竞争优势和一批早稻新三系亲本的配合力效应,为杂交早稻新组合亲本的选配提供依据,笔者对我省近年选育的部分早熟优良三系亲本,采用不完全双列杂交法,进行了配合力分析。并在此基础上,分析了杂交早稻产量构成各性状和产量之间的关系。 一、试验材料和方法 供试材料:不育系有V20A、大柱工号A、926A和田矮A;恢复系有26窄早、测64、T0498、制 3—2—41、(IR9115- 40—1—3/东野)- 12—7(代号RS)、IR56和制 3—1—6。应用上述亲本,配制28个组合。 田间设计为随机区组排列,重复4次,每小区为15×4株,栽植规格为6×4寸。以威优35和常规稻品种广陆矮4号作对照。试验在湖南省农科院进行。所有材料于1984年4月11日播种,5月9日移栽,每穴插1株。每亩施肥量为13.8—16.0—15.0(N-P- K)斤。植株生长正常,基本上无病、虫为害。成熟时,在每小区中间两行随机取样5株,考察穗部性状。以小区实收株数产量换算成单株产量。 二、结果与分析 (一)竞争优势 各组合的竞争优势列于表1,其频次分布列于表二。 丑.单株穗数:与CK;(威优35)比较,多数供试组合的分孽和成穗能力比威优35强,尤其是大柱1号A、926A和测64、IR56所配组合,单株穗数极显著地超过威优 .本研究在袁隆平研究员指导下进行,罗孝和参与指导35。与CK。(广陆矮4号)比较,多数杂交组合的分莱、成穗能力比广陆矮4号弱,特别是以26窄早和制3—1—6所配组合的单株穗数表现更少。 2.每穗总粒数:在供试组合中,有24个组合与威优35无显著差异,大柱 1号A X26窄早和大柱 1号A X制 3—2—41的大穗优势明显。与常规稻比较,供试组合的竞争优势十分明显。 3.结实率:与威优35比较,大多数组合与对照无显著差异,竞争优势不明显,极显著地低于对照的7个组合主要分布在926A和IR56各自所配的组合中。与CK。比较,全部杂交组合都表现为负优势。 4.千粒重;千粒重优势的大小与亲本密切相关。如926A和田矮A的千粒重比V20A和大拄二号A的千粒重低,用926A和田矮人配制的杂交组合千粒重都比较小,说明不育系的千粒重遗传传递力强。与CKz比较,多数杂交组合存在着较强的竞争优势。 5.单株产量:除大柱 1号A X测 64的产量稍高于威优35P｝,其余组合都比威优35低,但其中有门个组合与对照差异不显著,它们主要是以V20A或以测64和制3一二一6所配的杂交后代。与常规稻比较,杂交组合具有明显竞争的优势。 6.生育期:威优35的全生育期为122大。比威优35早熟 l—8天的组合有14个,主要分布在以大柱二号A、V20A与T0498、制 3一二一41、R 5、制 3—1一6等恢复系配组的杂交组合中。与CK。比较,所有组合的生育期都比广陆矮4号长,但出现有生育期稍长,而产量显著高的组合。.作,王。良修改本文,谨致谢意.?表杂 交 一 代 的 竟 争 优 势组 合单株穗数每穗总粒数结实率干粒重单株产量全生育期与cKI与cKZ比 较此 较与CKI与CKZ比 较此 较SCKlsCK。比 较此 较与CKI比 较与CKS比 宅天数 0 11 5[-13 93I-3 gf-10 71-0.4( 0 贯1.*【-4 29 8 71-17 14-7 51-12.86-2 TI-1.431 n 1071 12亏卓-10.TIO 4(-且g*丐吕-gg已 l.43 131[ 2.星z0 14 34-10,00 0.4(-9 29 2( 2.60 14 3d 4.291 16 34 —8.57 191 -8.67 19I 4 29 16 34 -14319 gf一11.791-15I-13.67 3.6I -4.291 71 IO. 8.43) 18 72 —3 21 91 —7 5013 1[ ti iN 6 431 18 Ti l 一6 IT 6 02 T 42 f 8.IT 496554 6 57 7 33 I-20 ST T 41-28 4if-3 2一16 761 14 4。 of 35 8: 3 54 406‘ -7 48)25 61-18 90 10 1-4 TZ 29 4]-16 54 13 31-22 05 5 sf-33.86-10 It-3 15 31 sfgD 08 8 sf-28 35-2 61-20 0818 5〔-4 72 29 4]-12 ZI万 19 ZE-16 141 13 9(-21 65且 642-4 72 29 41-16 14 13 9( -8.271 24 6(-15 7b 14 44、3 541 31 02 -9 45 23 0( -7 48诅 26 61—IT TZll 71 -T 09 26 2｛—141317 3D 8 9812.53 15 5971 02 20 6712T 86一0 82 164 2 46 口 0一0 82 3 28 3 28—164一16418 03—4 92—1.64—0 82 口一2 46—5 T4 0 0一164 3 28 4.10 4.92 574—66B-4 92G46—4 920 214858.04二07且且且6二 8 93 8 038 0412 SD12.607 且毛 7 1428 ST 3 ST 了.1咀 8.04 8 93 6.25 2 68 B 93 8 93 T 1412.5013 3014 2915 18 1 了9 3 ST 6 25 36了121且*毛125122122191且*6且*6120120144its且*o121且*2且且9且且6122122且*o126127128且*9114且艺6且二@豆且6大柱1号Ax26＄早926人X 26窄早田矮人X 26窄早戚优的大柱 l号A X测64t26AX测64田矮A X测64y20AX测64大往!号Ax T0498926AxT0498田qAXT0498*20人义w4m大往1号人X制3-2-hD28人X制3-2-419矮人X制3-2-41V20人X制3-2-41大柱1号A二*5 龟926人X RS田矮人 x RSV20AxRS大住!号AxlR56928Ax1R58田矮AXIR56y20AXIR56大在 1号人x制3-卜6926AX制3-1-6田矮AX制3-l-6V20AX制3-16平均优势 士SLSDO 06LSD。01了 盯14 TT18 1023 gT9 186.19广四112天OO表2杂交一代各怯状与对照比较的频次分布 (二)配合O分析 1.方差分析:各组合性状表现值的固定模型方差分析结果列于表3。 从表3看出,各性状组合间存在着真实的遗传差异。组合间方差是由两亲本的一般配合力方差和各组合的特殊配合力方差分量所组成的。表3还表明了这两个方差分量差异的显著性,结果为; (1)不育系对杂种一代的单株穗数、每穗总粒数、千粒重和单株产量有极显著的影响,即不育系不同,各个性状的表现也不相同。 (2)不育系对干杂种结实率差异的影响不显著,说明这几个不育系的可恢复性平均表现较好。 (3)恢复系对杂种单株穗数、每穗总粒数、结实率和千粒重的影响都达到极显著差异水平,说明不同恢复系对杂种的上述各性状的影响不相同。但是,各恢复系对单株产量的影响只达到显著水准,表明杂种一代可通过本身的调节作用,表现出一个相对合理的产量结构,缩小了单株产量间的差异。 (4)不育系和恢复系的互作效应,主一 【FI 组 合 数 目FI的表现【单株1每 穗D结实1千粒D单株!全生 g穗数【总粒数S率I 重【产量I 育期高于a优36极显著显著不显著51且220T004口1了口口19等于威优36丑0且且04低于不显著。优。。篇了1口且了口114且750且s二且9614合 计272?272了27ZT极显著显著不显著且日BZT0且00口13三6T5且8280口日口0口——————合 计 28 28]28 28 28 28表3方 差 分 析 结 果方差来源自由度方差或F值单株穗数每穗总粒数结实率千粒重单株产量FO 06FO 01区 组间3方差F值0 5882<二11T 6554 <115 313t <11.286813212 6730 160组合 间27方差F值3.37195.15..1096 1358 4.70..108.827T 6.ST二.二69且且6且736fiZI.9073 2 77.;160!.9’不育系间3方差F值3.8660690..叮21 阴39 116B”.45.92482.35114.142211T 13..90’9681144..2 TZ4 04恢复系间6方差F值 8.90241135习.二IT21 5862 Tff.t149.6650 T.65..14.24991462..20 23632 65《2 ZI3 04不育系X恢复系且8方差F值1446T2 21——616 7260 2 64.;105.T323 541.“1593T16410 TT7T1.36IT42.18误 差sl方差口m60Zh 392B11 54400 9T4679097要表现在杂种的单株穗数、每穗总粒数和结实率性状上,说明这几个性状受基因的非加性效应的影响较大。 (5)两亲本的互作效应对于杂种的千粒重、单株产量性状影响不显著,说明这两个性状的基因非加性效应作用表现甚小,而?主要受亲本基因的加性效应支配。应大小也不相同,各有正、负效应的表现。 2.一般配合力相对效应:一般配合力 在不育系中,以对照V20A的单株产量的一是指某一亲本在杂交后代中的平均表现,是 般配合力表现最好,其产量绝对值表现也最由亲本品种的基因累加效应决定的。表4的 高,同时在单株粒数、千粒重性状上,一般结果表明,不同亲本的相同性状,其一般配 配合力也表现为正效应,说明V20人各性状合力的大小不相同,在单株穗数、每穗总粒 之间比较协调。在恢复系中,测64的单株产数、结实率性状上,恢复系间的一般配合力 量和单株粒数的一般配合力相对效应表现最相对效应的差异大于不育系间的差异。而在 好,虽然其每穗总粒数和千粒重表现为负效千粒重和单株产量性状上,不育系间的一般 应,但与对照比较,无显著差异。这说明与配合力相对效应的差异大于恢复系间的差 测64配组的杂种有效穗数多,而且穗数、粒异。同一亲本不同性状的一般配合力相对效 数和粒重各性状发展平衡。 表4 各亲本的一般配合力相对效应(%)和性状平均值单株糟数每穗总粒数结实串千粒重单株产量65ER6eEoifR一互 二9 6 IT一6g且 !.936TTZ..6.3..6.9 8.20—3 30 0 80一6.TOIT3.155162161一0.61—190 126 1.2582’282 2083 gT83.96 6.64—6.02一7.!二 6.59l128.3 25 0.1 24 T.’ 28 410.TZ1—3 82]一T-09ill0822.3.ZI.1.20 2.24.’一15 49 11.78—3.81 !.66 6 94 且且.57一二2.*2STT6..65.69.T.37B..5912.30一毯巴6 !69 2 32—6.89一0.且D一439180153.183164且毛巴160163 2.42 0 30一3 00 !62 !Tg一6.83 3 8186 4383.18巴口.磋毛巴毛.且o*毛.毯豆 ..TI.26SB刀0一129一4.16一豆.m 1.61 3 01—2.ST 5.TS26 325 52621.0ZT.425 828 2一3 25 772卜5。mI—6 30卜口.0013 28g 3 62ZI.323J20.62且.322.222 T22.8 一般认为,在大量的组合中,大多数理想性状的一般配合力效应高的品种是一个优良的杂交亲本。从本试验结果来看,V20A和测64的各性状表现相对较平衡,能协调发展,杂种组合产量平均表现较好,故认为应在实践中进一步得到应用。 3.特殊配合力相对效应:特殊配合力表示某特定组合在其双亲平均表现的基础上与预期结果的偏差,它是由基因的非累加效应产生的。本试验结果表明,不同组合的同一性状特殊配合力相对效应大小不同,且同一亲本所配F;组合的同一性状的特殊配合力相对效应存在着较大的差异,如在单株穗数方面,V20A x R 5为最高,V20A x IR56为最低。在结实率方面,926A X T0498为最高,田矮A x T0498为最低。同一组合的不同性状的特殊配合力相对效应也不尽相同,且变化不一致。各个性状的特殊配合力相对效应变异范围大小也有差异,其大小顺序为:单株穗章>结实率>每穗总粒数。 结合表4分析可以看出:单株穗数方面,亲本的高X高、高X中和中X中类型,可以产生高特殊配合力相对效应的组合,但低 X低类型也能产生这一结果,如田矮A X制3—1—6。也有高X高类型产生中等水平特殊配合力相对效应的组合,如926A XIR56。在每穗总粒数方面最高水平特殊配合力相对效应的组合由高X高类型产生,如大柱 1号A X 26窄早。最低水平特殊配合力相对效应的组合由低二低类型产生,如V20AxRS。但低x低类型也能产生高水平的特殊配合力相对效应的组合,如V20A x测64。 4.一般配合力和特殊配合力相对重要性:一个性状的一般配合力明显高于特殊配合力,说明亲本品种的基因累加效应大,杂种后代的表现与亲本关系密切,而特殊配合力高的性状,则表明亲本的非加性效应占主要地位,杂种后代的性状很难从亲本平均效应值推得。通过估算加性遗传方差与非加性遗传方差各自占遗传总方差的百分数,可明确在F;组合中,哪一个效应占主导地位。 从表5看出:对于杂种的单株穗数、每穗总粒数、千粒重和单株产量以亲本的一般配合力更为重要,也即在这些性状方面,亲本的影响较大。其中,对于单株穗数,恢复系的影响更明显,而对于千粒重和单株产量,不育系的影响更大,至于亲本对每穗总粒数的影响,不育系和恢复系的作用相当,差异不大。杂种的结实率以组合的特殊配合力更为重要。这说明在杂交水稻育种中,高产亲本表5一般配合力和特殊配合力的相对值(%) !单株D每 蜘结实I千粒D单株 性 状I【Ill S＄数I总粒数1 率D 重D产量 。l不育系口3一般广——一! 沏复系口9配合力卜_—“““1合 计 特殊囚合力口9,113.83旧2.00.08 80.41 166.65182.28 33.49 ZB.54 116.sl IT.36IT6.09 186.49]20.62 196.92 183.gi旧3.91 134.BI 170.38 08 16.09对杂种的产量有很重要的影响,特别是在杂交水稻超高产育种中,要取得突破,正确选择亲本是很重要的,尤其是要选择优良不育系,而对于杂种结实率的提高,主要应选择杂交亲和力好的亲本配组. (三)允种一代卢量物成住状间的相关、回归及遁径分析 1.相关和回归分析:单株产量是由单株有效穗数、每穗总粒数、结实率和千粒重四因素构成的,它们对于杂种的单株产量有不同的影响。杂种一代单株产量的最佳表现应该是这四个因素在一定环境条件下的最佳组合。表6显示了在本试验中这四个性状与单株产量的关系。表6杂交一代产量构成性状与单株产量的表型相关和回归#。诅O。# 尹。。。。卜。。＄。l。。。。吐 S卜x I。。。。 结果表明:产量构成四因素都与单株产量有极显著和显著的表型相关关系,其中尤以千粒重和单株产量的相关表现突出。值得注意的是每穗总粒数与单株产量呈显著的负相关,说明大穗优势对产量起了负作用。从四个性状与单株产量的相关和回归关系得出:单株穗数、结实率和千粒重的增加,每穗总粒数的适当减少,可以使单株产量增加,增加单株穗数的效应大于提高千粒重和结实率的效应。 进一步剖析,可找出产量构成性状与产量之间遗传本质上的关系,见表7。 各个性状与单株产量的遗传相关关系和各性状与单株产量的表型相关关系表现出一致的趋势,即单株穗数、结实率和千粒重都与单株产量呈正相关,且相关系数值都大于其各自的表型相关系数值;每穗总粒数与单株产量呈负相关,且其密切程度更明显,这也证明了大穗对于单株产量的负作用是由遗传基础决定的。在产量构成各性状间,除结表7杂种一代产量构成性状间及与单株产量间的遗传相关系数 【每穗【DI S 结实率D干粒重I 单株产量 5 总粒数【11-0.8294-0.364B-0.1421.3T85 11-0 IT63I-0 02391-0.6942 性 状S4＄%ffi t每穗总粒数结 实 率0。383210.2190了各个性状间在遗传上的紧密联系:某一单个性状的提高,都会伴随着其他性状的下降。特别是随着每穗总粒数的提高,伴随着单株穗数减少,给实率降低,千粒重下降,而导致单株产量的降低。 2.通径分析:产量构成性状对于产量遗传相关的通径分析,可反映出各性状对于产量的不同贡献。如表8。 结果表明:在本试验研究的四个自变量性状中,只有千粒重对产量的直接作用为正效应,而其他三个性状对产量的直接作用都分 析 表千粒重巳I]百。回6320实率和千粒重之间的关系表现为正相关外,其余各性状间都表现为负相关关系。这反映 表8 通&性 状1 单株穗数每穗总粒数结实率千粒重与单株产量的相关器数z-;篡5二刃.9486一2 3494o.磋且且80 0662 0.42T60.2055—11723一0 4492-0 1075—0 0181 0.2899 0.T5650.3T85—0.59420 21900.6320多元决定系数 RZ—0 9019 剩余因素通径系数 Pe—0.3132为负效应,说明对产量起首要作用的是千粒重。提高千粒重,可望产量增加,但限制因素是结实率。由于结实率与千粒重呈遗传正相关,因此,提高千粒重和结实率,都可以使产量增加。单株穗数与单株产量的遗传相关达0.3785个单位的原因,主要归之于每穗总粒数和结实率的间接作用贡献,单株穗数和千粒重的不足限制了产量的提高。说明单纯追求大穗,不会使产量有大的提高。在每穗总粒数项中,其本身对单株产量的负作用是其与单株产量呈负相关的主要原因。这也进一步证明:只有杂交水稻的大穗优势,如果没有其他性状的乎衡发展,就不会对提高杂种一代产量起到促进作用。 三、讨 论 本研究的结果证实,野败不育系所配组合的生育期相对较短,如大柱二号A、926A和V20A都为野败型不育系,其杂种生育期都短于田型不育系田矮A所配组合的生育期。因此,对于杂交早稻亲本生育期的选择,除注意选择感光性弱的优良恢复系外, 18对于综合性状好,生育期适合长江流域早稻栽培的不育系的选育也是很重要的。 配合力研究中,亲本的一般配合力的低X中或中X高类型可以产生较高水平的组合特殊配合力效应。本试验中,V20A X测64的每穗总粒数性状,双亲的一般配合力效应都低,属于低X低类型,却产生了高水平的杂种特殊配合力效应。另外,926A X IR56组合的双亲单株穗数一般配合力效应都高,属于高X高类型,但杂种的特殊配合力效应却表现为中等。这表明,杂种的特殊配合力效应的大小不能完全由亲本的一般配合力所决定。两个一般配合力效应不同的或相同的亲本配组,其杂种性状的特殊配合力效应值的表现有多种类型,因不同性状和不同组合而表现不同。配合力效应值兹不能完全表示性状的优劣程度,但一般说来,一般配合力效应低的双亲配组,杂种性状的绝对值都较低。因此,在评价一个亲本时,除一般配合力效应外,应考虑杂种重要性状绝对值的大小。对于产量性状的亲本一般配合力和杂种特殊配合力的变化关系,有待进一步试 品种比较,大穗优势表现很明显,但在有效验探索。穗数方面,优势表现不突出。因此,杂交早 杂种一代千粒重的大小与杂种的单株产 稻的大穗优势要适当控制,业注意增加穗量有极显著的遗传正相关关系,适当提高杂 数,使穗数、粒数平衡发展。在亲本的选择种的千粒重,可以使产量得到提高。本试验 上,应选择分蔡力强或中等的亲本配组,特结果表明,亲本千粒重的大小,对杂种千粒 别是恢复系的选择更为重要。在杂交水稻的重有极显著的影响,特别是不育系的影响更 高产育种工作中,许多研究者根据不同的生大。因此,要提高杂种的千粒重,应注意利 态条件,提出了不同的产量结构模式,袁隆平用亲本的加性效应作用,选择大粒或中粒型 先生提出的多穗、中穗、中粒型模式可能是的亲本配组。选育杂交早稻高产组合的有效途径之一。 本试验还指出,杂交早稻单纯的大穗会(乡考文以24厄略)带来不利于产量的结果。杂交水稻与常规稻杂交早稻杂种优势和配合力研究@谢放鸣$湖南杂交水稻研究中心

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