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几个冬小麦品种穗叶距的遗传研究
曹亚萍 王娟玲 张明义 范绍强 乔合心 (山西省农业科学院小麦研究所，临汾 041000)
摘要 利用8×8完全双列杂交，采用Griffing方法Ⅱ及杂种优势分析对穗叶距性状加以研究，结果表明：穗叶距杂种优势变异范围为－25.26%～55.66%，平均优势为15.95%，杂种优势与超亲优势高度正相关，也与其特殊配合力效应高度正相关；组合优势大小与亲本表现无关，但含共同亲本的组合优势趋于一致。穗叶距的遗传特性符合加性显性遗传模型，以加性基因效应为主，遗传决定度高达91.98%，狭义遗传力为67.25%。 关键词 冬小麦；穗叶距；杂种优势；遗传规律
在冬小麦高产育种研究中，株型的选择占有极其重要的地位，品种穗叶距的长短，是品种抽穗能力的衡量标准，也是品种特性对抽穗时期环境条件，特别是干旱条件的综合反应，为高产株型的一项评判指标。穗叶距长的品种大多灌浆成熟良好，尤其在干旱条件下容易达到该品种的正常粒重，为了了解其遗传特性，选择后代优势及配合力均好的品种组合，为小麦杂种优势的利用及遗传选育提供一定的理论依据，我们进行了此项研究。
1 材料与方法 试验于1996～1997年度在本所试验田进行。选用综合性状较好的水、旱地高产品种及高代品系，依次为冀麦38、平阳931、晋麦47、晋麦33、临旱92-1、临旱92-3、鲁麦14、12057，编号依次为1～8。利用8×8完全双列杂交，将正交F1及其亲本同期等量播种，试验为单行区，行长1.5m，行距23cm，随机排列，3次重复，于成熟期在各行区中间随机抽取30个单穗，调查穗叶距(旗叶叶耳至穗基部的距离)，取其平均值，作以下统计分析： 1.1 杂种优势(HM)和超亲优势(HP)的计算 杂种优势=（F1-MP）\MP×100% 超亲优势=（F1-HP）\HP×100% 其中F1椩又諪1性状平均值；MP椝仔宰雌骄担籋P椊细咔妆拘宰粗怠? 1.2 配合力及遗传参数的估算 采用Griffing方法Ⅱ，上机进行统计分析，有关程序参见文献［1］。
2 结果与分析 2.1 方差分析 对参试的36个材料进行方差分析，结果表明(表1)，重复间不存在差异，基因型间差异达极显著水平。说明该试验设计及田间调查具有准确性和代表性，试验控制良好，各遗传型间有真实差异，可作进一步的遗传分析。
表1 原始数据方差分析表 Table 1 Analysis of variance for original data
表2 配合力方差分析表 Table 2 Variance analysis of combining ability
利用两种模型对穗叶距进行配合力方差分析，结果列于表2。据遗传学理论，一般配合力(GCA)主要反映加性基因效应，特殊配合力(SCA)主要反映非加性基因效应［2］。在该研究中，穗叶距的CGA方差和SCA方差都达极显著水平，说明该性状的遗传受加性基因效应和非加性基因效应的共同作用，即符合加性-显性遗传模型。 2.2 杂种优势分析 杂种优势是杂种在性状上表现较亲本优劣的指标，由双亲的遗传差异而引起，表现基因的加性效应，尤其是显性效应和上位性效应的作用。对F1各组合进行杂种优势和超亲优势计算分析，结果表明，穗叶距的平均杂种优势为15.95%，变化幅度为－25.26%～55.66%；超亲优势平均为－3.98%，变化幅度为－52.15%～24.55%。同时证明，杂种优势与超亲优势具有极显著的正相关关系(r=0.908**，n=28)。该性状部分组合具有杂种优势，其变异范围较大，正向平均优势组合出现频率为66.7%，但超亲优势不明显。
表3 杂种优势及配合力效应值 Table 3 Heterosis and specific combining ability effects
注：每组数中，上边为HM值，下边为SCA效应值 Note: upper line refers to HM, and lower line to SCA effects
各组合优势大小与其亲本表现无关，但具有同一亲本的组合其F1优势趋于一致(表3)。如亲本3和亲本7的穗叶距分别为3.89cm和6.08cm，其F1的HM变异幅度为-12.02%～55.66%和-10.86%～45.44%，且唯一负值都是与亲本8的后代；而亲本8虽性状值高达17.41cm，但HM值介于-25.26%～-3.05%之间，无杂种优势。计算1～8各品种与其它品种的杂种优势平均值，依次为4.16%、19.63%、31.20%、25.91%、13.90%、21.90%、24.18%、-13.32%，说明在该试验研究中，各品种F1的杂种优势大小表现为：晋麦47＞晋麦33＞鲁麦14＞临旱92-3＞平阳931＞临旱92-1＞冀麦38＞12057，亲本的优势大，只能说明该亲本的组合具有相对较强的优势，并不能说明其组合的性状值较其它组合高，F1的性状是否良好，其后代选择是否必要，还要看组合的特殊配合力；在所试验的28个组合中，杂种优势表现较好的组合依次为3×6、2×6、3×5、3×7、3×4、4×6等。 2.3 配合力分析 亲本的一般配合力与其性状值具有极显著的正相关关系，r=0.953**，穗叶距长的亲本，其GCA效应也好(如表3)，但组合的好坏在于其特殊配合力的高低，而特殊配合力与一般配合力之间没有明显的对应关系，一般配合力高的双亲，其组合的特殊配合力不一定就高［3］，因此分析特殊配合力效应在育种选择中是至关重要的。 不同组合间的特殊配合力(SCA)效应存在着明显的差异，变异幅度为-1.82～1.93，其中有15个组合具正向效应，表现较好的组合依次为2×6、3×6、3×5、4×6、1×7，与F1杂种优势(HM)表现基本一致。证明晋麦47(亲本3)和临旱92-3(亲本6)的杂种具有较好的优势及配合力，为育种材料的理想组合。对SCA效应与HM的对应值进行相关分析，结果达极显著水平(r=0.912**，n=28)，表明杂种优势好的组合，其特殊配合力也较好，在穗叶距性状的选育中，F1的表型特征亦可作为评判组合优劣的指标。 2.4 遗传分析 为了进一步了解其遗传特性，对穗叶距的各方差组成进行了研究，结果列于表4。在遗传方差中，加性方差所占比例为73.14%，说明该性状的遗传主要由加性基因所决定，显性基因遗传份量很小，只占26.86%。在该性状的方差组合中，表型方差也占有一定的比例，其作用是否显著，会影响到后代的选择与利用，还需对其遗传力进行研究。
表4 方差组成及其遗传参数 Table 4 Variance composion and genetic parameters
性状的遗传力是该性状在后代的表现能力，可以作为研究利用的依据。在本研究中，穗叶距的狭义遗传力为67.25%，其遗传决定度高达91.89%，表明其上下代固定遗传的成分比较大，在后代遗传中受周围环境的影响很小，在早代对穗叶距直接进行选择会收到一定的效果。
3 讨论 随着小麦单产水平的提高，矮化育种已倍受育种家的重视，尤其是在水地品种的选育上表现日益突出，而由此也带来许多不利的影响。在90年代育成的矮秆品系中，穗层与旗叶叶片处于同一水平区的为数不少，甚至有不少穗子刚露出叶鞘，穗叶距基本为0，由于其叶片密集不利于通风透光，影响光照的合理利用，促使病虫害的发生发展和后期早衰，因而灌浆不好，产量潜力不大，由此引入一个新的概念--抽穗度。 抽穗度即穗叶矩，指旗叶叶耳到穗基部的距离。其遗传模型为加性显性遗传，而以加性效应为主，加性基因所引起的表型变异高达91.98%，狭义遗传力为67.25%。该性状杂交后代的变异受外界条件影响很小，上下代固定遗传成分较大，常规育种中可在早代进行选择。 随着化杀技术的逐步提高，杂种优势的利用逐渐被育种者重视。穗叶距的杂种优势变异范围较大，为-25.26%～55.66%，但含有同一亲本的组合其杂种优势表现一致，部分组合穗叶距的优势可用于化杀技术杂种优势利用，但选配理想的亲本是利用该优势的关键。在该项研究中，其F1的综合优势表现较好的亲本为晋麦47、晋麦33、临旱92-3和鲁麦14，表现较好的组合有晋麦47×临旱92-3、平阳931×临旱92-3、晋麦47×临旱92-1、晋麦33×临旱92-3。
参考文献 1 黄金龙，孙其信，张爱民,等.电子计算机在遗传育种中的应用.北京：农业出版社.1991，238～244，202～206 2 马育华.植物育种的数量遗传基础.江苏：江苏科学技术出版社.1982，410～426，376～398 3 屠礼传，王文泉，梁秀银,等.芝麻配合力分析.华北农学报.1989(3)：49～53
Inheritance of ear-leaf distance for several varieties in winter wheat
CAO Yaping WANG Juanling ZHANG Mingyi FAN Shaoqiang QIAO Hexin (Wheat Research Institute, Shanxi Academy of Agricultural Science, Linfen 041000)
Abstract 8×8 complete diallel crosses were employed to study character of earleaf distance in winter wheat by Griffing’s method Ⅱ and heterosis analysis. Results showed that heterosis of ear-leaf distance ranged from -25.26% to 55.66%, and the average was 15.95%. Heterosis were highly related to specific combining ability; Heterosis of combination was not related to its parents, but the heterosis of combinations containing the same parent was similar. Heredity of earleaf distance was additivedominant, but additive effects were more important. Its heredity decisiveness reached 91.98%, and heredity in narrow sense was 67.25%. Key words Winter wheat; Earleaf distance; Heterosis
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