番茄的配合力和杂种优势群的划分

　　摘要： 本研究筛选出14个番茄亲本，采用Criffing完全双列杂交设计组配105个杂交组合，对13个性状进行统计，分析配合力及杂种优势，划分优势群确定杂种优势。结果表明，F1的杂种优势在大部分的性状中均存在，F1除果实硬度和纵径外的11个性状值均显著大于亲本。亲本11和亲本8的单株产量、单果质量等性状的一般配合力最大，亲本lx亲本11、亲本4x亲本11和亲本1×亲本4的产量性状均具有较高的一般配合力和特殊配合力。配合力与杂种优势相关性分析结果表明，大部分性状杂种优势与特殊配合力显著相关，单株产量的一般配合力与杂种优势显著相关。一般配合力聚类分析和F，的性状表现聚类分析2种方法划分优势类群，结果证明一般配合力聚类分析方法是有效的，它将14个亲本划分为5个优势群，并确定了优势群1( HGI)×优势群2(HC2)，优势群1( HGl)x优势群5(HC5)和优势群2(HC2)×优势群5(HC5)这3个杂优模式。本研究揭示了一般配合力分析法可以作为番茄杂交育种优势群划分的一种重要方法，并为番茄杂交育种中亲本的选择提供指导。

　　关键词：番茄;配合力;杂种优势;杂种优势群;杂优模式

　　番茄是茄科番茄属的草本植物，含有丰富的营养物质(如维生素A、维生素C和番茄红素等)，种植面积广，但生产水平仍然不能满足市场需求。提高产量和品质是番茄育种的主要育种目标，而杂交育种对番茄产量和品质的提高具有重要意义。亲本的选择和组配是杂交育种的重要组成部分，分析亲本的配合力并根据配合力来选择亲本和评价杂交组合，是常用的亲本选配方法。研究结果表明，亲本配合力的高低对杂种优势强弱有影响，高产强优势组合的选育不仅跟亲本的一般配合力水平有关，而且与两亲本之间的特殊配合力有关[1-3]。杂种优势利用的理论基础是杂种优势群和杂种优势模式，杂种优势群的划分和杂种优势模式的确定被很多研究结果证明对玉米、水稻等作物的育种具有明显提高育种效率，加速育种进程等作用[4-5]，也是杂种优势利用的一种途径。在作物中，杂种优势群的划分在育种中最早得到研究和验证的作物是玉米，美国是最早研究玉米杂种优势群的国家，也是最早形成杂种优势群和杂种优势模式的国家，而有关番茄杂种优势群的划分和杂种优势群的确定的研究很少。

　　划分优势群的方法有很多，如系谱分析法、数量遗传学方法、生化标记分析法、分子标记法以及多种方法综合利用。国内育种家通常分析种质农艺性状的配合力，根据配合力进行聚类分析，并结合系谱来源、杂种优势来划分杂种优势群和确定杂种优势模式[6-7]。配合力分析法是从遗传学角度对亲本进行分析，将亲本进行双列杂交，选取相应杂种一代的相关性状，计算其一般配合力和特殊配合力，然后根据配合力值进行聚类，划分杂种优势群。Wang等[8]基于分子标记、产量优势和配合力分析将17个水稻亲本材料划分为4个优势群并确定为3个杂种优势模式。虽然每种分析方法都具有局限性，但都为之后杂种优势群的划分提供了很好的参考。

　　本研究基于前期的324份栽培番茄的遗传多样性分析，筛选14个番茄代表，通过Griffing完全双列杂交[p(p+1)/2]组配，并计算配合力和杂种优势，评价14个栽培番茄的杂种优势和配合力，确定番茄的杂种优势群和杂优模式，为以后番茄的杂种优势群划分提供指导。

　　1 材料和方法

　　1.1 材料

　　本试验选用14个性状不同的栽培番茄材料：228、CLN2498D、AVT01174、9V5F224、H24、BJF3、LH18-330、SY-Cheng、B072、LH18-250、LH18-294、LA2010、31号大红、VFN作为亲本，亲本性状见表1。2017年秋季在江苏省农业科学院六合试验基地播种亲本材料，花期进行人工去雄授粉，按照Griffing完全双列杂交[p(p+1)/2]，配制105个杂交组合。

　　1.2 方法

　　2018年1月5日，将105个杂交组合和14个亲本材料播种于江苏省农业科学院六合试验基地，于2018年3月9号将番茄苗定植于大棚中，设计为随机区组，2次重复，每个重复10株，每个小区2行，常规管理。在番茄生长期，依据《番茄种质资源描述规范和数据标准》[9]统计熟性性状(始花期、坐果期和始收期)，产量性状(单果质量、单株产量、第一穗坐果数、纵横径)和果实品质(果实硬度、果肉厚度、可溶性固形物和酸含量)。

　　1.3 数据处理

　　数据处理采用SPSS v16.0和Microsoft OfficeExcel软件。

　　2 结果与分析

　　2.1 亲本和Fi的性狀

　　14个亲本与105个杂种一代的主要农艺性状表现如表2所示。13个性状中除了硬度和纵径，F1的表现值都大于亲本。其中，F1的单株产量，单果质量，果肉厚度和可溶性固形物含量明显大于亲本;F1的熟性值(始花期，坐果期和始收期)和首花节位与亲本差异不明显。结果表明番茄亲本杂交能有效改良单株产量，单果质量，果肉厚度和可溶性固形物含量，其中硬度的降低可能与可溶性固形物含量的提高有关。

　　2.2 F1主要性状杂种优势

　　从表3可以看出，番茄的13个性状的超亲优势普遍存在，无优势的占比很少。除始收期、硬度和纵径外的10个农艺性状的正向超中优势比例大于负向超中优势;番茄的单株产量和第一穗坐果数的正向超高优势的占比大于负向超高优势。不同性状的杂种优势程度不同，对各性状的平均超中优势值进行排序，得到：单果质量>单株产量>第一穗坐果数>果肉厚度>横径>首花节位>酸含量>可溶性固形物含量>始花期>坐果期>始收期>纵径>硬度;超高优势的强弱顺序为：单株产量>第一穗坐果数>酸含量>单果质量>始花期>果肉厚度>可溶性固形物含量>横径>首花节位>始收期>坐果期>硬度>纵径。

　　单株产量超中优势值和超高优势值靠前，说明单株产量的杂种优势明显，并且获得正向杂种优势比较容易;纵径和硬度的超中优势和超亲优势都靠后，说明纵径和硬度的负向杂种优势明显。番茄F1的13个性状的超中优势中，10个性状为正向超中优势，占总体性状的76.92%，2个性状为负向超高亲优势，占比15.38%，这表明10个性状要获得具有正向超中优势的F1比较容易，而获得正向超高亲优势需要特殊亲本的选配。从标准差可以看出，13个性状杂种优势的变异幅度较大，其中第一穗坐果数超中优势和超高优势标准差最大，表明杂交组合第一穗坐果数杂种优势上表现出最大差异：坐果期和始收期的超中优势和超高优势标准差靠后，表明杂交组合在坐果期和始收期的杂种优势上变异小。

　　推荐阅读：农业机械化技术应用推广对策

期刊VIP网，您身边的高端学术顾问

文章名称： 番茄的配合力和杂种优势群的划分

文章地址： http://www.qikanvip.com/nongyekeji/48488.html