趙 靚,張恒斌,曾 凱,張祥池,蘇 鑫,戰(zhàn) 勇
(谷物品質(zhì)與遺傳改良兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·新疆農(nóng)墾科學(xué)院作物研究所 新疆石河子 832000)
籽用西瓜(Citrullus lanatussp.vulgarisvar.megalaspermus),俗稱籽瓜、打瓜,屬于葫蘆科西瓜屬普通西瓜種的一個(gè)栽培變種[1]。我國(guó)是世界上籽用西瓜的主要產(chǎn)區(qū),年均種植面積13.3 萬hm2左右,年產(chǎn)瓜籽量20 萬t,種植面積和產(chǎn)量均位居世界第一,其中新疆、甘肅、內(nèi)蒙古、寧夏、青海5 省區(qū)為主產(chǎn)區(qū),其面積、產(chǎn)量分別占全國(guó)的80%和90%[2]?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明,籽用西瓜富含氨基酸、維生素及多種微量元素,具有利尿、潤(rùn)肺、健脾的功效,具備低脂、低糖、低熱的特性,對(duì)糖尿病、肥胖癥也有輔助治療作用[3]。因此,籽用西瓜作為一個(gè)重要的經(jīng)濟(jì)作物已引起眾多科研工作者的重視。
雜種優(yōu)勢(shì)是生物界存在的一種普遍現(xiàn)象,利用雜種優(yōu)勢(shì)能大幅度提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,改善品質(zhì)等。目前,雜種優(yōu)勢(shì)在水稻[4-5]、小麥[6-7]、玉米[8-9]、棉花[10-11]、甜高粱[12-13]等作物上得到廣泛應(yīng)用,已在農(nóng)作物高產(chǎn)高效生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。相對(duì)來說,籽用西瓜的雜種優(yōu)勢(shì)研究起步晚、發(fā)展慢,但籽用西瓜雜種優(yōu)勢(shì)也相對(duì)較大,利用雜種優(yōu)勢(shì)選育雜種一代新品種已取得了一些成效。甘肅的籽用西瓜雜交種蘭州大板二號(hào)和林籽一號(hào),現(xiàn)已在生產(chǎn)中成功應(yīng)用。
眾所周知,雜種優(yōu)勢(shì)利用的核心問題是強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合的選配,選配關(guān)鍵是要有較好的親本材料,而評(píng)價(jià)親本材料的配合力和遺傳力對(duì)雜交一代的選育具有重要意義。在雜種優(yōu)勢(shì)育種中,配合力和遺傳力較高具有更大的遺傳優(yōu)勢(shì)[14]。目前,關(guān)于性狀配合力和遺傳力的分析已經(jīng)在玉米[15]、小麥[16]、棉花[17]、黃瓜[18]等多種作物上展開了研究。截至目前,有關(guān)籽用西瓜配合力、遺傳力及雜種優(yōu)勢(shì)等相關(guān)研究尚未見報(bào)道。
筆者的研究選用新疆農(nóng)墾科學(xué)院作物研究所籽用西瓜研究室多年選育的具有不同性狀特點(diǎn)的6 個(gè)籽用西瓜自交系,采用Griffing 完全雙列雜交設(shè)計(jì)[19],共配置15 個(gè)雜交組合,以親本和15 個(gè)雜交組合為研究對(duì)象,分析籽用西瓜主要育種性狀的配合力和遺傳力,并篩選出優(yōu)異的親本和強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合,為籽用西瓜遺傳育種奠定理論基礎(chǔ)和提供參考信息。
試驗(yàn)于2017—2018 年在新疆石河子市新疆農(nóng)墾科學(xué)院作物研究所二輪五號(hào)地進(jìn)行,海拔468.5 m,屬典型的大陸性氣候,歷年作物生育期為4 月下旬至10 月上旬,≥10 ℃的活動(dòng)積溫3769 ℃,無霜期169 d,日照時(shí)數(shù)1650 h,年蒸發(fā)量1 645.5 mm,4—10 月農(nóng)作物生育期間降水量90.2 mm,用天山雨雪水灌溉。試驗(yàn)田土壤類型為灰漠土,質(zhì)地為壤土,耕層土壤pH 值7.88,有機(jī)質(zhì)含量(w,后同)21.28 g·kg-1,堿解氮含量46.9 mg·kg-1,速效磷含量64.7 mg·kg-1,速效鉀含量556.2 mg·kg-1,屬中上等肥力。
試驗(yàn)采用研究室通過多年自交提純自主選育的具有不同性狀特點(diǎn)的6 個(gè)穩(wěn)定的籽用西瓜新品系:11-0104(大籽),12-0502(大籽),10-1905(中籽),11-1018(中大籽),28-2604(小籽),10-1434(小籽),代號(hào)分別為PA、PB、PC、PD、PE、PF,將6 個(gè)品系按Griffing 提出的完全雙列雜交設(shè)計(jì),得到15 個(gè)F1組合,見表1。
表1 籽用西瓜自交系材料和F1組合的配制Table 1 The inbred lines and F1 combinations in seeded watermelon
2017 年將6 個(gè)優(yōu)異籽用西瓜自交系按Griffing提出的完全雙列雜交,共獲得15 個(gè)F1組合。2018年4 月將6 個(gè)親本及15 個(gè)雜交組合種植于新疆石河子市新疆農(nóng)墾科學(xué)院試驗(yàn)地,試驗(yàn)按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3 次重復(fù),小區(qū)長(zhǎng)2.0 m,寬4.5 m,面積9.0 m2,共計(jì)63 個(gè)小區(qū),每個(gè)小區(qū)種植1 個(gè)親本或雜交組合,小區(qū)株數(shù)24 株。田間管理同當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)大田。
籽用西瓜田間種植采用當(dāng)?shù)爻R?guī)種植模式:機(jī)械覆膜,膜寬1.2 m,兩膜交接行寬0.6 m,籽用西瓜種植于距離膜邊0.1 m 處,將滴灌帶鋪設(shè)在種穴內(nèi)側(cè)0.1 m 處,每膜種植1 行,播種株距0.25 m,行距1.80 m。播后人工覆土鎮(zhèn)壓,安裝田間滴灌設(shè)施,干播濕出。在籽用西瓜伸蔓期進(jìn)行人工壓蔓及側(cè)蔓梳理,每株保留一條主蔓和一條側(cè)蔓。在主蔓第5~8 節(jié)有花即將開放的前一天下午進(jìn)行雌花與雄花套袋,第二天上午進(jìn)行人工授粉自交,待每株人工授粉2 個(gè)雌花并果實(shí)開始膨大時(shí),對(duì)主蔓及側(cè)蔓進(jìn)行打頂處理,促進(jìn)果實(shí)膨大。全生育期灌水8~9 次,隨水施肥,灌水量與施肥量與大田管理措施相同。
在籽用西瓜成熟期,統(tǒng)計(jì)15 個(gè)雜交組合及6個(gè)親本每個(gè)小區(qū)的總瓜數(shù)(個(gè))、收獲株數(shù),計(jì)算單株結(jié)瓜數(shù)(個(gè));在各小區(qū)內(nèi)選取長(zhǎng)勢(shì)均勻的10個(gè)單瓜進(jìn)行取籽晾曬,使用萬深SC-G 型種子自動(dòng)考種分析儀測(cè)定籽粒的性狀,包括單瓜籽粒質(zhì)量(g)、單瓜有效籽粒數(shù)(粒)、10 粒籽寬(cm)、10 粒籽長(zhǎng)(cm)、百粒質(zhì)量(g);對(duì)成熟的籽用西瓜收獲取籽晾曬后,測(cè)定小區(qū)產(chǎn)量,折算產(chǎn)量(kg·667 m-2)。
配合力分析和遺傳參數(shù)估計(jì)按照劉來福等[20]的方法進(jìn)行。
采用Excel 2010 和DPS 17.10 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、方差和差異顯著性分析。
通過對(duì)籽用西瓜6 個(gè)親本及其15 個(gè)雜交組合的8 個(gè)育種性狀數(shù)據(jù)進(jìn)行分析(表2),結(jié)果發(fā)現(xiàn)單瓜有效籽粒數(shù)的平均值為238.40 粒,最大值為400.70 粒,最小值為116.70 粒,變幅為284.00 粒,并且變異系數(shù)最大,為24.54%,說明單瓜有效籽粒數(shù)的表型遺傳變異度最為豐富;相對(duì)而言,小區(qū)總瓜數(shù)的變異系數(shù)最小,為6.77%,其平均值為36.54 個(gè),最大值為42.00 個(gè),最小值為31.50 個(gè),變幅為10.50個(gè),說明小區(qū)總瓜數(shù)的變異豐富度較低。8 個(gè)性狀的變異系數(shù)大小順序?yàn)閱喂嫌行ё蚜?shù)>667 m2產(chǎn)量>單瓜籽粒質(zhì)量>百粒質(zhì)量>10 粒籽長(zhǎng)>單株結(jié)瓜數(shù)>10 粒籽寬>小區(qū)總瓜數(shù)。
表2 籽用西瓜主要育種性狀的遺傳變異分析Table 2 Genetic variation analysis of main breeding traits in seeded watermelon
由表3 可以看出,籽用西瓜10 粒籽寬、10 粒籽長(zhǎng)、百粒質(zhì)量、單株結(jié)瓜數(shù)、單瓜籽粒質(zhì)量、667 m2產(chǎn)量、小區(qū)總瓜數(shù)和單瓜有效籽粒數(shù)等8 個(gè)主要性狀以小區(qū)取樣數(shù)為變數(shù)的隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)的方差分析,除單瓜有效籽粒數(shù)外,其他組合間均達(dá)到差異極顯著水平,說明各組合基因型效應(yīng)之間存在著真實(shí)差異,因此,可以對(duì)性狀配合力、遺傳參數(shù)等開展進(jìn)一步分析。
表3 籽用西瓜育種性狀遺傳方差分析Table 3 Genetic variance analysis of breeding traits in seeded watermelon
各性狀配合力方差分析結(jié)果表明,籽用西瓜8個(gè)主要性狀的一般配合力(general combining ability,GCA)和特殊配合力(special combining ability,SCA)差異均達(dá)到極顯著水平(表4),說明籽用西瓜育種性狀同時(shí)受加性效應(yīng)和非加性效應(yīng)的影響。
表4 籽用西瓜主要育種性狀配合力方差分析Table 4 Combining ability variance analysis of main breeding traits in seeded watermelon
在親本選配的研究中,一般配合力是指某一自交系與其他多個(gè)自交系雜交后遺傳給子代性狀的平均表現(xiàn),主要是由基因的加性效應(yīng)決定的,是能夠比較穩(wěn)定遺傳的部分。通過一般配合力測(cè)定可以初步確立一個(gè)自交系的利用價(jià)值,預(yù)測(cè)雜交后代的表現(xiàn),使育種工作具有科學(xué)的預(yù)見性。籽用西瓜8 個(gè)主要性狀的一般配合力效應(yīng)多重比較結(jié)果見表5。
表5 籽用西瓜育種性狀的一般配合力效應(yīng)值比較Table 5 Effect value comparison of general combining ability of breeding traits in seeded watermelon
在10 粒籽寬方面,PC與其他5 個(gè)親本差異顯著,PA、PB與PD、PE、PF差異顯著,PD與PE、PF差異顯著;PC一般配合力效應(yīng)值最高,為0.53,PA、PB、PD一般配合力效應(yīng)值次之,分別為0.41、0.40、0.14,PE、PF一般配合力效應(yīng)值為負(fù)值。初步判定PC、PA、PB和PD為10 粒籽寬的高效親本。
在10 粒籽長(zhǎng)方面,PA與PB、PD、PE、PF差異顯著,PC、PB、PD與PE、PF差異顯著,PE與PF差異顯著;PA一般配合力效應(yīng)值最高,為0.85,PC、PB、PD一般配合力效應(yīng)值次之,分別為0.66、0.59、0.55,PE、PF一般配合力效應(yīng)值為負(fù)值。初步判定PA、PC、PB和PD為10 粒籽長(zhǎng)的高效親本。
在百粒質(zhì)量方面,PA與PB、PD、PE、PF差異顯著,PC與PD、PE、PF差異顯著,PB與PE、PF差異顯著,PD與PE、PF差異顯著,PE與PF差異顯著;PA一般配合力效應(yīng)值最高,為2.26,PC、PB、PD一般配合力效應(yīng)值次之,分別為1.95、1.67、1.34,PE、PF一般配合力效應(yīng)值為負(fù)值。初步判定PA、PC、PB和PD為百粒質(zhì)量的高效親本。
在單株結(jié)瓜數(shù)方面,PA與其他5 個(gè)親本差異顯著,PD與PE、PF、PC、PB差異顯著,PE、PF與PB、PC差異顯著;PA一般配合力效應(yīng)值最高,為0.16,PD一般配合力效應(yīng)值次之,為0.02,其他一般配合力效應(yīng)值為負(fù)值。初步判定PA和PD為單株結(jié)瓜數(shù)的高效親本。
在單瓜籽粒質(zhì)量方面,PC與PB、PD、PA、PF差異顯著,PE與PA、PF差異顯著,PB與PF差異顯著;PC一般配合力效應(yīng)值最高,為6.84,PE、PB的一般配合力效應(yīng)值次之,分別為3.05、0.76,其他一般配合力效應(yīng)值為負(fù)值。初步判定PC、PE和PB為單瓜籽粒質(zhì)量的高效親本。
在667 m2產(chǎn)量方面,PE與其他5 個(gè)親本差異顯著,PF與PA、PC、PD、PB差異顯著,PA與PC、PD、PB差異顯著,PC與PD、PB差異顯著,PD與PB差異顯著;PE一般配合力效應(yīng)值最高,為18.36,PF、PA的一般配合力效應(yīng)值次之,分別為15.13、6.70,其他一般配合力效應(yīng)值為負(fù)值。初步判定PE、PF和PA為667 m2產(chǎn)量的高效親本。
在小區(qū)總瓜數(shù)方面,PA與其他5 個(gè)親本差異顯著,PE、PF與PD、PC、PB差異顯著,PD與PC、PB差異顯著,PC與PB差異顯著;PA一般配合力效應(yīng)值最高,為1.49,PF、PE一般配合力效應(yīng)值次之,分別為1.03、0.90,其他一般配合力效應(yīng)值為負(fù)值。初步判定PA、PF和PE為小區(qū)結(jié)瓜數(shù)的高效親本。
在單瓜有效籽粒數(shù)方面,PE與其他5 個(gè)親本差異顯著,PF與PB、PA、PD差異顯著,PC與PA、PD差異顯著;PE一般配合力效應(yīng)值最高,為48.47,PF、PC一般配合力效應(yīng)值次之,分別為13.56、5.22,其他一般配合力效應(yīng)值為負(fù)值。初步判定PE、PF和PC為單瓜有效籽粒數(shù)的高效親本。
由分析可以初步判定PA在667 m2產(chǎn)量、小區(qū)總瓜數(shù)、單株結(jié)瓜數(shù)、百粒質(zhì)量、10 粒籽寬、10 粒籽長(zhǎng)等6 個(gè)性狀方面有較好的一般配合力;PB在百粒質(zhì)量、10 粒籽寬、10 粒籽長(zhǎng)、單瓜籽粒質(zhì)量等4 個(gè)性狀方面有較好的一般配合力;PC在百粒質(zhì)量、10 粒籽寬、10 粒籽長(zhǎng)、單瓜籽粒質(zhì)量、單瓜有效籽粒數(shù)等5 個(gè)性狀方面有較好的一般配合力;PD在單株結(jié)瓜數(shù)、百粒質(zhì)量、10 粒籽寬、10 粒籽長(zhǎng)等4 個(gè)性狀方面有較好的一般配合力;PE在667 m2產(chǎn)量、小區(qū)總瓜數(shù)、單瓜籽粒質(zhì)量、單瓜有效籽粒數(shù)等4 個(gè)性狀方面有較好的一般配合力;PF在667 m2產(chǎn)量、小區(qū)總瓜數(shù)、單瓜有效籽粒數(shù)等3 個(gè)性狀方面有較好的一般配合力。
特殊配合力是指某些特定組合在其雙親平均表現(xiàn)的基礎(chǔ)上與預(yù)期結(jié)果的偏差,也就是某一親本在雜交后代中偏離其平均表現(xiàn)的情況和程度。也可以認(rèn)為是親本在特定雜交組合中,對(duì)雜種后代的某些性狀改良產(chǎn)生不符合該品種的平均表現(xiàn)能力。特殊配合力是受非加性效應(yīng)控制的,是不能穩(wěn)定遺傳的。通過對(duì)15 個(gè)雜交組合的特殊配合力效應(yīng)值分析(表6),結(jié)果表明,同一性狀的不同組合間的特殊配合力效應(yīng)值有較大的差異;同一雜交組合不同性狀間的特殊配合力效應(yīng)值差異也較大。對(duì)各組特殊配合力效應(yīng)值綜合分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),組合PE×PF的各個(gè)特殊配合力效應(yīng)值均表現(xiàn)為正值,其中百粒質(zhì)量、單瓜籽粒質(zhì)量和單瓜有效籽粒數(shù)3 個(gè)性狀的特殊配合力效應(yīng)值均為15 個(gè)組合中的最高值,此外綜合表現(xiàn)突出的組合還有PB×PC、PA×PD、PA×PC。如PA×PC在參試組合中,單瓜有效籽粒數(shù)和單瓜籽粒質(zhì)量均達(dá)到較高正值。
表6 籽用西瓜育種性狀的特殊配合力效應(yīng)值比較Table 6 Effect value comparison of special combining ability of breeding traits in seeded watermelon
從表4 和表5 中可以看出,特殊配合力表現(xiàn)較高效應(yīng)的組合并不完全是一般配合力高的自交系,如單瓜籽粒質(zhì)量,自交系PC、PE的一般配合力效應(yīng)值達(dá)到最高和次高水平,但特殊配合力高的組合卻不是PC×PE,而是PE×PF,這表明一般配合力高的自交系配成的組合,不一定是特殊配合力最好的組合。
PC、PE和PB為單瓜籽粒質(zhì)量的高效親本,且PC與PB親本在單瓜籽粒質(zhì)量方面差異顯著,PB×PC組合單瓜籽粒質(zhì)量的特殊配合力為8.49;PC、PB與PE差異不顯著,PC×PE、PB×PE組合單瓜籽粒質(zhì)量的特殊配合力分別為-7.17、-8.57;PE、PF和PC為單瓜有效籽粒數(shù)的高效親本,且PE與PF親本在單瓜有效籽粒數(shù)方面差異顯著,PE×PF組合單瓜籽粒質(zhì)量的特殊配合力為100.23;PC與PF差異不顯著,PC×PF組合單瓜籽粒質(zhì)量的特殊配合力為-50.86;PA和PD為單株結(jié)瓜數(shù)高效親本,且PA與PD親本的單株結(jié)瓜數(shù)差異顯著,PA×PD組合單株結(jié)瓜數(shù)的特殊配合力為0.23。
由上述結(jié)果可以看出,親本一般配合力效應(yīng)值較高且性狀間差異顯著,得到較高特殊配合力組合的概率就大;親本一般配合力效應(yīng)值較高但性狀間差異不顯著,得到較高特殊配合力組合的概率就??;所以籽用西瓜親本的選配應(yīng)注重性狀間存在顯著差異且一般配合力效應(yīng)值高的親本。
由配合力分析可以估算出加性方差、顯性方差、遺傳方差、環(huán)境方差、表型方差、廣義遺傳力、狹義遺傳力等遺傳參數(shù),因此也可以估算出加性方差占總的遺傳方差的比例,比值越大、越接近1,則根據(jù)親本的一般配合力來選配組合越可靠,為雜交后代性狀的選擇提供了依據(jù)。通過對(duì)籽用西瓜8 個(gè)重要育種性狀遺傳力分析計(jì)算(表7),發(fā)現(xiàn)廣義遺傳力的大小順序?yàn)樾^(qū)總瓜數(shù)>10 粒籽寬>單株結(jié)瓜數(shù)>10 粒籽長(zhǎng)>單瓜籽粒質(zhì)量>百粒質(zhì)量>667 m2產(chǎn)量>單瓜有效籽粒數(shù);各性狀狹義遺傳力的大小順序?yàn)?0 粒籽長(zhǎng)>10 粒籽寬>小區(qū)總瓜數(shù)>百粒質(zhì)量>單株結(jié)瓜數(shù)>667 m2產(chǎn)量>單瓜有效籽粒數(shù)>單瓜籽粒質(zhì)量。10 粒籽長(zhǎng)、10 粒籽寬的加性方差分別占遺傳方差的77.11%、78.97%,10 粒籽長(zhǎng)、10 粒籽寬的廣義遺傳力和狹義遺傳力值都較大,說明10粒籽長(zhǎng)、10 粒籽寬的遺傳力高,可以穩(wěn)定遺傳。
表7 育種性狀的遺傳參數(shù)估計(jì)Table 7 Genetic parameter estimation of breeding traits
在作物雜交育種中主要利用的是雜種優(yōu)勢(shì),而雜種優(yōu)勢(shì)利用的核心問題是強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合的選配,選配關(guān)鍵是要有較好的親本材料,一般配合力是評(píng)價(jià)親本利用價(jià)值的重要指標(biāo)[21-22]。一般配合力是基因的加性效應(yīng)決定的,是可以遺傳的部分,而特殊配合力是基因的非加性效應(yīng)決定的,即受基因間的顯性、超顯性和上位性效應(yīng)所控制,是不能穩(wěn)定遺傳給后代的部分[23-24]。在遺傳育種中雜交后代的性狀表現(xiàn)主要受親本GCA 和組合SCA 的影響[25],因此,分析親本和組合的配合力及其遺傳特征,有利于針對(duì)性地選擇雜交親本,組配強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合,獲得優(yōu)異的后代材料[26-27]。
筆者研究發(fā)現(xiàn),籽用西瓜8 個(gè)主要性狀的GCA和SCA 差異均達(dá)到顯著水平,說明籽用西瓜性狀同時(shí)受加性效應(yīng)和非加性效應(yīng)的影響。前人研究表明,表現(xiàn)優(yōu)異的雜交組合里包含至少1 個(gè)GCA 較高的親本或者SCA 較高,并且在育種中選用GCA較高的親本和SCA 較高的組合,更有可能分離出強(qiáng)優(yōu)勢(shì)的后代[27-28]。而在本研究中發(fā)現(xiàn),骨干自交系PA具有較高的一般配合力,尤其在667 m2產(chǎn)量、小區(qū)總瓜數(shù)、單株結(jié)瓜數(shù)、百粒質(zhì)量、10 粒籽寬、10 粒籽長(zhǎng)等6 個(gè)與產(chǎn)量相關(guān)的性狀方面表現(xiàn)突出;PA×PC、PA×PE的雜交組合中,單瓜有效籽粒數(shù)和單瓜籽粒質(zhì)量的效應(yīng)值均達(dá)到較高的正值,表明利用自交系PA為親本配置的雜交組合,其產(chǎn)量相關(guān)性狀表現(xiàn)優(yōu)異,也就是說利用PA作親本容易獲得高產(chǎn)后代,因此PA可作為產(chǎn)量雜種優(yōu)勢(shì)的骨干親本而重點(diǎn)加以利用。雖然PA作親本時(shí)雜交后代與產(chǎn)量相關(guān)的性狀表現(xiàn)優(yōu)異,但10 粒籽寬、10 粒籽長(zhǎng)、百粒質(zhì)量3 個(gè)性狀還存在不足,3 個(gè)性狀的GCA 效應(yīng)值表現(xiàn)為負(fù)值,說明利用PA作親本時(shí)后代會(huì)存在10 粒籽寬、10 粒籽長(zhǎng)和百粒質(zhì)量偏低的問題。因此,在籽用西瓜育種中利用PA配制雜交組合時(shí),應(yīng)重點(diǎn)選擇10 粒籽寬、10 粒籽長(zhǎng)和百粒質(zhì)量的GCA 表現(xiàn)突出的品種進(jìn)行雜交,這樣更容易獲得強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合,選育出優(yōu)異品種。此外,筆者在本研究中發(fā)現(xiàn),特殊配合力表現(xiàn)較高效應(yīng)值的組合并不完全是一般配合力高的自交系親本配置,如單瓜籽粒質(zhì)量性狀,自交系PC、PE的一般配合力效應(yīng)值達(dá)到最高和次高水平,但特殊配合力高的組合卻不是PC×PE,而是PE×PF,也就是說一般配合力最高的自交系配成的組合,不一定是特殊配合力最好的組合。上述結(jié)果表明,親本的GCA 和組合的SCA 是相互獨(dú)立的,二者表現(xiàn)并不完全一致,親本的GCA 效應(yīng)值不足以預(yù)測(cè)雜交組合的SCA 效應(yīng)值,這與前人的研究結(jié)果基本一致[24]。因此,在育種實(shí)踐過程中不僅要重視親本的一般配合力,同時(shí)不能忽視組合的特殊配合力[25,30-31]。
在遺傳育種實(shí)踐中,對(duì)不同種質(zhì)的育種性狀遺傳力及遺傳組分進(jìn)行研究具有實(shí)際意義,不但可以提高育種工作的預(yù)見性、減少盲目性,而且能為選擇適當(dāng)?shù)挠N策略提供科學(xué)依據(jù)[32]。筆者通過對(duì)籽用西瓜8 個(gè)重要育種性狀遺傳力分析,發(fā)現(xiàn)10 粒籽長(zhǎng)、10 粒籽寬等性狀的遺傳力相對(duì)較高,而667 m2產(chǎn)量、單瓜有效籽粒數(shù)、單瓜籽粒質(zhì)量等性狀的遺傳力則相對(duì)較低;進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)10 粒籽長(zhǎng)、10 粒籽寬的加性方差分別占遺傳方差的77.11%、78.97%,10 粒籽長(zhǎng)、10 粒籽寬的廣義遺傳力和狹義遺傳力值都較大,說明10 粒籽長(zhǎng)、10 粒籽寬的遺傳力高,是相對(duì)較容易遺傳的,可以通過傳統(tǒng)的常規(guī)育種方法選擇,而遺傳力小的性狀如單瓜有效籽粒數(shù)、單瓜籽粒質(zhì)量等,通過傳統(tǒng)的常規(guī)選育提高的難度相對(duì)較大,而更適合采用分子標(biāo)記輔助選擇來改良。
本研究結(jié)果表明,籽用西瓜6 個(gè)自交系親本的一般配合力和特殊配合力存在顯著或極顯著差異,籽用西瓜育種性狀同時(shí)受加性效應(yīng)和非加性效應(yīng)的影響。親本PA、PC、PD、PE的一般配合力效應(yīng)值較高,具有較大利用潛力,其中PA(11-0104)可作為產(chǎn)量雜種優(yōu)勢(shì)的骨干親本而重點(diǎn)加以利用。此外,綜合表現(xiàn)突出的雜交組合有PB×PC、PA×PD、PA×PC。遺傳力分析表明,各性狀的遺傳力相差較大,單瓜籽粒質(zhì)量、單瓜有效籽粒數(shù)、單株結(jié)瓜數(shù)遺傳力較小,受環(huán)境影響較大;而10 粒籽長(zhǎng)、10 粒籽寬的遺傳力高,可以穩(wěn)定遺傳。本研究結(jié)果可為籽用西瓜新品種的選育奠定重要基礎(chǔ)。