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摘要: 通过半轮配双列杂交, 分析了甜瓜可溶性固形物含量的遗传特性。研究结果表明, 遗传方差组成中, 基因的加性效应和显性效应都是显著的, 但加性效应占相对主要优势, 狭义遗传力( h2N) 值为65%。基因的分布是不均衡的, 控制该性状的基因W为显性基因, 但表现为不完全显性, 可溶性固形物含量选择的较好世代在F4 代。
关键词: 甜瓜; 可溶性固形物含量; 遗传参数
Analysis of genetic effects for soluble solids content in melonLIN Bi- ying, GAO Shan, LIN Feng
( Fuzhou Institute of Vegetable Research, Fuzhou, Fujan, 350012, China)Abstr act: The genetic character of soluble solids content in melon was studied with half- diallel crosses. The results showedthat the additive effects and the dominant effects of soluble solids content were significant, but the additive effects were predominatedand the value of the narrowheritability was 65%. The distribution of genes controlling the trait was not symmetric.The trait was controlled by the dominant genes, but it showed incomplete dominance. The F4 was preferable generation selectedthe genetic character.
Key words: Melon; Soluble solids content; Genetic parameter
甜瓜是供人们生食的果品, 人们对甜瓜品质的要求越来越高, 所以绝大部分的育种目标, 如早熟育种、抗病育种等均离不开优质, 也就是说, 在甜瓜育种中, 果实品质是第1 位的因素, 否则育成的品种将难以推广[1]。甜瓜可溶性固形物含量是甜瓜品质中的重要性状, 选育可溶性固形物含量高、梯度小的品种是育种工作者最重要的目标[2]。而种质资源是决定育种成功与否的重要因素, 所以准确弄清甜瓜种质资源可溶性固形物含量的遗传规律, 是甜瓜品质育种的重要基础。有关甜瓜可溶性固形物含量的遗传规律, 国内外系统研究较少[3, 4], 梁丽[5]、林碧英等[6]研究表明决定果实的主要性状—— 可溶性固形物含量受数量性状遗传控制, 影响因素较多。为此, 该试验选用6 个薄皮和厚皮甜瓜材料, 拟通过半双列杂交配制15 个组合, 一方面将薄皮和厚皮甜瓜二者进行杂交重组, 为厚皮甜瓜东移开辟新途径; 另一方面对其后代可溶性固形物含量遗传特性做一系统研究, 以期为甜瓜品质育种提供理论依据, 为育种实践中其亲本的选择与选配提供科学依据。
1 材料与方法
试验供试材料为6 个甜瓜自交系, 分别是:C82- 11( 简称B1, 下同) 、C87- 2(B2) 、T6- 1- 1 (B3) 、T28- 2(B4) 、C11- 7(B5) 、M(B6) , 其生态类型见表1。2003 年春, 用半双列杂交方法配制了15 个杂交组合,如表2。于2004 年春季在本所试验地种植, 试验地定植前每667 m2 施有机肥3 000 kg, 复合肥30 kg。3月17 日播种穴盘育苗, 4 月13 日定植于塑料大棚内。
2.2 基因效应与遗传参数估算
2.2.1 Wr 和Vr 的图谱关系将甜瓜可溶性固形物的Vr 与Wr 列于图1。沿着回归线, 各点(Vr,Wr) 的次序可以说明自交系显性基因和隐性基因的分布。具有最多显性基因的自交系有最低的Vr 和Wr 值,该点最接近原点。具最多显性基因的自交系是B5 号, 其Vr,Wr 值均为最低, 其次为B4 号; 具有最多隐性基因的自交系, 有最高的Wr值, 该点离原点最远, 具有最多隐性基因的自交系是B2、B6 号自交系, 其Wr 和Vr 值最高。
将自交系的显性次序排列, 即成B2、B6、B1、B3、B4、B5,而可溶性固形物观察值顺序为B2、B3、B6、B5、B4、B1,B2 的可溶性固形物含量最低, 所带显性基因也最低, 说明控制可溶性固形物含量的基因为显性。
2.2.2 加性效应和显性效应用Hayman[8]方法估算出的遗传参数。加性方差H1 为1.538, 且D和H( 包括H1 和H2) 都表现为显著, 说明所得方差中加性和显性效应都是重要的, 利用Mather[7]对方差、协方差的遗传分解: 即D- H1 值则表示加性和显性基因作用的相对重要性(当D=H1, 为完全显性, D< H1 时为超显性, H1=0 时显性不存在), 这里 D- H1>0, 因而可以推断出为部分显性, 说明加性效应占相对主要优势[10]。
3 讨论
所得方差中加性和显性效应都是重要的, 但DH1>0, 说明加性基因效应比显性基因效应更为重要。自交系中正方向增效基因与负方向减效基因的平均频率0.232 ( H2/4H1) 小于0.250, 且显性基因和隐性基因的比值[( 4DH1F) 1/2 F]/[( 4DH2) 1/2- F]=1.065>1 及F 值( 加性和显性作用互作) 为0.079>0,都说明诸自交系的显性等位基因较隐性等位基因占优势。
4 结论
对甜瓜可溶性固形物含量遗传特性的研究结果表明, 控制可溶性固形物含量的基因为显性, 且显性方向指向增效, 因而在亲本选配时要尽可能选用可溶性固形物含量高的材料。显性效应对选择效率的干扰, F4 代是开始选择可溶性固形物含量较好的世代。
参考文献
[1] 齐三魁, 吴大康, 林德佩. 中国甜瓜[M]. 北京: 科学普及出版社,1994.
[2] 于喜艳, 何启伟, 孔庆国. 甜瓜育种研究进展及展望[J]. 长江蔬菜, 2002, ( 学术专刊) : 6- 8.
[3] Brad JS. Hybrid vigour in intervarieta cross in watermelon[J]. IndianJournal of Horticulture, 1977, 34( 3) : 277- 283.
[4] Prosvirrun VI. Dialled analysis of economically useful characters inwatermelon[J]. P B A, 1979, 49( 9) .
[5] 梁丽, 李堃, 都桂芳, 等. 薄皮甜瓜主要经济性状在杂种一代的遗传表现与分析[C]//秦智伟. 园艺学进展( 第四辑) . 哈尔滨: 哈尔滨工程大学出版社, 2000: 461- 463.
[6] 林碧英, 高山, 聂德毅. 薄皮×厚皮甜瓜F1 代主要经济性状的遗传及其杂种优势[J]. 福建农业学报, 2002, ( 4) : 217- 219.
[7] Mather K, Jinks JL. Introduction to biometrical genetics[M]. London:Chapman and Hall, 1977.
[8] Hayman BI. The analysis of variance of diallel tables[J]. Biometrics,1953, 10( 10) : 253- 254.
[9] 刘来福, 毛盛贤, 黄远樟. 作物数量遗传[M]. 北京: 农业出版社,1984.
[10] 朱军. 遗传模型分析方法[M]. 北京: 中国农业出版社, 1997.
[11] 张先栋. 植物数量性状的遗传与育种[M]. 内蒙古: 内蒙古大学出版社, 1990.
关键词: 甜瓜; 可溶性固形物含量; 遗传参数
Analysis of genetic effects for soluble solids content in melonLIN Bi- ying, GAO Shan, LIN Feng
( Fuzhou Institute of Vegetable Research, Fuzhou, Fujan, 350012, China)Abstr act: The genetic character of soluble solids content in melon was studied with half- diallel crosses. The results showedthat the additive effects and the dominant effects of soluble solids content were significant, but the additive effects were predominatedand the value of the narrowheritability was 65%. The distribution of genes controlling the trait was not symmetric.The trait was controlled by the dominant genes, but it showed incomplete dominance. The F4 was preferable generation selectedthe genetic character.
Key words: Melon; Soluble solids content; Genetic parameter
甜瓜是供人们生食的果品, 人们对甜瓜品质的要求越来越高, 所以绝大部分的育种目标, 如早熟育种、抗病育种等均离不开优质, 也就是说, 在甜瓜育种中, 果实品质是第1 位的因素, 否则育成的品种将难以推广[1]。甜瓜可溶性固形物含量是甜瓜品质中的重要性状, 选育可溶性固形物含量高、梯度小的品种是育种工作者最重要的目标[2]。而种质资源是决定育种成功与否的重要因素, 所以准确弄清甜瓜种质资源可溶性固形物含量的遗传规律, 是甜瓜品质育种的重要基础。有关甜瓜可溶性固形物含量的遗传规律, 国内外系统研究较少[3, 4], 梁丽[5]、林碧英等[6]研究表明决定果实的主要性状—— 可溶性固形物含量受数量性状遗传控制, 影响因素较多。为此, 该试验选用6 个薄皮和厚皮甜瓜材料, 拟通过半双列杂交配制15 个组合, 一方面将薄皮和厚皮甜瓜二者进行杂交重组, 为厚皮甜瓜东移开辟新途径; 另一方面对其后代可溶性固形物含量遗传特性做一系统研究, 以期为甜瓜品质育种提供理论依据, 为育种实践中其亲本的选择与选配提供科学依据。
1 材料与方法
试验供试材料为6 个甜瓜自交系, 分别是:C82- 11( 简称B1, 下同) 、C87- 2(B2) 、T6- 1- 1 (B3) 、T28- 2(B4) 、C11- 7(B5) 、M(B6) , 其生态类型见表1。2003 年春, 用半双列杂交方法配制了15 个杂交组合,如表2。于2004 年春季在本所试验地种植, 试验地定植前每667 m2 施有机肥3 000 kg, 复合肥30 kg。3月17 日播种穴盘育苗, 4 月13 日定植于塑料大棚内。
2.2 基因效应与遗传参数估算
2.2.1 Wr 和Vr 的图谱关系将甜瓜可溶性固形物的Vr 与Wr 列于图1。沿着回归线, 各点(Vr,Wr) 的次序可以说明自交系显性基因和隐性基因的分布。具有最多显性基因的自交系有最低的Vr 和Wr 值,该点最接近原点。具最多显性基因的自交系是B5 号, 其Vr,Wr 值均为最低, 其次为B4 号; 具有最多隐性基因的自交系, 有最高的Wr值, 该点离原点最远, 具有最多隐性基因的自交系是B2、B6 号自交系, 其Wr 和Vr 值最高。
将自交系的显性次序排列, 即成B2、B6、B1、B3、B4、B5,而可溶性固形物观察值顺序为B2、B3、B6、B5、B4、B1,B2 的可溶性固形物含量最低, 所带显性基因也最低, 说明控制可溶性固形物含量的基因为显性。
2.2.2 加性效应和显性效应用Hayman[8]方法估算出的遗传参数。加性方差H1 为1.538, 且D和H( 包括H1 和H2) 都表现为显著, 说明所得方差中加性和显性效应都是重要的, 利用Mather[7]对方差、协方差的遗传分解: 即D- H1 值则表示加性和显性基因作用的相对重要性(当D=H1, 为完全显性, D< H1 时为超显性, H1=0 时显性不存在), 这里 D- H1>0, 因而可以推断出为部分显性, 说明加性效应占相对主要优势[10]。
3 讨论
所得方差中加性和显性效应都是重要的, 但DH1>0, 说明加性基因效应比显性基因效应更为重要。自交系中正方向增效基因与负方向减效基因的平均频率0.232 ( H2/4H1) 小于0.250, 且显性基因和隐性基因的比值[( 4DH1F) 1/2 F]/[( 4DH2) 1/2- F]=1.065>1 及F 值( 加性和显性作用互作) 为0.079>0,都说明诸自交系的显性等位基因较隐性等位基因占优势。
4 结论
对甜瓜可溶性固形物含量遗传特性的研究结果表明, 控制可溶性固形物含量的基因为显性, 且显性方向指向增效, 因而在亲本选配时要尽可能选用可溶性固形物含量高的材料。显性效应对选择效率的干扰, F4 代是开始选择可溶性固形物含量较好的世代。
参考文献
[1] 齐三魁, 吴大康, 林德佩. 中国甜瓜[M]. 北京: 科学普及出版社,1994.
[2] 于喜艳, 何启伟, 孔庆国. 甜瓜育种研究进展及展望[J]. 长江蔬菜, 2002, ( 学术专刊) : 6- 8.
[3] Brad JS. Hybrid vigour in intervarieta cross in watermelon[J]. IndianJournal of Horticulture, 1977, 34( 3) : 277- 283.
[4] Prosvirrun VI. Dialled analysis of economically useful characters inwatermelon[J]. P B A, 1979, 49( 9) .
[5] 梁丽, 李堃, 都桂芳, 等. 薄皮甜瓜主要经济性状在杂种一代的遗传表现与分析[C]//秦智伟. 园艺学进展( 第四辑) . 哈尔滨: 哈尔滨工程大学出版社, 2000: 461- 463.
[6] 林碧英, 高山, 聂德毅. 薄皮×厚皮甜瓜F1 代主要经济性状的遗传及其杂种优势[J]. 福建农业学报, 2002, ( 4) : 217- 219.
[7] Mather K, Jinks JL. Introduction to biometrical genetics[M]. London:Chapman and Hall, 1977.
[8] Hayman BI. The analysis of variance of diallel tables[J]. Biometrics,1953, 10( 10) : 253- 254.
[9] 刘来福, 毛盛贤, 黄远樟. 作物数量遗传[M]. 北京: 农业出版社,1984.
[10] 朱军. 遗传模型分析方法[M]. 北京: 中国农业出版社, 1997.
[11] 张先栋. 植物数量性状的遗传与育种[M]. 内蒙古: 内蒙古大学出版社, 1990.