大豆骨干亲本中豆32主要农艺性状的配合力分析_孙帅.pdf

大 豆 科 学 Soybean Sciencehttp:/ddkx haasep cn2023，42(2):157-164DOI:10 11861/j issn 1000-9841 2023 02 0157大豆骨干亲本中豆 32 主要农艺性状的配合力分析孙帅1，易志杰2，袁松丽2，郝青南2，陈水莲2，陈海峰2，王贤智1，周新安2(1 云南大学 农学院，云南 昆明 650504;2 中国农业科学院 油料作物研究所/农业农村部油料作物生物学与遗传育种重点实验室，湖北 武汉430062)摘要:为了明确大豆骨干亲本中豆 32 主要农艺性状的配合力特点，以中豆 32 及 9 个大豆品种(种质)为亲本，采用不完全双列杂交法组配 30 个杂交组合，分析比较各杂交组合 10 个产量和品质相关性状的配合力及遗传参数。配合力分析表明:骨干亲本中豆 32 具有较高的一般配合(GCA)，除百粒重和蛋白含量 GCA 为负值外，其余 8 个性状 GCA均为正值，尤其在有效分枝数、单株荚数、单株粒数和单株产量 4 个性状上表现突出。中豆32 组配的杂交组合大部分表现优异，具有较高的特殊配合力(SCA)，30 个杂交组合中，中豆32 郑 8516、中豆 32 中黄 13、中豆 32 新四粒黄、中豆32 宁豆5 号和中豆32 中黄 319 产量相关性状的 SCA 均较高。遗传分析表明，各组合的株高、主茎节数、有效分枝数、单株荚数、单株粒数、百粒重、单株产量、蛋白含量和脂肪含量主要受基因加性效应影响，底荚高度则受基因加性效应和非加性效应共同影响。研究表明，中豆 32 具有较好的配合力，育种中根据其农艺性状的配合力特点加以利用，易获得强优势组合。关键词:骨干亲本;中豆 32;农艺性状;配合力收稿日期:2022-10-09基金项目:国家自然科学基金(32172099);湖北省重点研发计划(2020BBB057);云南省重大科技专项计划(202202AE090014)。第一作者:孙帅(1998)，女，硕士研究生，主要从事大豆分子育种研究。E-mail:sunshuai142163 com。通讯作者:陈海峰(1978)，男，博士，研究员，主要从事大豆分子育种研究。E-mail:chenhaifeng caas cn;王贤智(1979)，男，博士，副研究员，主要从事大豆遗传育种研究。E-mail:xianzhi wang ynu edu cn。Combining Ability Analysis of Main Agronomic Traits of Soybean BackboneParent Zhongdou 32SUN Shuai1，YI Zhi-jie2，YUAN Song-li2，HAO Qing-nan2，CHEN Shui-lian2，CHEN Hai-feng2，WANG Xian-zhi1，ZHOU Xin-an2(1 School of Agriculture，Yunnan University，Kunming 650504，China;2 Oil Crops esearch Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Oil Crops，Ministry of Agriculture and ural Affairs，Wuhan 430062，China)Abstract:In order to dissect the combining ability of main agronomic traits of backbone parent Zhongdou 32，nine soybeancultivars(germplasm resources)and Zhongdou 32 were selected to make 30 crosses by incomplete diallel crossing design，andten yield and quality related traits were evaluated to assess the combining ability and genetic parameters Combining abilityanalysis indicated that Zhongdou 32 showed high general combination ability(GCA)effects for main agronomic traits exceptfor 100-seed weight and protein content，and had the highest GCA effects for number of effective branches，number of podsper plant，number of seeds per plant and yield per plant among all parents Zhongdou 32 showed high specific combiningabilities(SCA)，Zhongdou 32 Zheng 8516，Zhongdou 32 Zhonghuang 13，Zhongdou 32 Xinsilihuang，Zhongdou 32 Ningdou 5 and Zhongdou 32 Zhonghuang 319 had high SCA for yield related traits among 30 combinations Genetic analysisshowed that plant height，number of main stem nodes，number of effective branches，number of pods per plant，number ofseeds per plant，100-seed weight，yield per plant，protein content and oil content were dominated mainly by additive effectHowever，the bottom pod height was controlled by additive and non-additive effects These results indicated Zhongdou 32 hadhigh combining abilities，and superiority combinations could be achieved in breedingKeywords:backbone parent;Zhongdou 32;agronomic traits;combining ability大豆是全球重要的油料作物，含有丰富的植物蛋白、多种人体所需氨基酸和不饱和脂肪酸等营养物质 1。我国虽然是大豆的起源地，但是目前国产大豆无法满足市场需求，每年需进口大豆约 1 亿 t 2-4。受耕地面积限制，提高大豆单产已成为目前我国大豆生产最迫切的任务之一，选育高产优质新品种是保障我国大豆种植业持续与发展、降低油用和饲用大豆对外依存度和维护国家粮食安全的根本途径5。在育种中发掘和利用优异种质，尤其是骨干亲本材料是选育突破性新品种的关键6。骨干亲本是在杂交育种中起骨干作用、衍生的推广品种数量较多。对生产贡献较大的亲本材料7。骨干亲本不仅综合性状优良，还应具有较高的配合力，与其他材料杂交易形成强优势组合8。育种实践表明，农作物品种更新换代与骨干亲本的发掘和利用密不可分9-10。水稻地方品种矮仔占携带矮秆基因，作为亲本先后培育了 400 余个水稻品种，是我国 20158大 豆 科 学2 期世纪 6080 年代水稻矮化育种的重要骨干亲本11。小麦骨干亲本南大2419、北京8 号、阿勃、阿夫等的利用解决了小麦生产中的抗锈病问题，促使我国 20 世纪 5060 年代小麦平均产量增加了1 倍12。中豆 32 是中国农业科学院油料作物研究所利用湘春豆 10 号与北方骨干亲本铁丰 18 杂交选育而成，2002 年通过湖北省审定，2006 年通过国家审定。该品种聚合了双亲的优点，遗传基础丰富、品质优、抗性强、单株产量高。目前以中豆 32 及其衍生材料为亲本已审定大豆品种 12 个，选育新品系20 余个，适宜种植区域包括长江中下游、西南山区及黄淮海，为我国南方大豆产区重要的骨干亲本，但其主要农艺性状的配合力不清。本研究以中豆32 和其他 9 个品种(种质)为亲本，采用不完全双列杂交的方法组配 30 个杂交组合，分析比较各杂交组合 10 个产量和品质相关性状的配合力和遗传参数，以期明确中豆 32 主要农艺性状的配合力特点，为育种中高效利用中豆 32 提供理论依据。1材料与方法1 1材料以中豆 32、中豆 29、中黄 13、中黄 319、油春1204、郑 196、郑 8516、新四粒黄、皖豆 28、宁豆 5 号为试验材料，其中以中豆 32、中豆 29、中黄 13、油春1204 为母本，以中豆 29、中黄 13、中黄 319、郑 196、郑 8516、新四粒黄、皖豆 28、宁豆 5 号作为父本，按照 NC不完全双列杂交设计组配 30 个杂交组合。亲本材料信息详见表 1。表 1亲本材料信息Table 1Information of parental materials品种 Cultivar育成单位 Breeding institute审定时间 egistered year组合 Cross combination中豆 29 Zhongdou29中国农业科学院油料作物研究所2000湘春 78-141/Merit中豆 32 Zhongdou32中国农业科学院油料作物研究所2006湘春豆 10 号/铁丰 18油春 1204 Youchun1204中国农业科学院油料作物研究所2017Q1259/(Q1140/Q1295 F1)中黄 13 Zhonghuang13中国农业科学院作物科学研究所2001豫豆 8 号/中 90052-76郑 196 Zheng196河南省农业科学院经济作物研究所2008郑 100/郑 93048郑 8516 Zhneg8516河南省农业科学院经济作物研究所地方资源新四粒黄 Xinsilihuang地方资源宁豆 5 号 Ningdou5宁夏平罗县种子公司1995DB64/T372-2004中黄 319 Zhonghuang319中国农业科学院作物科学研究所2019中作 X08110/中作 X12644皖豆 28 Wandou28安徽省农业科学院作物研究所2008濮 90-1/宝 92-1注:“”表示该品种为地方资源，尚未审定。Note:“”indicates that the variety was local germplasm resources and has not been approved for registration1 2试验设计各杂交组合的 F1种子及其亲本共 40 份材料，于 2020 年6 月17 日播种于中国农业科学院油料作物研究所武昌试验基地，小区行长 3 0 m，行距 0 40 m，株距0 13 m，随机区组设计，3 行区，3 次重复，按照大田生产种植管理。考查株高、单株产量、蛋白质含量 等 重 要 农 艺 性 状 的 一 般 配 合 力(GeneralCombining Ability，GCA)和特殊配合力(SpecificCombining Ability，SCA)，计算公式如下13。一般配合力效应值(GCA):g?i(%)=n1i=1(xij?x)n11?x 100g?j(%)=n2j=1(xij?x)n21?x 100式中:n1代表亲本 P1的亲本个数;n2代