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黑穗醋栗杂交后代果实主要经济性状的遗传倾向研究



全 文 :黑穗醋栗杂交后代果实主要经济性状的遗传倾
向研究
睢 薇 , 霍俊伟 , 张玉磊
东北农业大学园艺学院 , 哈尔滨 150030
摘 要:以黑穗醋栗的 3 个杂交组合为试材 ,分析了各组合亲本和后代的果实性状(果重 、可溶性固形物含
量 、可溶性糖含量 、有机酸含量)。结果表明:黑穗醋栗杂交组合后代果重(均值)均小于相应母本(均值), 基因
效应中非加性效应占优势。果重变异系数为 20.07%, 变异系数较小且变异幅度不大。黑穗醋栗各组合杂交
后代可溶性固形物含量与亲中值相比差异不大 , 表现为趋中变异的特性。固形物变异系数为 11.32%, 变异系
数较小且变异幅度不大。黑穗醋栗各组合杂交后代有机酸含量(均值)普遍高于亲本(均值), 从变异范围来
看 , 3个组合变异幅度差别不大 ,变异幅度最大的组合为不劳得×乌苏里 , 极大值与极小值相差 3.41 倍。
关键词:黑穗醋栗;果实性状;遗传倾向
中图分类号:S663.9   文献标识码:A   文章编号:1000-5684(2009)05-0502-04
Studies on the Trend of Inheritance of Main Characters of Blackcurrant
Fruit in Hybrid Progenies
SUI Wei , HUO Jun-wei , ZHANG Yu-lei
College of Horticulture , Northeast Agricultural University , Harbin 150030 , China
Abstract:Three blackcurrant cross combinations were used for studying the trends of inheritance of main
characters of blackcurrant fruit by analyzing the characters(fruit weight , solid content , organic acids and
reductive sugar in fruit)of the parents and their progenies.The results were as follows:fruit weights of
hybrid progenies were smaller than their female parents , and genetic effect was non-additive effect.The
variance coefficient of fruit weight was 20.07%, and it was smaller.Solid contents of hybrid progenies
had little difference to mid-parent value , which showed a trend in the variation.The variance coefficient
of solid contents was 11.32%, and it was smaller.Organic acids of hybrid progenies were higher than
their parents , and variance ranges in 3 blank currant cross combinations had little difference.And the
cross combination of the largest variance range was “bulaode×wusuli”and the maximum value was 3.41
higher than that of the minimum value.
Key words:blackcurrant;fruit character;inheritance tendency
  黑穗醋栗(Ribes nigrum)是虎耳草科(saxifra
gaceae L.)茶 子属(Ribes L.)多年生浆果小灌
木 ,其果实营养丰富 ,维生素 C 含量极高 ,还含有
多种矿质营养和生理活性物质 ,具有较高的营养
价值和独特的风味 ,其加工制品在国内外市场倍
受青睐。
国外对黑穗醋栗杂交育种工作开展得很早 ,
育成了一批丰产 、抗病和优质的品种 。我国栽培
基金项目:公益性行业(农业)科研专项基金项目(nyhyzx07-028 ,2006-G-25)
作者简介:睢 薇 ,女 ,副教授 ,研究方向:小浆果遗传育种。
收稿日期:2008-12-20  修回日期:2009-02-28
吉林农业大学学报 2009 ,31(5):502 ~ 505 ,520 http:// xuebao.jlau.edu.cn
Journal of Jilin Agricultural University E-mail:jlndxb@vip.sina.com
黑穗醋栗已有 70多年历史 ,但育种方面的研究起
步较晚 ,生产中应用的品种多以引种为主 ,尤其在
育种的遗传理论方面研究甚少 ,对果实中主要经
济性状遗传倾向的研究目前国内尚未见报道 。本
试验通过对 3个黑穗醋栗的杂交组合后代中果
重 、可溶性固形物含量 、有机酸 、可溶性糖含量的
遗传倾向进行分析 ,旨在为今后黑穗醋栗有性杂
交育种中合理而有效地选择和选配亲本 、提高育
种效率提供理论依据 。
1 材料与方法
所选材料来自于东北农业大学园艺试验站黑
穗醋栗育种圃 。2003年以“乌苏里”为父本 , “奥
衣宾” 、“利桑佳” 、“不劳得”为母本 ,配置了 3个杂
交组合 , 2004年定植杂交后代 , 2008 年进入盛果
期后 ,于果实成熟期进行测定分析。杂交组合后
代单株全部测定 ,亲本选择 10株测定。
果重以平均单果重表示 ,每株随机选取株丛
外围成熟的果实 30个 ,用天平称重后求平均值。
果实可溶性固形物含量用阿贝折射仪测定[ 1] ,有
机酸含量采用氢氧化钠滴定法测定 ,可溶性糖含
量采用费林试剂法测定[ 2] 。常规方法计算变异系
数 、组合传递力 、超高亲度 、超低亲度。
2 结果与分析
2.1 黑穗醋栗杂交后代果重遗传变异情况
果重变异情况见表 1。从均值来看 ,3个杂交
组合后代果重(均值)均小于相应母本果重(均
值),呈明显的趋低变异倾向。3个杂交组合中只
有“利桑佳×乌苏里”后代果重既有低亲株系出
现 ,又有高亲株系出现 。从变异幅度来看 , “利桑
佳×乌苏里”组合的杂交后代果重变异幅度最大 ,
极大值与极小值之间相差 2.33倍 ,而“奥衣宾×
乌苏里”的杂交后代果重变异幅度最小 ,极大值与
极小值相差 1.79倍。从变异系数来看 ,3个组合
果重变异系数为 20.07%,变异系数较小且变异
幅度不大。“奥衣宾×乌苏里” 、“利桑佳 ×乌苏
里” 、“不劳得×乌苏里”3个组合后代超高亲度均
是负值 ,表明杂交后代果重(均值)比高亲低 ,超低
亲度为正值 ,表明杂交后代果重(均值)比低亲还
低。
从以上分析可以看出 ,以“乌苏里”为父本的
杂交组合 ,杂交后代果重变异不大 ,且明显低于亲
本 ,这在一定程度上表明父本“乌苏里”对杂交后
代的影响较大 。
表 1 黑穗醋栗杂交后代果重变异情况
Table 1.Variation of fruit weight of blackcurrant fruit
杂交组合
Hybrid
combination
亲本均值(30个鲜果)/g
Parent average
杂交后代变异范围/g
Hybrid
variety
杂交后代均值/ g
Hybrid
average
变异系数/ %
C V
超高亲度/%
Ultra-high
degree of pro
超低亲度/ %
Ult ra-low
degree of pro
组合传递力/ %
Combination of
transmission
power
奥衣宾×乌苏里
Ojebyn×Wusuli 30.96×30.09 12.93~ 23.16 18.65 15.06 -39.75 38.01 61.08
利桑佳×乌苏里
Risager×Wusuli 24.96×30.09 11.13~ 25.89 18.37 22.06 -39.18 26.68 66.49
不劳得×乌苏里
Roodknop×Wusuli 25.11×30.09 10.85~ 22.24 16.23 23.11 -46.16 35.48 58.70
2.2 黑穗醋栗杂交后代可溶性固形物含量遗传
变异情况
可溶性固形物变异情况见表 2。黑穗醋栗各
组合杂交后代可溶性固形物含量与亲中值相比 ,
差异不大 , 表现为趋中变异的特性 。Ta 值为
97.33%~ 99.10%。3个组合变异系数差别不大 ,
最大的组合(利桑佳×乌苏里)比最小的组合(不
劳得×乌苏里)高 0.97个百分点。各后代组合中
的极高值均大于高亲值 ,说明该性状的遗传具有
杂种优势。从高值亲本对后代的影响来看 ,各组
合的超高亲度均为负值 ,与高亲相比 ,后代的可溶
性固形物都呈降低趋势 ,其中“奥衣宾×乌苏里”
组合后代下降得最快 。3个组合超低亲度均为正
值 ,对后代影响不大 。由变异系数来看 , 3个组合
固形物变异系数为 11.32%,变异系数较小且变
异幅度不大。
503睢 薇等:黑穗醋栗杂交后代果实主要经济性状的遗传倾向研究
吉林农业大学学报 Journal of Jilin Agricultural University
表 2 黑穗醋栗固形物含量变异
Table 2.Variation of solid content of blackcurrant fruit
杂交组合
Hybrid
combination
亲本均值/
(g·100g -1)
Parent
average
亲中值/
(g·100g-1)
Parent
middle
杂交后代变异范围/
(g·100g -1)
Hybrid
variety
杂交后代均值/
(g·100g -1)
Hybrid
average
变异系数/ %
C V
超高亲度/ %
Ultra-high
degree of pro
超低亲度/ %
Ultra-low
degree of
pro
组合传递力/%
Combination of
transmission
power
奥衣宾×乌苏里
Ojebyn×Wusuli 14.12×13.62 13.87 11.54~ 16.79 13.50 11.34 -4.39 0.88 97.33
利桑佳×乌苏里
Risager×Wusuli 13.16×13.62 13.39 10.64~ 16.64 13.27 11.81 -2.57 0.84 99.10
不劳得×乌苏里
Roodknop×Wusuli 13.82×13.62 13.21 10.64~ 15.78 13.54 10.84 -2.02 0.59 98.69
2.3 黑穗醋栗杂交后代有机酸含量变异情况
有机酸变异情况见表 3。从均值来看 , “奥衣
宾×乌苏里” 、“利桑佳×乌苏里” 、“不劳得×乌苏
里”3个组合后代有机酸含量(均值)均高于其亲
本有机酸含量(均值),而杂交组合“不劳得×乌苏
里”杂交后代有机酸含量(均值)高于亲本(均值)
最多 ,为 0.51个百分点 。从变异幅度来看 , 3个
组合变异幅度差别不大 ,变异幅度最大的组合为
“不劳得 ×乌苏里” , 极大值与极小值相差 3.41
倍。3个组合后代均既有低亲株系出现 ,又有高
亲株系出现。由变异系数来看 ,3 个杂交组合平
均变异系数为 20.44%,变异不大。3 个组合中
“奥衣宾×乌苏里”组合的后代变异系数最大 ,而
“不劳得×乌苏里”组合的变异系数最小 。各组合
的超高亲度均为正值 ,说明各组合之间与高值亲
本相比呈上升趋势 ,其中“利桑佳×乌苏里”上升
趋势较小 , “不劳得×乌苏里”的上升趋势较大。
超低亲度皆为负值 ,说明各组合杂交后代果实中
有机酸含量与低值亲本相比呈上升趋势 。
表 3 黑穗醋栗有机酸含量变异
Table 3.Variation of organic acids of blackcurrant fruit
杂交组合
Hybrid
combination
亲本均值/
(g·100g -1)
Parent
average
亲中值/
(g·100g-1)
Parent
middle
杂交后代变异范围/
(g·100g -1)
Hybrid
variety
杂交后代均值/
(g·100g -1)
Hybrid
average
变异系数/ %
C V
超高亲度/ %
Ultra-high
degree of pro
超低亲度/ %
Ultra-low
degree of
pro
组合传递力/ %
Combination of
transmission
power
奥衣宾×乌苏里
Ojebyn×Wusuli 1.46×1.46 1.46 0.88~ 2.66 1.73 24.31 18.70 -18.69 118.69
利桑佳×乌苏里
Risager×Wusuli 1.83×1.46 1.65 0.86~ 2.57 1.77 20.97 3.28 -21.23 107.27
不劳得×乌苏里
Roodknop×Wusuli 1.26×1.46 1.36 0.80~ 2.73 1.87 16.04 28.49 -48.89 137.94
2.4 黑穗醋栗杂交后代可溶性糖含量变异情况
可溶性糖变异情况见表 4。由均值来看 , “奥
衣宾×乌苏里” 、“利桑佳×乌苏里” 、“不劳得×乌
苏里”3个组合的杂交后代果实可溶性糖含量(均
值)。均小于亲本(均值);从变异幅度来看 , “利桑
佳×乌苏里”的杂交后代出现低亲变异倾向 , “奥
衣宾×乌苏里” 、“不劳得×乌苏里”2个杂交后代
既有高亲 株系出 现 , 又 有低亲 株系 出现。
“不劳得×乌苏里”的杂交后代变异范围较大 ,分
布范围广 ,极大值与极小值相差 1.78倍 。“利桑
佳×乌苏里”组合后代变异幅度较小 ,极大值与极
小值相差 1.23倍 。从变异系数来看 , “奥衣宾×
乌苏里” 、“利桑佳×乌苏里”2个组合的变异系数
较小 ,“不劳得×乌苏里”组合的变异系数较大 ,总
体来看变异幅度不大 。3个组合的超高亲度均为
负值 ,且相差不大 ,说明 3个组合的杂交后代与高
亲相比呈下降趋势;3 个组合的超低亲度均为正
值 ,说明后代含糖量与低值亲本相比呈上升趋势。
504   吉林农业大学学报 2009年 10月
Journal of Jilin Agricultural University 2009 , October
表 4 黑穗醋栗可溶性糖含量变化
Table 4.Variation of reductive sugar of blackcurrant fruit
杂交组合
Hybrid
combination
亲本均值/
(g·100g -1)
Parent
average
亲中值/
(g·100g-1)
Parent
middle
杂交后代变异范围/
(g·100g -1)
Hybrid
variety
杂交后代均值/
(g·100g -1)
Hybrid
average
变异系数/ %
C.V.
超高亲度/ %
Ultra-high
degree of pro
超低亲度/ %
Ultra-low
degree of
pro
组合传递力/ %
Combination of
transmission
power
奥衣宾×乌苏里
Ojebyn×Wusuli 7.98×7.81 7.90 5.92~ 8.05 6.82 6.77 -14.53 12.67 118.69
利桑佳×乌苏里
Risager×Wusuli 7.55×7.81 7.68 5.92~ 7.28 6.63 7.28 -15.11 12.18 107.27
不劳得×乌苏里
Roodknop×Wusuli 7.25×7.81 7.53 4.83~ 8.62 6.84 15.34 -12.42 5.65 137.94
3 讨 论
3.1 杂交后代果重的变异
果重是构成果树产量的主要因素之一 ,是涉
及到生产上经济效益高低的重要经济性状。果实
大小是重要的育种目标 ,受土壤条件 、成熟期 、种
皮厚度 、种子大小等因素的影响。国内学者[ 3-4]对
果重的遗传后代遗传倾向研究较多 ,结果一致认
为果树果重为典型的多基因控制数量性状 ,杂交
后代的果重出现多样性 ,杂交后代的平均果重常
小于亲中值。本试验杂交后代果重(均值)均小于
亲本重 ,与前人的试验结果相符。3个组合中“奥
衣宾×乌苏里”的组合后代果重(均值)最高 ,但是
变异系数最小;而“不劳得×乌苏里”的组合后代
果重(均值)最小 ,但是变异系数最大。3个组合
后代果重与亲本相比严重衰退 ,推断出这一性状
中非加性效应占优势 ,越是大果 ,其加性效应所占
的比重越大 ,遗传给后代的能力越低 。经过有性
杂交 ,非加性效应解体 ,导致果重严重衰退。
3.2 杂交后代可溶性固形物含量的变异
可溶性固形物是衡量水果品质以及营养成分
的一个重要指标 。本试验结果为黑穗醋栗各组合
杂交后代可溶性固形物含量与亲中值相比差异不
大 ,表现为趋中变异的特性 。3 个组合变异系数
为11.32%,最大的组合(利桑佳×乌苏里)比最
小的组合(不劳得×乌苏里)高 0.5个百分点 ,变
异系数较小且变异幅度不大。这一结论与前人研
究的其他水果固形物分析结论基本一致 。
3.3 杂交后代有机酸含量的变异
国内学者对有机酸含量的遗传研究较多 。沙
广利[ 3]通过对梨杂种后代果实性状的研究得出梨
果实酸属于多基因控制的数量性状遗传 ,杂种后
代果实中的酸呈趋小变异 。齐虹凌[ 5]在大果沙棘
杂交后代主要性状遗传变异倾向研究中得出 ,沙
棘杂种后代有机酸呈现出一定程度的高亲变异倾
向。本试验相对于前人研究的范围较窄 ,只对有
机酸变异情况进行了初步探讨 ,得出 3个组合的
杂交后代有机酸含量(均值)均高于其亲本有机酸
含量(均值),杂交组合“不劳得×乌苏里”杂交后
代有机酸含量(均值)高于亲本(均值)最多 ,高
0.51个百分点。从变异系数来看 , “奥衣宾×乌
苏里” 、“利桑佳×乌苏里”2个组合的变异系数较
小 ,3个组合有机酸含量均呈增加趋势 。
3.4 杂交后代可溶性糖含量的变异
含糖量是决定果实品质的重要因素 。国内学
者对于含糖量的研究也较多。沈德绪等[ 6]研究表
明杂种含糖量不表现优势 ,杂种平均含糖量接近
或稍低于亲中值。沙广利[ 7]通过对梨杂种后代的
果实性状研究得出果实糖属于多基因控制的数量
遗传 ,杂种后代平均值均小于亲中值。齐虹凌[ 5]
通过对大果沙棘杂交后代主要性状遗传研究得
出 ,沙棘杂种后代可溶性糖呈现出一定程度的低
亲变异倾向。
本试验得出黑穗醋栗杂种后代可溶性糖含量
(均值)普遍小于亲本。从超高亲度来看 , 3个组
合的超高亲度均为负值 ,且相差不大 ,说明 3个组
合的杂交后代与高亲相比呈下降趋势。从超低亲
度来看 ,3个组合的超低亲度均为正值 ,说明后代
含糖量与低值亲本相比呈上升趋势 。
参考文献:
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505睢 薇等:黑穗醋栗杂交后代果实主要经济性状的遗传倾向研究
吉林农业大学学报 Journal of Jilin Agricultural University
和L.subsp.stenantha 与上述种类存在较明显的差
异。3个二倍体种 L.boczkarnikowii , L .edulis , L.
iliensis不论是与四倍体之间还是彼此之间都存在
着差异 。染色体核型分析结果表明[ 8] ,二倍体为
2m+6sm+1st;四倍体为 4m+11sm+3st。相同倍
性的种类具有相同的染色体核型。种子蛋白的电
泳试验证实[ 9] , 四倍体种 L .subsp.kamtschatica ,
L .subsp.emphyllocalyx , L.subsp.pallasii 和 L.
subsp.altaica 之间的亲缘关系较近 ,二倍体种 L.
boczkarnikowii和L .edulis也很相似 。中亚种类 L.
iliensis和L.subsp.stenantha无论是相互间还是与
其他种类之间均有差异。
以上亲缘关系的研究结果虽不完全相同 ,但
仍能大体上看出一些共同点。我们的 RAPD研究
结果基本与前人的研究结果相吻合 。从聚类分析
的结果看 ,首先二倍体种和四倍体种的亲缘关系
最远 ,二倍体的 2 个种类 L .boczkarnikowii 和 L.
edulis具有很近的亲缘关系 ,按遗传相似度计算 ,
四倍体种距离二倍体种亲缘关系由近到远的是
L .subsp.venulosa , L .subsp.kamtschatica , L.sub-
sp.emphyllocalyx , L .subsp.altaica , L .subsp.pal-
lasii , L .subsp.stenantha 。四倍体种 L .subsp.
kamtschatica 和L .subsp.emphyllocalyx 的亲缘关系
较近。中亚种类 L .subsp.altaica , L .subsp.pal-
lasii ,L .subsp.stenantha 的亲缘关系也较近 ,我们
得到的结果与前人的结论没有太大区别 。
从各种类的地理分布区域中不难看出 ,不论
哪种研究方法 ,总体上都显示出生态地理区域接
近的种类有着较近的亲缘关系 。
参考文献:
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