全 文 ：黑芝麻杂种优势研究
乐美旺 1 ,曹开蔚 2 ,张冬仙 1 ,汤 洁 1 ,饶月亮 1 ,周红英 1
(1.江西省农业科学院 旱作物研究所 ,江西南昌 330200;2.江西省农业技术推广总站 ,江西 南昌 330046)
摘　要:研究了黑芝麻两系杂种 F1产量的超亲(父本)优势 ,其范围为 -7.59% ～ 61.22%,平
均优势达 31.05%,杂种 F1产量及其构成性状的平均优势大小依次为单株产量 >单株有效蒴数 >
千粒重 >每蒴粒数。杂种 F1产量与果轴长度及产量构成性状呈极显著正相关 ,与株高和生育期呈
显著相关。亲子(杂种 F1与父本)间的关系密切程度则表现为单株有效蒴数 >单株产量 >千粒重
>每蒴粒数。
关键词:黑芝麻;杂种优势;雄性核不育系;产量构成性状;相关分析
中图分类号:S565.3　文献标识码:A　文章编号:1001-8581(2006)01-0001 -05
StudyonHeterosisofBlackSesame
LEMei-wang1 , CAOKai-wei2 , ZHANGDong-xian1 , TANGJie1 ,
RAOYue-liang1 , ZHOUHong-ying1
(1.InstituteofUplandCrops, JiangxiAcademyofAgriculturalSciences, Nanchang330200 , China;
2.GeneralStationofAgriculturalTechniquesPopularizationofJiangxiProvince, Nanchang330046, China)
Abstract:Thispaperreportedthattheover-parentyieldheterosis(maleparent)ofF1 hybridsoftwo-
linecombinationsofblacksesamerangedfrom-7.59%to61.22%, andtheaveragewas31.05%.Theav-
erageover-parentheterosisofF1 hybridsinyieldandyieldcomponentcharacterswassingleplantyield>
singleplantcapsules>1000-seedweight>seedspercapsuleinorder.Theverysignificantlypositivecore-
lationsoftheF1 hybridswerefoundbetweensingleplantyieldandfruitstick, singleplantcapsules, theseeds
percapsule, 1000-seedweightrespectively.Theanalysisofcorrelationandregresionwasdoneforthehy-
bridsbetweentwo-linecombinationsandmaleparent, theresultsindicatedthesignificantcorelationbetween
theF1 hybridsandmaleparentwassingleplantcapsules>singleplantyield>1000-seedweight>seeds
percapsuleinorder.
Keywords:Blacksesame;Heterosis;Malesterileline;Yieldcomponentcharacters;Corelationanaly-
sis;Over-parentheterosis
芝麻(SesameindicumL.)是一种珍贵的油料作物 ,其籽粒及其加工产品已成为一种热销的世界贸
易产品 。白芝麻主要分布在黄淮 、江汉 、华北平原地区 ,而黑芝麻主要种植在南方 ,且集中分布于江西 ,
从而使江西黑芝麻生产及其产品贸易在国内外享有盛誉 ,尤其在东南亚一些国家 。迄今为止 ,有关芝麻
杂种优势已有一些研究报道 ,早在 1945年 ,印度 Pal就已报道了芝麻具有杂种优势 [ 1] 。Yermanos和 Ko-
techa(1978)以及 Kotecha和 Yermanos(1979)[ 2]研究了芝麻的杂种优势 ,其中产量优势为 -28.0% ～
237.8%,蒴果优势为 -28.8% ～ 122.6%,株高优势为 -23.2% ～ 12.5%,单蒴产量优势为 -6.67% ～
75.0%。屠礼传等(1988)[ 3]研究了芝麻的杂种优势 ,认为不同组合的杂种优势差别很大 ,产量优势范
围分别为双亲平均 、优亲及当地推广种的 -6.9% ～ 252.7%、 -24.8% ～ 14.1%和 -37.1% ～ 67.6%。
虽然芝麻有明显的杂种优势 ,但它是典型的自花授粉作物 ,具有无限开花习性 ,花期很长 ,杂种优势的应
用是一个困难的问题 [ 4] 。而人工去雄授粉费工费时 ,不仅种子质量不能保证 ,而且生产成本很高 ,难以
　江西农业学报　2006, 18(1):1 ～ 5　ActaAgriculturaeJiangxi　　　　 　
收稿日期:2005-09-01
　作者简介:乐美旺(1963-),男 ,江西玉山人 ,研究员 ,从事旱作物育种研究工作。
在生产上大面积推广应用 。为此 ,芝麻育种工作者通过两条途径即化学去雄和基因雄性不育来应用杂
种优势 。然而许多研究认为在芝麻上采用化学杀雄配制杂交种存在杀雄率高与异花授粉结籽率低的矛
盾以及种子质量仍不可靠等问题 [ 5 ～ 9] 。因此 ,后来更多的研究者转向基因型雄性不育及其利用的研究 ,
并取得了重要进展[ 10 ～ 13] 。 20世纪 80年代 ,屠礼传等引进 、改良 、筛选出不育性是由一对隐性基因控制
且有实用价值的白芝麻雄性核不育系 “ms86-1”,并于 90年代以 “丹巴格”为父本 ,选配出世界上第一
个芝麻杂交种 “豫芝 9号” [ 14 ～ 15] 。本文利用黑芝麻雄性核不育系与来自不同的生态环境 、遗传上存在
较大差异 、综合性状优良的黑芝麻地方品种和新品系(父本)进行杂交 ,对黑芝麻两系杂种优势及其性
状相关进行了初步研究。
1　材料与方法
1.1　供试材料及田间设计
本试验以 6个黑芝麻雄性核不育材料分别与江西武宁黑芝麻 、安徽赤阳黑芝麻 、江西进贤荆柴麻以
及性状遗传稳定的黑芝麻品系 “B8001”(进贤青麻 ×观音座堂)配制杂交组合。杂交组合按 F1 -父本
的方式种植 ,随机排列 ,重复 2次 ,观察记载生育期 ,成熟时随机取样 10株 ,考查主要性状。试验在江西
省农科院旱作物研究所试验基地(南昌莲塘)实施 ,农事操作与田间管理参照江西省标准 《江西省秋芝
麻栽培技术规程 》执行 。
1.2　统计分析
本试验杂种优势以超亲即超父本的优势来表示 ,即杂种一代(F1)超过父本(P)的百分率进行计算。
性状相关采用黄海等编著(2001年出版)的 SPSS10.0统计软件进行分析。
2　结果与分析
2.1　黑芝麻杂种 F1产量及产量构成性状的超亲(父本)优势
利用黑芝麻雄性核不育系与父本品种配制的 24个两系杂种 F1的产量及产量构成性状的超亲优势
列于表 1。由表 1可以看出 , 杂种F1产量的超亲优势范围为 -7.59% ～ 61.22%,平均超亲优势为
31.05%。统计 6个黑芝麻不育系分别与 4个父本品种配制杂种 F1的平均产量优势 ,从大至小依次为
Bms03>Bms02>Bms01 >Bms05>Bms04>Bms06,其平均优势值分别为 49.35%、46.34%、38.23%、
36.25%、17.25%和 11.20%。从表 1还可知 ,黑芝麻两系杂种 F1产量及产量构成性状的平均超亲(父
本)优势大小依次为单株产量 >单株有效蒴数 >千粒重 >每蒴粒数 。上述结果表明 ,黑芝麻雄性核不
育系配制的杂种 ,其产量优势高低与选配的父本品种关系密切。这为通过广泛筛选父本品种 ,培育与利
用黑芝麻强优势两系杂种以大幅度提高产量成为可能。
2.2　黑芝麻杂种 F1主要性状的超亲(父本)优势
黑芝麻两系杂种 F1主要性状的超亲优势列于表 2。由表 2可知 ,株高平均超亲优势为 8.47%,优
势幅度为 -2.74% ～ 20.73%,正向超亲优势的杂种占 87.50%;始蒴部位平均超亲优势为 12.33%,优
势范围为 -15.10% ～ 39.82%,正向超亲优势杂种占 95.83%;主茎果轴长度的平均超亲优势为
8.03%,其幅度为 -19.55% ～ 45.17%;空梢尖的平均超亲优势为 -26.12%,其范围为 -50.00% ～
4.08%,具有负向超亲优势的杂种占 95.83%,说明两系杂种 F1的空梢尖比父本品种均有所缩短 ,这有
利于果轴伸长并减少不必要的养分消耗;生育期的超亲优势均为正值 ,平均为 5.08%,表明两系杂种 F1
的生育期比父本品种均有所延长。
2.3　黑芝麻两系杂种 F1主要性状与产量的相关分析
从表 3可知 ,黑芝麻两系杂种 F1的株高与始蒴部位 、果轴长度 、生育期间呈极显著正相关 ,相关系
数分别为 0.632、0.652和 0.519,与单株有效蒴数 、千粒重 、单株产量达显著相关 ,而与每蒴粒数正相关
以及与空梢尖负相关均不显著 。始蒴部位与单株有效蒴数呈显著负相关 ,与果轴长度 、空梢尖 、单株产
量均呈不显著的负相关 ,而与每蒴粒数 、千粒重 、生育期间存在不显著的正相关。果轴长度对单株有效
蒴数 、单株产量 、生育期的影响较大 ,其相关系数分别为 0.575、0.522和 0.466。空梢尖是一个较特殊
2 江　西　农　业　学　报　　　　　　　　　　　　　 　　　　　18卷
的性状 ,与千粒重间存在不显著的正相关 ,而与株高 、始蒴部位 、果轴长度 、单株有效蒴数 、每蒴粒数 、单
株产量均为负相关 ,但相关系数都较低。生育期与果轴长度 、单株产量呈显著正相关 。在产量构成因素
中 ,单株有效蒴数与每蒴粒数呈显著负相关 ,与千粒重负相关不显著。每蒴粒数与千粒重也呈显著负相
关 。产量构成三因素单株有效蒴数 、每蒴粒数与千粒重对单株产量的相关性均达极显著水平 ,其相关系
数分别为 0.704、0.629和 0.666。因此 ,黑芝麻两系杂种 F1的筛选标准应是植株较高 ,个体生长量较
大 ,生育期适当延长 ,果轴长 ,结蒴偏密 ,并同时兼顾每蒴粒数和千粒重 。
表 1　黑芝麻两系杂种 F1产量及其构成性状的优势表现
Table1　Theover-parentheterosisofF1 hybridsoftwo-linecombinationsofblack
sesameinyieldandyieldcomponentcharacters
组合名称与
对照(父本)
单株产量
(g)
性状超亲优势(%)
单株产量 单株有效蒴数 每蒴粒数 千粒重
P1(武宁黑芝麻) 10.58 / / / /
Bms01×P
1 14.29 35.07 24.17 7.63 4.81
Bms02×P1 16.61 56.99 13.36 13.05 24.44
Bms03×P1 13.31 25.80 3.15 6.10 16.67
Bms04×P1 14.22 34.40 3.75 26.10 5.56
Bms05×P1 13.48 27.41 5.41 14.24 5.56
Bms06×P1 13.78 30.25 3.30 17.97 8.89
杂种 F1平均 14.28 34.99 8.86 14.18 10.99
P2(赤阳黑芝麻) 8.94 / / / /
Bms01×P2 13.21 47.76 11.81 19.13 10.99
Bms02×P2 12.56 40.49 4.33 16.39 14.18
Bms03×P2 12.45 39.26 23.63 12.39 6.38
Bms04×P2 11.42 27.74 9.48 13.30 0.07
Bms05×P2 10.69 19.57 7.99 7.47 2.84
Bms06×P2 10.44 16.78 5.99 4.92 -2.13
杂种 F1平均 11.79 31.93 10.54 12.27 5.39
P
3
(B8001) 10.15 / / / /
Bms01×P3 15.27 50.44 19.97 5.00 18.08
Bms02×P3 14.74 45.22 16.01 0.02 22.88
Bms03×P3 12.36 21.77 8.58 -10.16 24.72
Bms04×P3 10.68 5.22 1.16 7.66 4.43
Bms05×P3 14.16 39.51 15.68 4.69 18.45
Bms06×P3 9.38 -7.59 4.49 -1.59 -3.23
杂种 F1平均 12.77 25.76 10.98 0.94 14.22
P4(进贤荆柴麻) 10.29 / / / /
Bms01×P4 12.31 19.63 15.89 -1.94 0.06
Bms02×P4 14.68 42.66 31.60 -4.78 10.59
Bms03×P4 16.59 61.22 48.64 0.04 8.72
Bms04×P4 10.46 1.65 15.59 -19.70 5.92
Bms05×P4 16.31 58.50 48.06 5.07 1.25
Bms06×P4 10.84 5.34 9.88 -16.12 8.72
杂种 F
1
平均 13.53 31.50 28.33 -6.24 5.88
杂种 F1总平均 13.09 31.05 14.68 5.29 9.12
2.4　黑芝麻两系杂种 F1和父本间性状的亲子相关
黑芝麻两系杂种 F1与父本间的单株产量 、单株有效蒴数 、千粒重均为显著的正相关 ,其亲子相关系
数分别为 0.450＊ 、0.469＊和 0.437＊ ,同时 F1与父本间的每蒴粒数也呈正向相关 ,亲子相关系数为
0.233。由此表明 ,黑芝麻两系杂种 F1产量构成性状的优劣 ,在很大程度上取决于父本产量构成性状的
优劣。因此 ,在黑芝麻两系杂种选育过程中 ,重视雄性核不育系单株生产力 、单株有效蒴数 、千粒重 、每
蒴粒数选择的同时 ,也应重视父本品种产量构成性状的选择 ,并且在突出选择单株有效蒴数多和千粒重
3　1期　　　　　　　　　　　　　　　　乐美旺等:黑芝麻杂种优势研究
高的同时 ,又要协调兼顾每蒴粒数以及其它经济性状。
表 2　黑芝麻两系杂种 F1主要性状的优势表现
Table2　Theover-parentheterosisofF1 hybridsoftwo-linecombinationsofblacksesameinmaincharacters
组合名称与
对照(父本)
性状超亲优势(%)
株高 始蒴部位 主茎果轴长 空梢尖长 生育期
Bms01×P1 20.73 0.06 45.17 -30.61 4.76
Bms02×P1 14.39 9.24 22.74 -24.49 5.95
Bms03×P1 2.46 -5.08 11.21 -4.26 5.95
Bms04×P1 4.47 20.80 -9.50 -24.49 4.76
Bms05×P1 13.27 5.08 22.43 4.08 7.14
Bms06×P1 7.23 -15.10 32.71 -28.57 7.14
杂种 F1平均 10.43 2.50 20.80 -18.06 5.95
Bms01×P2 9.07 13.64 8.11 -22.22 3.53
Bms02×P2 14.23 39.82 -1.99 -20.37 4.71
Bms03×P2 -2.29 4.00 -5.59 -18.52 3.53
Bms04×P
2 -1.18 25.09 -19.55 -12.96 5.88
Bms05×P
2 12.61 22.00 8.51 -27.78 5.88
Bms06×P2 20.13 16.55 26.99 -37.04 3.53
杂种 F1平均 8.76 20.18 2.75 -23.15 4.51
Bms01×P3 11.47 11.76 14.53 -42.31 4.71
Bms02×P3 3.91 0.01 9.11 -28.85 5.88
Bms03×P3 -2.74 8.48 -11.21 -17.31 4.71
Bms04×P3 4.89 29.61 -13.18 -32.69 3.53
Bms05×P3 12.77 13.84 13.05 -5.77 5.88
Bms06×P3 6.58 10.27 7.02 -50.00 3.53
杂种 F1平均 6.15 12.33 3.22 -29.49 4.71
Bms01×P4 8.16 12.25 3.98 -30.77 3.57
Bms02×P4 13.67 31.24 1.93 -48.72 5.95
Bms03×P4 10.20 16.23 7.45 -38.46 3.57
Bms04×P4 0.10 17.92 -12.58 -15.38 7.14
Bms05×P
4 12.18 2.45 22.98 -43.59 8.33
Bms06×P4 6.87 5.82 8.22 -25.64 2.38
杂种 F1平均 8.53 14.32 5.33 -33.76 5.16
杂种 F1总平均 8.47 12.33 8.03 -26.12 5.08
表 3　黑芝麻两系杂种 F1产量及主要性状间的相关系数
Table3　ThecorrelationcoefficientbetweenyieldandmaincharactersofF1 hybridsofblacksesame
性状 株高
X1
始蒴部位
X2
果轴长度
X3
空梢尖长
X4
有效蒴数
X5
每蒴粒数
X6
千粒重
X7
生育期
X8
单株产量
X9
X1 1.000 0.632＊＊ 0.652＊＊ -0.166 0.495＊ 0.221 0.428＊ 0.519＊＊ 0.484＊
X2 0.632＊＊ 1.000 -0.269 -0.258 -0.412＊ 0.236 0.153 0.044 -0.217
X3 0.652＊＊ -0.269 1.000 -0.268 0.575＊＊ -0.163 0.367 0.466＊ 0.522＊＊
X4 -0.166 -0.258 -0.268 1.000 -0.202 -0.186 0.231 -0.042 -0.240
X
5 0.495＊ -0.412＊ 0.575＊＊ -0.202 1.000 -0.416＊ -0.135 0.264 0.704＊＊
X
6 0.221 0.236 -0.163 -0.186 -0.416＊ 1.000 -0.432＊ 0.251 0.629＊＊
X7 0.428＊ 0.153 0.367 0.231 -0.135 -0.432＊ 1.000 0.328 0.666＊＊
X8 0.519＊＊ 0.044 0.466＊ -0.042 0.264 0.251 0.328 1.000 0.433＊
X9 0.484＊ -0.217 0.522＊＊ -0.240 0.704＊＊ 0.629＊＊ 0.666＊＊ 0.433＊ 1.000
3　小结与讨论
芝麻基因型雄性不育的创建 ,为芝麻杂交种的商品化生产开创了一条可行的途径。黑芝麻基因雄
性不育的转育以及黑芝麻两系杂种优势的研究尚处于起步阶段 。本研究 F1产量超亲(父本)优势的范
4 江　西　农　业　学　报　　　　　　　　　　　　　 　　　　　18卷
围为 -7.59% ～ 61.22%,平均超亲优势达 31.05%,与白芝麻杂交种 “豫芝 9号 ”较对照品种平均增产
29.52%的增产水平十分接近 [ 12, 15] ,这为将来成功选育出可应用的黑芝麻杂交种带来了希望。同时杂
种 F1产量构成因素的优势表现有助于杂种的筛选。黑芝麻两系杂种 F1各性状间的相关程度在总体上
相对较低 ,这可能与黑芝麻雄性核不育系的主要性状转育的程度及选育水平有密切关系并有待于进一
步深入研究 。黑芝麻两系杂种 F1与父本间单株产量 、单株有效蒴数 、千粒重的亲子相关达显著水平 ,表
明 F1的单株产量对父本诸性状的依赖程度较高 。本研究未涉及遗传距离 、遗传配合力 、性状间的互补
性等方面的内容 ,但仍希望对黑芝麻杂种 F1的筛选与正确选配父本均具有一定的指导作用。
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5　1期　　　　　　　　　　　　　　　　乐美旺等:黑芝麻杂种优势研究