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大花三色堇自交系主要数量性状配合力分析



全 文 :第36卷第1期
2 0 1 3年1月
河 北 农 业 大 学 学 报
JOURNAL OF AGRICULTURAL UNIVERSITY OF HEBEI
Vol.36No.1
Jan.2 0 1 3
   
文章编号:1000-1573(2013)01-0011-05
大花三色堇自交系主要数量性状配合力分析
卢兴霞1,2, 胡惠蓉1, 王 健1,3, 于爱霞1,
陈 清1, 张其生1, 包满珠1
(1.华中农业大学 园艺林学学院,园艺植物生物学教育部重点实验室,湖北 武汉430070;
2.天津农学院 园艺系,天津300384;3.海南大学 园艺园林学院,海南 儋州571737)
摘要:为评估大花三色堇自交系的遗传潜质,指导大花三色堇杂交育种,对大花三色堇5个亲本自交系及其按
Griffing完全双列杂交Ⅱ 组配的10个杂种F1 的7个主要数量性状进行了配合力分析。结果表明:亲本C是综
合性状相对优良的亲本;在培育大花、丰花品种时,亲本E可作为重要亲本。对杂交组合进行特殊配合力效应分
析表明,组合E×B、B×A的综合表现较好。在进行亲本选择和杂交组合配制时,应同时兼顾一般配合力效应和
特殊配合力效应,且一定要在选择一般配合力较高的基础上注重较高特殊配合力效应的选择。根据总配合力效
应可以有效预测杂交组合的表现。
关 键 词:大花三色堇;数量性状;一般配合力;特殊配合力;总配合力效应
中图分类号:S682.1+9 文献标志码:A
Combining ability analysis for main quantitative traits
of Viola×wittrockiana Gams.inbred lines
LU Xing-xia1,2,HU Hui-rong1,WANG Jian1,3,YU Ai-xia1,CHEN Qing1,
ZHANG Qi-sheng1,BAO Man-zhu1
(1.Ministry of Education,Colege of Horticulture and Forestry Sciences,Huazhong Agricultural University,
Key Laboratory of Horticultural Plant Biology,Wuhan 430070,China;2.Department of Horticulture,
Tianjin Agricultural University,Tianjin 300384,China;3.Colege of Horticulture and Landscape Sciences,
Hainan University,Danzhou 571737,China)
Abstract:In order to study the selection patterns of combinations with strong heterosis and the
using value of 5inbred lines,combining ability analysis was made for 7main quantitative traits
in 5inbred lines and 10hybrid combinations,by means of the analysis method of Griffing com-
plete dialel crossⅡ.The analysis had been done about general combining ability of the inbred
lines.The results showed that parent C was a better inbred line for many traits,and E could be
used as a parent in hybridization breeding programs aiming for large-sized and large-numbered
flowers.By analysing the special combining ability,E×B and B×A performed quit wel in
           
收稿日期:2012-11-23
基金项目:农业部948项目(No.2003-Z36)资助;中央高校基本科研业务费专项基金(华中农业大学科技创新基金项目
2008XCX013;华中农业大学博士科研启动费项目52204-07025).
作者简介:卢兴霞(1978-),女,硕士,讲师,主要从事观赏植物遗传育种研究.E-mail:lxxhh@eyou.com.
通讯作者:包满珠(1963-),男,教授,博导,从事园林植物遗传育种与生物技术研究.E-mail:mzbao@mail.hzau.edu.cn.
12  河 北 农 业 大 学 学 报     第36卷   
special combining ability regarding most of the 7ornamental traits.When selecting parents or
preparation of hybrid combination,general combining ability and special combining ability must
be considered at the same time.Furthermore,it is important to pay much attention to select
higher special combining ability in terms of higher general combining ability.Performance of
hybrid combination could be forecasted through total combining ability.
Key words:Viola×wittrockiana Gams.;quantitative traits;general combining ability;special
combining ability;total combining ability
  大花三色堇(Viola×wittrockiana Gams.)为
堇菜科(Violaceae)堇菜属(Viola L.)多年生草本花
卉,在我国多作2年生栽培,北方则常作1年生栽
培。具有花色艳丽,花期长且耐寒的特点,是我国重
要的冬春彩色草花,素有“花坛皇后”的美誉[1]。大
花三色堇是1839年由英国育种工作者 Wiliam
Thompson利用三色堇(V.tricolor)、黄堇(V.lut-
ea)及开蓝色花的可能是阿尔泰堇菜(V.altica)杂
交获得的园艺杂交种;此后,其品种改良工作在欧美
国家取得了显著成效,培育出许多新品系,实现了良
种F1代化[2]。我国对大花三色堇的引进和研究比
较晚,目前生产用种主要依赖进口F1代,繁殖后分
离严重,难以继续利用[3]。因此,加快三色堇育种技
术的研究,尽快培育具有自主知识产权的大花三色
堇F1代新优品种是当务之急。
培育 F1代新优品种,需要有优良的亲本组合。
配合力是亲本选配和杂种优势利用的重要参考指
标[4],已广泛地应用于农作物[5-6]、蔬菜[7-8]等的亲本
选配和育种研究中,并且取得了良好的效果。但在
1、2年生草花育种中的应用极少,目前只在色素万
寿菊育种中有报道[9],在大花三色堇育种中也未见报
道。为此,本试验采用Grifing完全双列杂交方法Ⅱ,
对大花三色堇主要数量性状配合力进行了研究,为有
效选配亲本,加强杂种优势预测提供理论依据。
1 材料与方法
大花三色堇亲本材料为经多代严格自交的5个
纯系材料(见表1)。于2005年4月按 Griffing完
全双列杂交方法Ⅱ配制组合,6月收获亲本和F1 代
种子,9月在温室中将亲本与F1 播种于128孔规格
的穴盘中,11月中旬定植于华中农业大学花卉试验
基地直径17cm 的瓦盆中,露地常规管理。完全随
机区组设计,3次重复,每个重复至少20盆。播种7
个月后(盛花期)对7个性状(花径、花数、花梗长、花
瓣厚、株高、株幅、分枝数)进行测量。对所得数据进
行配合力分析,采用 DPS数据处理软件完成[10]。
表1 亲本自交系主要数量性状表现
Table 1 Main quantitative traits of five parents
亲本代号
Parent
code
原品系
Original
accessions
种质来源
Germplasm
resource
花色
Flower
color
花径/cm
Flower
size
花数
No.of
flower
株型
Plant type
株高/cm
Plant
height

Swiss Giants
Evening Glow
荷兰 黄色 有斑 4.92 少 紧凑 15.00

White
Lady
荷兰 白色 无斑 5.77 中等 较松散 16.48

Swiss Giants
Bema
荷兰
深紫色
有斑
6.50 中等 较紧凑 13.53
D  Mixture 中国昆明 蓝色 有斑 5.02 多 松散 14.87
E  Bingo 美国
堇色
有条纹
6.86 中等 较松散 15.02
2 结果与分析
2.1 方差分析
方差分析结果(表2)表明,7个性状的15个处理
组合间差异都达到了极显著水平,说明组合间的基因
效应存在着遗传差异;各性状的一般配合力(GCA)和
特殊配合力(SCA)均存在极显著差异,说明7个性状
同时受基因的加性效应、非加性效应的影响。
第1期 卢兴霞等:大花三色堇自交系主要数量性状配合力分析 13    
表2 主要数量性状的配合力方差分析
Table 2 Variance analysis of combining ability for 7main quantitative traits
变异来源
Source
自由度
df
株幅
Plant
width
株高
Plant
height
花径
Flower
size
花数
No.of
flower
花梗长
Length of
stalk
花瓣厚
Thickness
of petal
分枝数
No.of
branch
区组 2  4.93  9.00  3.23  16.15  1.67  3.99  3.08 
处理 14  9.11** 6.83** 25.50** 11.53** 5.62** 8.17** 5.90**
一般配合力 4  24.50** 6.63** 74.20** 22.14** 7.03** 16.881 9** 8.63**
特殊配合力 10  2.95** 6.91** 6.02** 7.28** 5.05** 4.678 9** 4.81**
 注:*、**分别表示在0.05和0.01水平上的差异显著,下表同。
2.2 配合力效应分析
2.2.1 一般配合力效应分析 一般配合力效应
(GCA)是衡量亲本育种潜力高低的重要尺度,其大
小和符号表示加性基因作用的程度和方向。从表3
可以看出,亲本E花径、花数的一般配合力效应为
最大值且均达到了正向极显著水平。花径、花数是
大花三色堇育种的重要指标,亲本E在花径、花数
这2个数量性状方面均表现出较高的正向效应,表
明亲本E是配制大花、丰花型组合的优良亲本,同
时花瓣厚为正值,说明该亲本对杂交后代这一性状
的贡献是正向的。亲本C除在花数和分枝数方面
的一般配合力效应达到负向极显著外,在其他性状
方面的表现都比较好,因此亲本C是个综合性状相
对优良的亲本。亲本A花径、花数的一般配合力效
应值都达到了负向极显著水平,因此在这2个性状
方面的加性效应很小,但其株幅的一般配合力效应
达到了负向极显著水平且数值是最大的,所以它是
改良后代松散株型的极佳亲本。亲本D的花数和
分枝数一般配合力效应排名第2,达到了正向极显
著;花梗长和株高对后代的贡献都是负向的,且花
梗长的一般配合力效应达到了负向极显著且排
名第1,因此,亲本D以用作改良后代的长花梗、花
数和分枝数少及株高高的缺点,培育花梗短、花数
多、丰满且矮化的植株。亲本B花数、分枝数的一
般配合力效应达到了正向极显著且排名分别为
第3和第1,所以在花数和分枝数方面的加性效
应是比较大的。
表3 一般配合力效应分析
Table 3 Analysis of general combining ability effect for 7main quantitative traits
亲本
Parent
株幅
Plant
width
株高
Plant
height
花径
Flower
size
花数
No.of
flower
花梗长
Length of
stalk
花瓣厚
Thickness
of petal
分枝数
No.of
branche
E -0.09    0.37* 0.35** 1.10**   0.24* 0.001 1 -0.19 
C -0.54** -0.84** 0.29** -0.63** -0.10  0.000 7 -0.74**
B  1.00** 0.66** 0.10** -0.01  -0.17  0.001 2  0.63**
A -1.49** -0.01  -0.32** -1.18** 0.42** -0.001 1  -0.26 
D  1.12** -0.17  -0.41** 0.72** -0.39** -0.001 8* 0.56**
LSD0.05 0.37  0.37  0.07  0.34  0.21  0.001 8  0.34 
LSD0.01 0.49  0.49  0.09  0.45  0.28  0.002 4  0.45 
2.2.2 特殊配合力效应分析 从表3可以看出,各
性状特殊配合力效应值在大小和方向上都存在很大
的差异;并且,同一性状不同组合间的特殊配合力效
应值差异也很大。以花径、花数等观赏性状为主要
选育目标,则杂种优势比较强的组合有E×B、B×
A。就花径而言,杂种优势比较明显的组合有B×
A、E×B;花数的特殊配合力效应较好的组合有E×
D、E×A、E×B。
由表4结合表3可以看出,一般配合力效应都
高的亲本,组配后杂交后代的特殊配合力效应不一
定是最优的;但特殊配合力效应较高的杂交组合中,
至少有1个亲本的一般配合力效应是比较高的。如
花径,亲本E和C的一般配合力效应分别是最大和
第2,但它们组配的杂交组合 E×C的特殊配合力
效应为-0.14,排名倒数第4。杂交组合 B×A 花
径的特殊配合力效应效应是最大的,虽然亲本A的
14  河 北 农 业 大 学 学 报     第36卷   
一般配合力效应比较低,但亲本B花径的一般配合 力效应是比较高的(见表4)。
表4 各组合主要数量性状特殊配合力效应分析
Table 4 Analysis of special combining ability effect for 7main quantitative traits
组合
Cross
株幅
Plant width
株高
Plant height
花径
Flower size
花数
No.of flower
花梗长
Length of stalk
花瓣厚
Thickness of petal
分枝数
No.of branche
E×C -0.33  0.43 -0.14  0.14 -0.31  0.000 6 -0.03
E×B  0.73  2.09  0.28  1.12  1.25  0.023 5  0.80
E×A  0.83 -0.58 -0.19  1.56 -0.62 -0.007 5  0.23
E×D  0.50  2.09 -0.09  1.85  0.35  0.022 1  0.15
C×B  0.82 -0.39 -0.25 -0.22  0.40  0.013 5  1.62
C×A  0.82  1.60 -0.11 -0.64  0.75  0.015 9  1.85
C×D  0.07  0.54 -0.14  0.98 -0.31 -0.024 6  0.30
B×A  0.03  1.29  0.38  0.14  0.53  0.005 4  0.15
B×D -0.74 -0.71 -0.37  0.77 -1.07 -0.021 7 -0.41
A×D  1.49  0.25  0.10  0.47 -0.06 -0.009 4 -0.04
2.2.3 总配合力效应分析 在配合力分析中,遗传
型效应是用一般配合力效应和特殊配合力效应的和
即总配合力效应(TCA)表示的。所以杂交组合F1
的遗传型效应不仅要考虑双亲的一般配合力效应,
还应考虑该杂交组合的特殊配合力效应,即用总配
合力效应来衡量杂交组合的表现优劣更为合理[11]。
用总配合力效应来评价杂交组合的农艺性状,在农
作物[12]、蔬菜[13]和林业[14]等方面都得到了广泛的
应用,但未见在观赏花卉方面的应用报道。
由表5可以看出,一般配合力效应或特殊配合
力效应太低都可以导致总配合力效应不高。由于亲
本D(-0.41)花径的一般配合力效应较低,导致由
其配制的杂交组合的总配合力效应都不高;亲本C
和B花径的一般配合力效应都达到了正向极显著
水平,但因C×B组合的特殊配合力效应为负向较
高值(-0.25),所以使得组合的总配合力效应不高
(0.14)。所以,在进行组合配制时必须同时兼顾一
般配合力效应和特殊配合力效应,且一定要在选择
一般配合力较高的基础上注重较高特殊配合力效应
的选择,才能收到较好的效果。以花径、花数为主要
育种目标,同时参考其他性状,E×B和E×C 2个
组合是综合性状比较好的杂交组合,组合E×D、E
×A、B×D和C×D 花数的总配合力效应值较高,
这些组合的其他性状也各有优点,可以根据育种目
标有目的的进行选育。
表5 总配合力效应分析
Table 5 Analysis of total combining ability effect for 7main quantitative traits
组合
Cross
株幅
Plant width
株高
Plant height
花径
Flower size
花数
No.of flower
花梗长
Length of stalk
花瓣厚
Thickness of petal
分枝数
No.of branche
E×C -0.96 -0.05  0.50  0.61 -0.16  0.002 4 -0.95
E×B  1.64  3.11  0.72  2.21  1.32  0.025 8  1.25
E×A -0.74 -0.23 -0.17  1.48  0.04 -0.007 5 -0.22
E×D  1.54  2.29 -0.15  3.68  0.21  0.021 4  0.52
C×B  1.27 -0.58  0.14 -0.86  0.13  0.015 4  1.52
C×A -1.21  0.75 -0.15 -2.46  1.07  0.015 5  0.85
C×D  0.66 -0.47 -0.25  1.08 -0.79 -0.025 7  0.12
B×A -0.46  1.93  0.15 -1.06  0.77  0.005 5  0.52
B×D  1.37 -0.23 -0.68  1.48 -1.63 -0.022 3  0.78
A×D  1.12  0.073 -0.64  0.01 -0.03 -0.012 3  0.25
3 结论
3.1 大花三色堇的亲本选配
同一亲本不同性状、同一性状不同亲本的一般
配合力效应差异较大。因此,以一般配合力效应为
参考指标,根据不同的育种目标,可以做到优势互
补,有目的地筛选符合要求的优良亲本。如亲本E
可作为改良大花三色堇花径、花数主要观赏性状
第1期 卢兴霞等:大花三色堇自交系主要数量性状配合力分析 15    
的重要亲本材料。亲本 C是综合性状相对优良
的亲本,可以作为综合育种的重要亲本材料加以
利用。
特殊配合力可以反映出杂交组合是否具有杂种
优势,从而为杂交亲本的选配提供参考。在选配大
花三色堇的亲本时,不仅要注重亲本的一般配合力
效应,有时也应注重对杂交组合特殊配合力效应的
选择。一般情况下,亲本中有1个亲本的一般配合
力效应较高的杂交组合比双亲一般配合力效应中等
或较低的杂交组合表现好。但当双亲的一般配合力
效应都高时,也并不意味着其组配的杂交组合的表
现就一定好,此时,应注重对特殊配合力效应的选
择,具有较高特殊配合力效应的组合其表现才较好,
这与肖本泽等人[15]的研究结果一致。
3.2 杂交组合的评价
本研究表明,大花三色堇的7个性状同时受基
因的加性效应、非加性效应影响。所以,杂交组合各
性状表现的优劣用总配合力效应来评估更加全面。
以花径、花数为主要育种目标,同时参考其他性状,
E×B和E×C是2个综合性状比较好的杂交组合,
这与杂交组合的田间表现相一致。
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(编辑:宗淑萍)