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F_1 GENERATION HETEROSIS OF PEANUT VARIETIES WITH SPECIAL TESTA COLOR

特殊种皮颜色花生杂种优势的研究



全 文 :© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
 文章编号 :100028551 (2002) 0420203205
特殊种皮颜色花生杂种优势的研究
吴兰荣 李正超 邱庆树
(山东省花生研究所 ,山东 青岛 266100)
摘  要 :选用 6 个具有特殊种皮颜色的花生种质材料搭配 10 个杂交组合 ,测试了 F1
代 3 个农艺性状、7 个产量性状的杂种优势。结果表明 :特色花生杂交测试的农艺性
状 ,主茎高表现杂种优势最强 ,产量性状 ,单株果重、单株仁重等综合性状杂种优势较
强 ,各有 8 个组合表现超亲优势 ,超亲优势率分别为 711 %~7314 %和 1211 %~
7115 % ;组合间杂种优势强度也有明显差异 ,总的看白皮花生母本效应较强 ,与红皮
花生做母本比较 ,除饱果数平均杂种优势指数略低外 ,其余各性状均有较大幅度提
高。
关键词 :花生 ;特殊种皮色 ;杂种优势
收稿日期 :2000210231
作者简介 :吴兰荣 (1971~) ,女 ,硕士 ,山东花生所助理研究员 ,从事花生种质资源和遗传育种工作。
特殊种皮颜色花生的遗传育种研究国内外均少有报道。上世纪 60~70 年代美国 Ham2
mons 等曾利用保存的种质材料对种皮色泽遗传规律作过一些探讨 ,但未见有育种上的实践。
随着人民生活水平的提高 ,对特色花生及其食品的需求增多 ,相关研究也日益迫切。为此 ,我
们利用种质资源或辐射与生物技术手段创造的新种质搭配了 10 个特色花生组合进行遗传育
种研究 ,本文报道各组合 F1 代主要农艺性状和产量性状的杂种优势 ,供有关育种人员参考。
1  材料与方法
111  材料
选用 A402 (红色) 、T9 (白色) 、T18 (白红花皮) 、T10 (褐色) 、T2324 (黑色) 、T20 (紫色) 等 6 份
特色花生材料 ,其中 A402、T9、T2324 为原有种质材料 ,T20、T18 为60 Coγ射线 250Gy 照射品种资
源材料的创新稳定种质 ,T10 为种间杂交创造的新种质。
112  方法
分别以 A402 和 T9 为母本 ,与其他种质搭配杂交组合。F1 代杂种尽数田间种植 ,垄宽
40cm ,长 5m ,单行种植 ,株距 1615cm ,单粒播种。收获时父母本和各组合均取有代表性的 30 个
植株记载种皮色泽 ,测试主茎高、分枝数、结果枝数等农艺性状和单株结果数、饱果数、秕果数、
双仁果数、单仁果数等产量性状 ,晒干后称量单株果重和单株仁重。为保证杂种可靠性 ,杂交
时严格操作 ,尤其注意杂交时去雄及杂交前后掐花彻底 ,每组合授粉结束时镊子都用酒精棉球
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© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
认真擦拭 ,杂交果针套红塑料绳标记 ,F1 代杂种田间种植时结合父母本表现去伪存真 ,最后选
取测试材料时结合种皮色泽等再次去除假杂种。
2  试验结果
亲本和各组合 F1 代性状观测结果列入表 1。
表 1  特色花生杂交亲本及 F1 杂种各性状测定结果
Tabel 1  The characters of special testa color peanut parents and F1 generation
亲本或
组合
parent or
combination
亲本和
F1 色泽
parent
and F1
color 3 主茎高main stemheight(cm) 分枝数No. ofbranchesΠplant 果枝数No. offruitingbranchesΠplant 单株果数No. ofpodsΠplant 饱果数No. offilledpodsΠplant 秕果数No. ofunfilledpodsΠplant 双仁果数No. of22kernelpodsΠplant 单仁果数No. of12kernelpodsΠplant 单株果重pod yieldΠplant(g) 单株仁重seed yieldΠplant(g)
T20 P 21. 9 25. 2 13. 6 23. 6   13. 4   10. 2 15. 0   8. 6 17. 04   11. 66  
T9 W 24. 6 5. 8 4. 6 12. 4 6. 8 5. 6 5. 2 7. 2 12. 38 7. 46
T18 WΠR 45. 4 5. 2 5. 4 27. 8 11. 8 16. 0 17. 4 10. 4 26. 6 17. 46
T10 D 17. 4 18. 8 13. 0 14. 6 7. 2 7. 4 9. 8 4. 8 19. 4 13. 08
T2324 B 16. 6 10. 2 10. 4 16. 6 12. 0 4. 6 11. 0 5. 6 20. 8 12. 28
A402 R 33. 4 5. 4 5. 8 18. 8 12. 2 6. 6 7. 8 11. 0 14. 28 9. 2
A402 ×T9 RΠW 35. 9 6. 6 7. 2 23. 4 17. 8 5. 6 12. 4 11. 0 23. 86 15. 44
A402 ×T18 RΠW 53. 6 3. 8 4. 6 14. 6 13. 2 1. 4 8. 0 6. 6 13. 28 7. 42
A402 ×T10 R 26. 0 5. 0 5. 4 17. 8 35. 8 2. 0 8. 8 9. 0 20. 768 14. 66
A402 ×T2324 P 33. 6 6. 2 6. 8 20. 4 18. 4 2. 0 9. 6 10. 8 25. 6 17. 4
A402 ×T20 R 29. 8 4. 2 4. 8 14. 2 11. 8 2. 4 8. 8 5. 4 18. 92 13. 18
T9 ×A402 RΠW 41. 8 8. 8 8. 0 25. 8 20. 6 5. 2 13. 6 12. 2 24. 76 15. 78
T9 ×T18 WΠR 41. 3 7. 3 7. 3 22. 67 15. 67 7. 0 12. 0 10. 67 22. 13 13. 667
T9 ×T10 RΠW 33. 0 27. 8 14. 0 26. 2 8. 0 18. 2 16. 0 10. 2 30. 88 18. 36
T9 ×T2324 PΠR 34. 9 11. 8 9. 3 23. 25 17. 25 6. 0 16. 25 7. 0 33. 625 17. 325
T9 ×T20 RΠW 27. 3 9. 6 7. 8 22. 8 14. 6 8. 2 15. 4 7. 4 27. 1 16. 94
 3 P :紫色 ;W:白色 ;WΠR :白红花皮 ;D :褐色 ;B :黑色 ;R :红色 ;RΠW:红白花皮 ;PΠR = 紫红花皮。
 3 P :Purple ;W:White ;WΠR :White and red varigated ; D :Drab ; B :Black ; R :Red ;RΠW:Red and white varigated ; PΠR :Purple and red
varigated.
211  特色花生杂交各主要性状的杂种优势率
根据潘家驹等[1 ]采用的方法分别计算各组合杂种优势强弱 :
(1)当 F1 值大于高值亲本 (HP)时称超亲优势 :超亲优势 ( %) = F1 - HPHP ×100
  (2)当 F1 值小于 HP 而大于双亲平均值 (MP)时称中亲优势 ;
中亲优势 ( %) = F1 - (P1 + P2 )Π2(P1 + P2 )Π2 ×100
  (3)当 F1 值小于 MP 值而大于低值亲本 (LP)时称负向中亲优势 ,计算式同中亲优势 ;
(4)当 F1 值小于LP 值时称负向超亲优势 ;负向超亲优势 ( %) = F1 - LPLP ×100
  主要农艺性状和主要产量性状的杂种优势率计算统计结果列入表 2。
从表 2 可以看出 ,农艺性状杂种优势主茎高较之分枝数和结果枝数表现明显 ,10 个组合
有 7 个表现超亲优势 ,超亲优势率为 016 %~4118 % ,有 3 个表现为中亲优势 ,中亲优势率为
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214 %~1811 % ;而分枝数和结果枝数则各有一半组合分别表现中亲和超亲优势或者负向中亲
和负向超亲优势。
表 2  10 个特色花生组合主要农艺性状的杂种优势率
Tabel 2  Heterosis of main characters of 10 combinations with special testa color peanut ( %)
性 状
character
超亲优势
over2parent heterosis 中亲优势mid2parent heterosis 负向中亲优势negative mid2parent heterosis 负向超亲优势negative over2parent heterosis
组合数
No. of
combinations
幅 度
range
组合数
No. of
combinations
幅 度
range
组合数
No. of
combinations
幅 度
range
组合数
No. of
combinations
幅 度
range
主茎高
main stem height
7 0. 6~41. 8 3 2. 4~18. 1 0 0
分枝数
No. of branchesΠplant 5 13. 8~51. 7 0 2 - 20.5~ - 38.1 3 - 7. 4~ - 26. 9
结果枝数
No. of fruiting
branchesΠplant 4 7. 7~37. 9 1 23. 3 2 - 14.3~ - 16.0 3 - 6. 9~ - 17. 2
单株果数
No. of podsΠpalnt 5 8. 5~79. 5 3 6. 6~26. 7 0 2 - 22.3~ - 24.5
饱果数
No. of filled
podsΠplant 9 8. 2~193. 4 0 0 1 - 3. 3
秕果数
No. of unfilled
podsΠplant 2 7. 1~45. 9 1 3. 8 1 - 35. 2 6 0~ - 78. 8
双仁果数
No. of 22kernel
podsΠplant 5 2. 7~74. 4 3 0~6. 2 2 - 22.8~ - 36.5 0
单仁果数
No. of 12kernel
podsΠplant 4 0~41. 7 3 9. 4~30. 1 1 - 6. 3 2 - 36.5~ - 37.2
单株果重
pod yieldΠplant 8 7. 1~73. 4 1 13. 5 0 1 - 7. 0
单株仁重
seed yieldΠplant 8 12. 1~71. 5 1 9. 7 0 1 - 19. 3
  产量性状 ,除秕果数外 ,各性状多数组合均表现较强的杂种优势 ,而秕果数多数组合表现
负向超新优势 ,实际也是育种上希望看到的。产量性状的综合性状单株果重和单株仁重表现
中新优势和负向超亲优势的均各有 1 个组合 ,各有 8 个组合表现超亲优势 ,其中单株果重杂种
优势率为 711 %~7314 % ,单株仁重杂种优势率为 1211 %~7115 % ,而具体到各产量因素性状 ,
如单株结果数、饱果数、双仁果数和单仁果数 ,除饱果数杂种优势较强外 ,其余则较低 ,如单株
结果数和双仁果数均各有 5 个组合表现超亲优势 ,超亲优势率分别为 815 %~7915 %和 217 %
~7414 % ,各有 3 个组合表现中亲优势 ,中亲优势率分别为 616 %~2617 %和 0~612 % ,单株结
果数还有 2 个组合表现负向超亲优势 ,负向超亲优势率为 - 2213 %~ - 2415 % ,双仁果数还有
2 个组合表现负向中亲优势 ,负向中亲优势率为 - 2218 %~ - 3615 %。
212  特色花生杂交各组合杂种优势指数和杂种优势率
杂种优势指数是指杂交种某一数量性状的平均值与双亲同一性状平均值的比值 ,杂种优
502 4 期 特殊种皮颜色花生杂种优势的研究
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势指数较直观的反映了杂种优势的强弱。杂种优势指数 ( %) = F1(P1 + P2 )Π2 ×100
  将 10 个特色花生杂交组合杂种优势指数计算结果列入表 3 ,各组合超亲优势、中亲优势、
负向中亲优势和负向超亲优势计算结果列入表 4。
表 3  10 个特色花生组合的杂种优势指数
Tabel 3  Index of heterosis of 10 combinations with special testa color peanut ( %)
组 合
combination
主茎高
main
stem
height
(cm)
分枝数
No. of
branchesΠplant 果枝数No. offruitingbranchesΠplant 单株果数No. ofpodsΠplant 饱果数No. offilledpodsΠplant 秕果数No. ofunfilledpodsΠplant 双仁果数No. of22kernelpodsΠplant 单仁果数No. of12kernelpodsΠplant 单株果重pod yieldΠplant(g) 单株仁重seed yieldΠplant(g)
A402 ×T9 123. 8 117. 9 138. 5 150. 0 187. 4  91. 8 190. 8 120. 9 179. 0 185. 4
A402 ×T18 136. 1 71. 7 82. 1 62. 7 110. 0 12. 4 63. 5 61. 7 65. 0 55. 7
A402 ×T10 102. 4 41. 3 57. 4 106. 6 369. 1 28. 6 100. 0 113. 9 123. 3 131. 6
A402 ×T2324 134. 4 79. 5 84. 0 115. 3 152. 1 35. 7 102. 1 130. 1 146. 0 162. 0
A402 ×T20 107. 8 27. 5 49. 5 67. 0 92. 2 28. 6 77. 2 55. 1 120. 8 126. 4
平 均 120. 9 67. 6 82. 3 100. 3 182. 2 39. 4 106. 7 96. 3 126. 8 132. 2
mean
T9 ×A402 144. 1 157. 1 153. 8 165. 4 216. 8 85. 2 209. 2 134. 1 185. 7 189. 4
T9 ×T18 118. 1 133. 3 146. 6 112. 8 168. 5 64. 8 106. 2 121. 3 113. 5 109. 7
T9 ×T10 157. 1 226. 0 159. 1 194. 1 114. 3 280. 0 213. 3 170. 0 194. 3 178. 8
T9 ×T2324 169. 3 146. 9 123. 3 160. 3 183. 5 117. 6 200. 6 109. 4 141. 9 175. 5
T9 ×T20 117. 4 61. 9 85. 7 126. 7 144. 6 103. 8 152. 5 93. 7 184. 2 177. 2
平 均 141. 2 145. 0 133. 7 151. 9 165. 5 130. 3 176. 4 125. 7 163. 9 166. 1
mean
表 4  10 个特色花生组合的杂种优势率
Tabel 4  Heterosis of 10 combinations with special testa color peanut ( %)
组 合
combination
主茎高
main stem
height
(cm)
分枝数
No. of
branchesΠplant 果枝数No. offruitingbranchesΠplant 单株果数No. ofpodsΠplant 饱果数No. offilledpodsΠplant 秕果数No. ofunfilledpodsΠplant 双仁果数No. of22kernelpodsΠplant 单仁果数No. of12kernelpodsΠplant 单株果重pod yieldΠplant(g) 单株仁重seed yieldΠplant(g)
A402 ×T9  7. 51  13. 81  24. 11  24. 51  45. 91   04  59. 01   01  67. 11  67. 81
A402 ×T18 18. 11 - 26. 94 - 14. 84 - 22. 34 8. 21 - 78. 84 - 36. 53 - 36. 54 - 7. 04 - 19. 34
A402 ×T10 2. 42 - 7. 44 - 6. 94 6. 62 193. 41 - 69. 74 02 13. 92 7. 11 12. 11
A402 ×T2324 0. 61 - 20. 53 - 16. 03 8. 51 50. 81 - 56. 54 2. 12 30. 12 23. 11 41. 71
A402 ×T20 7. 82 - 22. 24 - 17. 24 - 24. 54 - 3. 34 - 63. 64 - 22. 83 - 37. 24 11. 01 13. 01
T9 ×A40 25. 11 51. 71 37. 91 37. 21 68. 91 - 7. 14 74. 41 10. 91 73. 41 71. 51
T9 ×T18 18. 12 26. 41 35. 71 12. 82 32. 81 - 35. 23 6. 22 2. 61 13. 52 9. 72
T9 ×T10 34. 11 47. 91 7. 71 79. 51 11. 11 45. 91 63. 31 41. 71 59. 21 40. 41
T9 ×T2324 41. 81 15. 21 23. 32 40. 11 43. 81 7. 11 47. 71 9. 42 61. 71 41. 11
T9 ×T20 11. 01 - 38. 13 - 14. 33 26. 72 9. 01 3. 82 2. 71 6. 33 59. 01 45. 31
 注 :1 :超亲优势 ;2 :中亲优势 ;3 :负向中亲优势 ;4 :负向超亲优势。
 Notes :1 :Over2parent heterosis ;2 :Mid2parent heterosis ;3 :Negative mid2parent heterosis ;4 :Negative over2parent heterosis.
由表 3、表 4 可见 ,特色花生杂交不同组合表现杂种优势强度有较大差异。T9 ×T10 (白 ×
褐) 、T9 ×A402 (白 ×红) 、A402 ×T9 (红 ×白) 、T9 ×T23 - 4 (白 ×黑)等组合各性状杂种优势指数
较大 ,其超亲优势率分别为 717 %~7915 %、1019 %~7414 %、0~6718 %和 711 %~6117 % ,而
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A402 ×T18 (红 ×白红花皮)和 A402 ×T20 (红 ×紫)则各性状杂种优势指数较小 ,表现较强的负
向超亲优势 ,其负向超亲优势率分别为 - 710 %~ - 7818 %和 - 313 %~6316 %。总的看 ,白皮
花生作母本的 5 个组合各性状平均杂种优势指数为 12517 %~17614 % ,红皮花生作母本为
3914 %~18212 % ,除饱果数外 ,白皮花生作母本各性状杂种优势强度均高于红皮花生作母本 ,
说明所用白皮花生有较强的母本效应。
3  讨  论
311  研究表明 ,特色花生杂交 ,其杂种一代与双亲比较 ,存在着较强的杂种优势 ,但杂种优势
率和杂种优势指数随组合和性状的不同有较大差异。试验选用的白皮花生作母本的组合较红
皮花生作母本的组合表现较强的杂种优势 ,根据本研究数据估算 ,白皮花生一般配合力 ( GCA)
为 11393 ,高于红皮花生 ( - 11397) ,但由于特色花生的选种目标不同于一般花生 ,衍生的 F3 代
中选株数 ,红皮花生作母本中选 224 株 (见后续报道) ,高于白皮花生作母本的组合 (166 株) ,说
明通过不同经济性状杂种优势的分析 ,对杂交亲本选配和后代处理有一定参考价值 ,同时人工
选择对特色花生遗传育种后代优势表现有着特殊作用。
312  从特色花生杂交各性状杂种优势表现来看 ,单株仁重等综合产量性状往往表现出较强的
杂种优势 ,而单株果数、双仁果数等产量因素性状则杂种优势相对较弱 ,这和王振华 (1991) 从
玉米上得出的结论基本一致。
参考文献 :
[ 1 ]  潘家驹 ,主编. 作物育种学总论. 北京 :农业出版社 ,1992 ,83~85
[ 2 ]  山东省花生研究所育种研究室. 花生杂种优势的研究. 花生科技 ,1978 , (1)
[ 3 ]  邱庆树 ,等. 花生辐射杂交 F1 代杂种优势的测定. 花生科技 ,1983 , (4) :16~18 ,21
[ 4 ]  Harold E. Pattee ,et al . Peanut Science and Technology. American Peanut Research and Education Society ,Inc. ,1982 ,65~69
F1 GENERATION HETEROSIS OF PEANUT VARIETIES
WITH SPECIAL TESTA COLOR
WU Lian2rong  LI Zheng2chao  QIU Qing2shu
( Shandong Peanut Research Institute , Qingdao , Shandong prov. 266100)
ABSTRACT :Six peanut varieties with special testa color were arranged in pairs of 10 cross combi2
nations , and 3 agronomic characters and 7 yield characters were tested for their heterosis. The re2
sults showed that the main stem height had the most powerful heterosis among tested agronomic
characters. Among yield characters ,the syntheitc characters ———pod yield per plant and seed yield
per plant had better heterosis ,each has 8 combinations showed over2parent heterosis with ranges
of 711 %~7314 % and 1211 %~7115 %,respectively. The heterosis among combinations also has
signif icant difference. In all characters except the No. of f illed pods per plant ,the tested white var2
iety has more powerful heterosis than red variety when they were used as female parent.
Key words :peanut ; special testa color ; heterosis
702Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2002 ,16 (4) :203~207