晚白海棠×华月苹果杂交种实生苗若干性状的遗传分析_李娇.pdf
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1、李 娇,安秀红,邵建柱,等 晚白海棠 华月苹果杂交种实生苗若干性状的遗传分析 江苏农业科学,():晚晚白白海海棠棠 华华月月苹苹果果杂杂交交种种实实生生苗苗若若干干性性状状的的遗遗传传分分析析李 娇,安秀红,邵建柱,李武兴,田 义(河北省山区农业技术创新中心 国家北方山区农业工程技术研究中心,河北保定;河北农业大学园艺学院,河北保定;中国农业科学院果树研究所,辽宁兴城)摘要:以苹果品种晚白海棠为母本、栽培品种华月为父本构建的杂交群体为试材,通过对杂交种实生苗的果实、叶片等若干性状的遗传变异和遗传倾向进行分析,鉴定苹果若干性状的遗传规律,以期为杂交育种亲本的选配提供参考。结果表明,晚白海棠 华月
2、苹果杂交种实生苗存在丰富的遗传多样性。杂交种实生苗的单果质量、果实横径、果实纵径、果形指数、叶片长度、叶片宽度、可溶性固形物含量等性状均呈正态分布,单果质量、果梗粗、果实横径、果实纵径间呈极显著正相关。杂交群体单果质量的变异系数为 ,杂交群体的单果质量更倾向于小果型母本晚白海棠,低于低值亲本后代占比超过,表现出性状退化的趋势。杂交种实生苗果实果形主要以双亲果形为主,果形指数的变异系数只有 ,有向圆形果变异的趋势。果形指数、色差指数、可溶性固形物等重要性状的遗传传递力均达到 以上。可溶性固形物低于低值亲本比率为 ,可滴定酸低于低值亲本比率达 ,但在杂交种实生苗中也出现了一些性状表型优于高值亲本的
3、株系。关键词:苹果;杂交种实生苗;性状;遗传倾向 中图分类号:文献标志码:文章编号:()收稿日期:基金项目:国家自然科学基金(编号:、);河北省自然科学基金面上项目(编号:);河北省省属高等学校基本科研业务费研究项目(编号:)。作者简介:李 娇(),女,陕西宝鸡人,硕士,研究方向为果树生物技术与遗传育种。:。通信作者:田 义,副研究员,硕士生导师,研究方向为果树生物技术与遗传育种。:。中国是世界苹果生产大国,但主栽品种中具有自主知识产权品种的占有率却很低。为了保障我国苹果产业可持续健康发展,满足人们对苹果品种多样化的需求,必须尽快培育出多种类型的苹果优质新品种。然而,由于苹果树童期长、树体高大
4、、自交不亲和等因素,导致苹果育种周期长、成本高、难度大。遗传规律研究是苹果育种的重要基础,对缩短苹果育种周期和提高苹果育种效率具有重要意义。迄今为止,关于杂交种实生苗若干性状的遗传分析已有许多报道。闫忠业等通过对红玉 金冠苹果杂交种实生苗进行遗传规律研究发现,果糖、苹果酸等是数量性状并由微效基因控制;草酸、琥珀酸等可能是质量性状,由 对主效基因控制且受到微效基因的影响。赵亚楠等通过对苹果梨 八月红杂交种实生苗 个性状的遗传倾向进行研究发现,果实大小、果形指数、果心大小、可溶性固形物含量 个性状符合正态分布或者偏正态分布,果肉硬度、可滴定酸含量 个性状为主基因和多基因模型共同作用的多峰分布。秦冠
5、 富士苹果、京白梨 鸭梨、宁海白 大房枇杷、黑比诺 马瑟兰葡萄等不同种类果树上的遗传分析均表明,果实大小是受多基因控制的数量性状。刘振中等对富士 粉红女士苹果杂交 代的遗传变异分析发现,果形为趋中变异,果实大小、可溶性固形物等为退化的负向趋势。韩婷婷等对金冠 红勋 号苹果杂交 代群体研究发现,糖酸比以及花青苷含量表现出超亲优势。陈学森等对新疆红肉苹果与苹果品种杂交种 代群体进行研究,发现后代结果年龄早,果皮和果肉总酚遗传能力强。王家珍等对南果 红巴梨杂交后代进行遗传倾向分析发现,叶缘形态、叶尖形状和母本一样,叶片大小介于亲本之间,果形大多数为圆形,果实质量有向小果退化的趋势,果实底色为母性遗传
6、。刘有春等对越橘半同胞系杂交后代研究表明,糖酸含量存在衰退变异的趋势。吴斌等通过对百香果杂交子代进行遗传分析发现,总酸、可溶性固形物含量受母本影响大。刘政海等通过对威代尔 霞多丽葡萄杂交后代进行遗传倾向分析江苏农业科学 年第 卷第 期发现,酸糖含量呈现较广的分离,趋向于低糖和高酸亲本。王勇等对红地球葡萄杂交后代进行遗传规律研究发现,脆肉和果粒性状呈减弱趋势。王燕等对中国樱桃、龙眼、红阳猕猴桃、山梨与中华猕猴桃种间杂交后代进行遗传分析发现,果实大小为趋小,呈退化的负向趋势,可溶性固形物表现为超亲遗传。本研究以苹果野生资源晚白海棠为母本、栽培品种华月为父本构建的遗传群体为研究对象,通过对杂交种实生
7、苗群体的果实以及叶片等若干性状进行调查评价,探讨相关性状的遗传规律,旨在为重要性状候选基因的挖掘提供坚实的基础,并筛选出优异新种质。材料与方法 试验材料试验材料为辽宁兴城中国农业科学院果树研究所苹果品种晚白海棠 华月的 代杂交种实生苗 株,于 年播种,年定植于实生苗圃,株行距 。亲本和杂交种实生苗均于田间自然生长,无疏花疏果、套袋等处理措施。晚白海棠:平均单果质量为;果实形状为近圆形或长圆形;果皮颜色为黄白,阳面有少许红晕,月上旬果实成熟。华月:以华富为父本、金冠为母本杂交选育而成,平均单果质量为;果实形状为圆柱形;果皮颜色为黄绿色,阳面带红晕。月中下旬果实成熟。试验方法于 年对晚白海棠 华月
8、杂交种实生苗的重要性状进行调查。每个单株树冠四周选取 个典型果,用电子天平称单果质量;用游标卡尺测果梗长和果梗粗,果实横纵径、叶片长度和宽度等。可溶性固形物用 手持折光仪测定,可滴定酸用酸度计进行测定。调查标准严格按照王昆等的苹果种质资源描述规范和数据标准进行规范调查。另外用 型精密色差仪测定果实色差。用标准白板校准 值(值越大亮度越高)、值(正值越大红色越深,负值越小绿色越深)、值(正值越大黄色越深,负值越小蓝色越深)、值(色饱和度,值越大颜色彩度越纯)和 值(色调值,表示纯绿色,表示黄色,表示纯红色)。数据分析按照王昆等的苹果种质资源描述规范和数据标准对描述型性状进行赋值标准化处理。统计数
9、据用、软件进行处理和分析。遗传传递力:,为子代均值,为亲中值。变异系数:,为子代均值,为标准差。结果与分析 杂交种实生苗描述型性状的多样性分析苹果是高度杂合的二倍体,杂交后代性状分离明显。杂交种实生苗在果实和叶片上均出现了明显的分离。杂交种实生苗不同单株主要描述型性状的分布频率和遗传多样性统计见表。梗洼深度主要类型为深,分布频率为 ;萼洼深度主要类型为浅,分布频率为 ;果点大小主要类型为小,分布频率为 ;果点状态主要为平、凸 种,分布频率分别为 、;果实大部分无棱起,分布频率为.。大部分叶片性状表型叶缘为锐锯齿,分布频率为 ,叶尖为渐尖,分布频率为 ,叶面为抱合状,分布频率为 。梗洼广度、果点
10、密度的多样性指数较高,分别为 、;萼洼广度的多样性指数最低,仅为 ,说明萼洼广度为低变异性状,遗传较为稳定。杂交种实生苗数量性状的遗传变异规律对晚白海棠 华月苹果杂交种实生苗群体各数值型性状进行测定及数据分析(图)显示:单果质量、果实横纵径、果形指数、叶片长度、叶片宽度、色差、可溶性固形物等重要性状分布基本符合正态分布,说明这些性状是数量性状,受多个基因控制。单果质量中值左侧的频率明显大于右侧,说明杂交种实生苗果实有变小的趋势;果实横、纵径平均值附近分布较为集中;色差、叶片长度、叶片宽度、叶柄长度分布较为集中。另外杂交种实生苗出现了大量低酸个体,为偏离正态分布,暗示可滴定酸可能存在主效基因。分
11、别对晚白海棠 华月苹果杂交种实生苗 群体的 个数量性状进行测定。由表 可知,杂交种实生苗数值型性状指标如下:单果质量为 ,果实纵径为 .,果实横径为 ,果形指数为 ,果梗长为 ,果梗江苏农业科学 年第 卷第 期表 杂交种实生苗描述型性状分析性状多样性指数分布频率()梗洼深度 梗洼广度 萼洼深度 萼洼广度 果点大小 果点密度 果点状态 果棱 叶缘 叶尖形状 叶面状态 粗为 ,可 溶 性 固 形 物 含 量 为.,叶片长度为 ,叶片宽度为 ,叶柄长度为 。杂交种实生苗的主要数量性状变异系数为 ,单 果 质 量 变 异 系 数(.)可滴定酸含量()果梗长(.)叶 柄 长 度()果 梗 粗(.)叶 片
12、 宽 度()叶 片 长 度(.)可溶性固形物含量()果形指数()。综合比较杂交群体变异系数发现,个数量性状中有 个变异系数大于,具有丰富的多样性。果形指数平均值为 ,变异系数最小,表明晚白海棠 华月苹果杂交种实生苗的果形变异程度小,分离程度低。单果质量的变异系数最大,表明杂交种实生苗在单果质量性状上分离明显。由表 可知,单果质量平均值为 ,明显低于中亲值 ,低于低亲比率高达 ;果实纵径平均值为 ,显著低于中亲值.,低于低亲比率为 ;果实横径平均值为 ,低于中亲值 ,低于低亲比率高达 ;果梗长平均值为 ,低于中亲值 ,低于低亲比率为 ;果梗粗平均值为 ,低于中亲值 ,低于低亲比率达 ;可滴定酸含
13、量平均值为 ,低于中亲值 ,低于低亲比率达 。因此,与其父本华月相比,上述杂交种实生苗果实相关的重要性状更倾向于母本晚白海棠,多数量性状均表现出衰退变异。果形指数超高亲比率为,低于低亲比率为 ,色差、的超高亲率分别为 、,表明杂交群体有明显的超亲遗传趋势,杂交种实生苗易出现果形指数、色差、高于高亲的单株。色差 超低亲率为 ,远远大于超高亲比率值(.)。可溶性固形物含量低于低亲比率为,可滴定酸含量超低亲率为 。叶片长度、宽度的超低亲率分别为 、,由此可知,杂交种实生苗易出现低酸、叶片小等低于低亲的单株。色差的遗传传递力 为 ,为 ,为 ,果形指数的遗传递力为 ,叶柄长度的遗传传递力为 ,较高的遗
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