科研产出
杂交粳稻品质性状的遗传研究——Ⅲ、主要品质性状的配合力分析
《杂交水稻 》 1989
摘要：在本系列研究中,孙明等对杂交粳稻碾米品质与籽粒外观性状的相关和通径分析[1]、袁勤等对杂交粳稻食味及营养品质的相关和通径分析作了报道(2)。本文对影响杂交粳稻稻米蒸煮品质的糊化温度、直链淀粉含量、胶稠度等理化性状以及食味性状进行配合力分析,旨在为改良杂交粳稻上述品质性状进行亲本选配提供依据。 材料与方法 供试材料为Ⅰ、Ⅱ报中4个不育系:当A、六千辛A、农虎26A、105A,6个恢复系:C堡、皖恢65、皖恢9号、皖恢3号、皖恢31及培农15。按 4 × 6不完全双列杂交设计,配制成24个组合,因田间试验缺失一组合(虎A/皖恢31),分析时采用4 × 5和3x6两种设计,以便充分利用数据信息。亲本的配合力分析以4x5设计为主,仅从3 × 6设计中考虑皖恢31和虎A的表现。田间设计及室内考种方法见本研究第Ⅰ报(1),食味评定方法见第Ⅱ报(2)。理化性状测定依照IRRI及中国水稻所的方法进行。 统计方法采用固定模型进行方差和配合力分析,计算10个亲本的6个性状(直链淀粉含量、糊化温度、胶稠度、精米透明度、蛋白质含量、食味计分评定)方差和一般配合力效应(gca)、特殊配合力方差〔1v(s)】,所有组合16个性状方差及特殊配合力(St j)、组合平均数(了U)。将合ca和1v(s)综合分析。根据@ca和1v(s)大小将亲本分成四类,即.工。ge。高,Iv(S)大I卫:*。。高,Iv(s)小I皿。ica小,Iv(。)大;W;gca/J’,iy( S)小。就利用杂种优势而言,工类优势强,后代可选范围大,是理想的亲本,三类虽优势强,但变异范围小,为较理想的亲本,皿类优势一般,但变异范围大,对这类亲本要参考特殊配合力效应来考查,W类优势弱,变异范围小,不是理想的亲本。 直链淀粉含量和蛋白质含量计算前经过 Q= aiC SIS V X转换。 结果与分析 (一)食味方差分析结果表明(表1),在4x5设计中,组合间、不育系间、恢复系问及A X R的互作,差异均达到极显著水平;而3 X 6设计中,不育系lfo未达到显著水平,表明农虎26A与其他3个不育系间有显著差异。 从10个亲本的gca和tv(s)表现可见(表2),在恢复系中,一般配合力表现为正效应的只有C堡,其余的均为负效应。不育系中一般配合力效应较大的有当 A、六A,IW105A、农虎26A为较小和最小。在恢复系中特殊配合力方差较大的是 C堡和皖恢65,最小的是皖恢31。不育系中特殊配合力方差最大的是农虎26A,其次是IGSA,以六千辛A最小。在3 X 6设计中,皖恢31的一般配合力效应值偏于较小之列,其特殊配合力方差也小。 根据分类原则,将各亲本食味性状表现归类于表3。从各组合的特殊配合力效应和组合平均值(表3)可以看出:一般配合力效应和特殊配合力方差都较高的亲本(即属于第工、豆类)的C堡、当A、六千辛A三个亲本配组,其杂交组合当优C堡、105优C堡、六优C堡的 be ti和Sij均名列前茅,而其它组合较小。此外,与其它三个不育系食味有显著差异的农虎zeA gca虽小,但tv( s)较大,其组合虎优65中,皖恢65的特殊配合力效应也较大,平均数达8.13,是所有组合中最高的,说明该组合有特强的配合力,应引起关注。 (二)透明度方差分析的结果与食味一致,农虎26A与其它三个本育系存在很大的差异(表1)。根据透明度分析结果和亲本可分类原则,将亲本透明度性状分类于表4。 该性状的各组合Sij和fij见表3,从中可以看出,以C堡配组的后代Yij较高,如当A x C堡、 105A X C堡居众组合之首,且Sij也位于前列。值得指出的是农虎26A x皖恢65的Sij高达1.oZ,表明该组合的透明度有很强的优势选择潜力。 (三)直链淀粉含量从表1看出,两种设计间方差分析组合间差异均不显著,进一步划优4X5设计中不育系间差异达到显著水平,3x6设计中恢复系间差异也达显著水平。这表明本试验的供试亲本范围内,直链淀粉含量相对变异范围不大,从中选择改进和利用杂种优势的潜力有限。另外,就10个亲本的gca而言,有5～6个为负值(两种设计结果,下同)。就20～18个组合的Sij而言,有1!～10个为负值,表明直链淀粉含量的基因加性和非加性效应,在性状表现中,一般都起不了多大作用;但也有少数亲本有较大的yea和tv( S),如农虎26A及恢复系皖恢6 5;有少数组合表现较高的Sij,如105A/皖恢65、六千辛A/皖恢9号、当A/培农15、当人/皖恢3号、 105人/皖恢31等,这些亲本或组合,经济性状大都有独到之处,如结实率高、直链淀粉含量较低。重视对这些亲本gca和sij的利用,可望获得产量品质兼优的组合。 (四)蛋白质含量方差分析表明,组合间(处理间) A、 R因素,A x R互作间的差异均达极显著水平。亲本分类见表4。 食味、透明度较好的Rl和人l、As在蛋白质指标上表现较差,分别列入第W类和第皿类,反之在食味、透明度为第皿、W类的A。、R。、R。、R。,在蛋白质方面则较好,成为第工,If类。这一结果与本研究第亚报(2)蛋白质含量与食味呈显著负相关的结果相一致。 (五)胶稠度方差分析结果(表1)表明,农虎26A与其它三个不育系存在极显著差异。各亲本配组的杂交组合胶稠度Xij较大的有:A。/R。、人。/Rs、A。/R。、A。/R。、As/R。、Al/R。、As/Rl。这些组合的亲本除个别外均属第I、E类。客观地证明了gca分类的合理性。按照gca高的原则选择亲本较易得到品质性状优势较强的杂交组合。但本试验所研究的组合,平均胶长80～100。rn,均属部颁优质米标准规定的—级米(大于71mm).标准。同时g。a和sit表现为负值的亲本和组合近半数,分别为4～5个和9～10个,与上述宣链淀粉含量趋势一致,表明杂交粳稻米的胶稠度可不作为主要品质性状选择指标。 (六>糊化温度方差分析的结果中,不育系间3 X6设计R间极显著, 4 XS设计除A X R互作不显著外均达极显著水平。表明农虎26A是差异的主要来源。 鉴于本试验品种及组合的糊化温度几乎都较低(碱消值为5～6级;),符合粳稻优质米标准,而且极差分析(2)也表明它与其它性状之间没无显著联系。根据三系亲本gca和卜(。)的大小进行分类的结果,糊化温度的亲本分类恰与食味、透明度等重要品质性状相反,而与蛋白质等性状分类相近亿k故认为对于杂交粳稻及其三系来说。糊化温度可以不作为品质性状的主要选择指标。在三系亲本综合品质性状选择上,以食味、透明度分类中第I、E类亲本为主,这些亲本恰恰都属糊化温度分类中卜(S)较小的皿、..W类群。 讨论 (一)本研究采用不完全双列杂交法进行品质性状的配合力分析,根据亲本一般配合力和特殊配合力方差的大小,将其分成以下四个类群:两者都大;前大后小;前dV宽大;两者都小。这一方面可以清晰地判断三系亲本在品质性状的杂种优势利用上的价值,益从组合特殊配合力效应上得到验证i依四类群亲本运用价值大小且可列序工>皿>皿> N,工、 I[类均属理想和较理想亲本,皿、F类则只能结合其它经济性状的优劣,综合考虑,择优利用‘。 (二).本研究表明,在杂交粳稻及其三系亲本考察的6个品质性状中。最重要的是食味和透明度。其它指标只宜作为次要性状指标结合考虑。蛋白质含量暂不宜树为佳状指标,以兔由于蛋白质含量提高而降低稻米食味品质和透明度。 (三)、透明度与食味二者的一般配合力效应和特殊配合力方差极为相近,相关分析(2他表明两者存在极显著的正相关,故透明度可作为简便评价杂交粳稻品质优劣的、感官指标,为育种前期粗速提供依据。 (四)本研究的10个亲本中,通过上述方法分类可以得出:第1类恢复系C堡、第11类不育系当选晚2号A、六千辛A的一般配合力效应、特殊配合力方差都较大。是理想的亲本。组合中首推当优C堡、105优C堡、六优C堡为好。三个组合的食味平均值(了ti)和特殊配合力效应(Sij)较大。其中当优C堡业经1986年全国稻米品质评审委员会评为全国优质粳米,六优C堡被评为省优质米小样组第一名。这是对本研究结果可信度的有力证明。此外,农虎26A/皖恢65及农虎26A/皖恢 9号,食味及透明度的特殊配合力也较高,其亲本具有较高的可恢复力和恢复力,杂种一代结实率高而稳定。重视上述条本的利用,有助于选育产量和品质兼优的组合。杂交粳稻品质性状的遗传研究——Ⅲ、主要品质性状的配合力分析@李成荃$安徽省农科院水稻所 @程岩$安徽省农科院水稻所 @袁勤$安徽省农科院水稻所 @白一松$安徽省农科院水稻所 @程融$安徽农学院农学系(1)李成荃、孙明等.杂交粳稻品质性状的遗传研究Ⅰ碾米品质与籽粒外观性状的相关和通径分析.杂交水稻.1988,( 4): 32—35 (2)李成荃、袁勤等.杂交粳稻品质性状的遗传研究Ⅱ.食味及营养品质的相关和通径分析.杂交水稻.1988,(6):32～35
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杂交粳稻品质性状的遗传研究——Ⅱ.食味及营养品质的相关和通径分析
《杂交水稻 》 1988
摘要：为了明确杂交粳稻品质性状的特点,探索杂交粳稻优质育种的途径,本文第Ⅰ报就碾米品质作了初步研究,现就食味及营养品质同其它主要品质性状之间的相关和通径关系作进一步探讨。 材料及方法 一.供试材料:模试材料(50份)和田间试验方法同本研究第Ⅱ报.考查性状有糙米长、宽、厚及糙米长/宽、垩白率(%)、垩白大小、糙米千粒重,精米透明度、糊化温度、胶稠度、直链淀粉含量。糙米蛋白质含量、适口性、米饭色泽及气味、冷饭柔软及粘结度17个性状。外观品质的考查方法见本研究第Ⅰ报,食味及营养品质考查方法如下: lbekiR度:PJat4｝＄’*--*%ff。 2胶调度:按IRRI的标准. R3AM淀粉含量.一用碘比色法快速测定,调PH=a.4;,0.2%的碘显兰色,在721分光光度计上以640urn米比色测定,用经Willits标准方法测含量为景中、低三个以上已知样品做比色测定的标m。 4’蛋白质含最:用部氏定氮法(转换系社为5.95)。 5食味品尝:50份材料全部由品尝者用评办法进行食味评定。 品尝者分三组,作为三次重复.一评定项目有适.口住、来漫色泽、气味、,冷饭柔软及粘结度四秒。以四项分数总和作为食味指标。 。统计方法:。似三个重复约平均值补算老龚自为唯铁。间w简单相。系③,、o结&关＄@策得他嫌洛。:糙米宽、,糙米厚)糙米长/贺,红白眼被白大小、糙米别o锹:;粮来困明景仰化温W、】议制度、宜链议呼部氏段户质含绒的凡2个性状对食味,一前11个性状对蛋白质含量及前10个性状和蛋白质含量对宜键淀粉含量的通径系数和决定系数。同时对通径系数进行差异显著性测定,征用逐步剔除法剔除不显著性状,消除不显著性状的影响。 在剔除阶段除保留作用显著的性状外,有时适当保留一厂个通径系数值接近显著水平的性状,以避免决定系数值下降较多,遗漏对某些因素的考虑。 结果与分析 一、相关分析d6。个组合《品种)诸性状之间的相关系数列于表1。 1.食味与诸品质性状之间的关系:表1可。倒在者李的17个品质性状中,组成食味适口性等 名个性状与食味均是极显著正相关,其中以适口性相关系数最大。说明合味虽由各个性状组成,但其中以适口性最为重要,其次是冷饭柔软及粘结度和来饭色泽。 其它品质性状与食味是极显著相关的有闪米透 明度,坚白率和糙米蛋白质8个性状.其中这明度与食味呈极显著正相关,坚白率和蛋白质与食味是极显著负相关,其它性状与食味的相关不显著,这表明在外观品质中,’透明度和里白率对食味关系最为密切j选择透明度好、爱自由小的组合(品种),将易于得到食昧优良的组合(品种)。 S.糙米蛋白质与诸品质性状之间的关系t从一表1可以看出,16个品质性状中,食昧、适口性、米饭色泽、胶稠度、冷饭柔软及粘结度与蛋白质是显著负相关,说明以上5个食味性状与蛋白质关系极为密切,若在选育中过于强调选择高蛋白含量的组 合(品种)将对食味来质产生不利的影响。另外精米酸白质还与糙米长和变自率是显著的正相关,说 则便拉.梁山率决大的品种模白夙会且拥对对南、’ 技它圳片与糙米蛋白质的相关均不见肴。 8.显链淀粉含量与诸品质性状之间的关系:在考查的17个品质性状中,与直想淀粉含量的相关系数除胶调度表现为极显著的负相关外,其它15个性状均表现不显著,这可能是由于在杂交粳稻组合(品种)中宜链淀粉含量均相对较低情况下,其它品质性状对宜链淀粉含量影响不大,由于测定胶稠度比测定直链淀粉容易,因此可以借助于胶稠度间接衡量直链淀粉含量高低。 二、通径分析 I、外观和理化性状与食味的通径分析:糙米长等12个性状与食味的通任分析结果见表2。12个性状与食味的通库系数的ti值以透明度最大(为3.8099),达到了极显著的水平,说明精米的透明度对食味的贡献最大,这与相关分析的结果是一致的。其它性状均未达显著程度。这12个性状对食味追径分析的决定系数达0.6210,说明研究的这12个烨状已包括了对食味的大部分的贡献。将不显著性状从一。到大连一剔除后,只剩下透明度,糙米蛋白质,糙米宁粒重和糙米长4个性状(其中前两个性状达到了极显著水平),决定系数仍达0.574丑,汉下降了0.0469,说明所剔除的8个性状对食味贡献甚微。对食味贡献最大的是透明度,其次是蛋白质的含量,而蛋白质含量是负的贡献,即蛋白质含量高将影响食味,这与相关分析的结果也是一致的。在相关分析甲另一显著性状至白率则在通径分析中作为不显著性状被剔除,说明到白率与食味相关呈极显著,但这可能是由于通过其它途径强烈影响合味的结果,它本身对食味的宜接贡献则较小。 2.外观和理化性状对糙米蛋白质含量的通径分析:糙米长等11个性状对蛋白质含量的的通径分析结果表明(表S),诸性状对蛋白质含氧的直接通径系数的ti值只有胶稠度达到了显著水平,其它10个性状均未达显着水平,经逐步剔除不显著性状后,只剩下糙米长、取稠度和透明度这8个性状。 其平糙米长和胶稠度达极显著水平。透明度的通往 系数tihe也接近显著水平。决定系数从0.3897下降到0.3180,说lw波剔除的这8个性状对蛋白质含量 影响相对较小,对蛋白质含量影响较大的主要是糙 米长、胶稠度和透明度,其中糙米长为正的影响, 胶稠度和透明度是负的影响,即选择长粒,胶稠度 低,透明度漠的组合(品种)往往蛋白质含且较 i纵滞资保出的是,在考进11个住状与糙米蛋白质 的地位分讲出,决定东纨仪加.3明7,剔除8个优 扶Jd为0.3 180,剩余遍征系数分别好0,7812和0,8296,说明还有环境因素和一些尚未考查到的性状,在较大程度上影响着蛋白质含量。 ·8..外观和理化性状对直链淀粉合测的通径分析:糙米长等11个性状对直链淀粉含量的通径分析结果表明(表2), h个性状中通径系数tiat胶稠度最大,达到了极显著水平,其次为至白大小,达到了显著水平,其它性状对直链淀粉含量的通径系数ti值不显著,经逐步剔除9个不显著性状后,仅留下肢稠度和蛋白大/J\2两个性状,决定系数从0.3544下降到0.2893,说明波剔除的9个性状对直链淀粉影响相对较小,对直链据粉影响较大的主要是胶稠度和蛋白大小,胶稠度为负的影响,里白大小为正的影响,这与相关分析的结果也是吻合的。在以上11+is状对直链淀粉含量的通径分析中,决定系数也较小,@Ij余通径系数较大,说明在杂交便橘中立锥淀粉含骰普遍较低的情况—F,大部分性状时它影响均不大,渐淡俯拗考虑uu闯难和物9大小(’J座谈淀粉的影Iw,杂交粳稻品质性状的遗传研究——Ⅱ.食味及营养品质的相关和通径分析@李成荃$安徽省农科院水稻所 @袁勤$安徽省农科院水稻所 @程岩$安徽省农科院水稻所 @白一松$安徽省农科院水稻所 @程融$安徽农学院农学系
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