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作物杂志,2024, 第6期: 84–90 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2024.06.011

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

12个糯高粱亲本的主要性状配合力及相关性分析

孙远涛1,2(), 龙文靖1,2, 刘天朋1,2, 赵甘霖1,2, 丁国祥1,2, 向箭宇1,2, 李元1,2, 黄磊1,2, 倪先林1,2()   

  1. 1四川省农业科学院水稻高粱研究所/四川省农业科学院德阳分院，618000，四川德阳
    2国家高粱改良中心四川分中心，646000，四川泸州
  • 收稿日期:2023-12-23 修回日期:2024-06-11 出版日期:2024-12-15 发布日期:2024-12-05
  • 通讯作者: 倪先林，主要从事高粱相关研究，E-mail：xianlinn@163.com
  • 作者简介:孙远涛，主要从事高粱相关研究，E-mail：744233527@qq.com
  • 基金资助:
    财政部和农业农村部：国家谷子高粱产业技术体系(CARS-06-14.5-A14);四川省财政自主创新专项“西南地区高粱种质资源鉴定评价与应用”(2022ZZCX068);四川省“十四五”农作物及蓄禽育种攻关(2021YFYZ0017);四川特色经作创新团队高梁新品种选育及配套栽培技术研究与推广项目(SOCXTD-2022-12)

Combining Ability and Correlation Analysis of Main Traits of 12 Glutinous Sorghum Parents

Sun Yuantao1,2(), Long Wenjing1,2, Liu Tianpeng1,2, Zhao Ganlin1,2, Ding Guoxiang1,2, Xiang Jianyu1,2, Li Yuan1,2, Huang Lei1,2, Ni Xianlin1,2()   

  1. 1Rice and Sorghum Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences / Deyang Branch of Sichuan Academy of Agricultural Sciences, Deyang 618000, Sichuan, China
    2Sichuan Branch of Chinese National Center for Sorghum Improvement, Luzhou 646000, Sichuan, China
  • Received:2023-12-23 Revised:2024-06-11 Online:2024-12-15 Published:2024-12-05

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2

PDF (PC)

16

摘要：

为筛选配合力和遗传力高的糯高粱亲本，提升糯高粱选育效率，以6个糯高粱恢复系和6个不育系为材料，按6×6不完全双列杂交（NC Ⅱ）试验设计组配36个杂交组合，对株高、穗长和产量等8个主要农艺性状和淀粉、蛋白质、脂肪、单宁含量4个品质性状进行配合力和遗传力分析。结果表明，除淀粉和蛋白质含量外，其余各性状差异均达到显著水平，脂肪和单宁等品质性状的一般配合力高于农艺性状的一般配合力。12个性状受加性基因和非加性基因效应的共同影响。单宁、株高、脂肪、蛋白质、穗柄长和穗长等性状的狭义遗传力较高，更易稳定遗传，可在早世代进行选择；其余性状狭义遗传力偏低，宜在晚世代选择。不育系54A在产量、千粒重、株高等多个性状上一般配合力较高；恢复系21R在产量、穗长、穗柄长等性状上一般配合力较高，恢复系272R在株高、一级枝梗数等性状一般配合力较高。组合1609A/F235R、54A/7R、42A/F235R是产量、单宁等性状表现优良的杂交组合。相关分析表明，株高、穗长、千粒重等性状与产量呈极显著相关关系，但线性拟合程度偏低；穗柄长、淀粉、脂肪、一级枝梗数、蛋白质等性状与单宁含量呈极显著相关关系，穗柄长、一级枝梗数与单宁含量线性拟合度较高。54A、21R、272R等亲本在育种实践中具备较好的应用价值。

关键词: 糯高粱, 农艺性状, 配合力, 相关性

Abstract:

To screen glutinous sorghum parents with high combining ability and heritability and to improve the efficiency of glutinous sorghum selection, six restorer lines and six sterile lines of glutinous sorghum were used as materials, 36 hybrid combinations were mated according to the 6×6 incomplete double-row hybrid (NC II) experimental design. The eight primary agronomic traits (plant height, panicle length and yield, etc.) and the four primary quality traits (starch, protein, fat and tannin contents) of the hybrid combinations were examined for combining ability and heritability. The results showed that except starch and protein contents, the variance of all traits reached significant differences, and the general combining ability of quality traits such as fat and tannin was higher than that of agronomic traits. Twelve traits were jointly affected by additive and non-additive gene effects. The narrow- sense heritability of tannin, plant height, fat, protein, peduncle length of panicle and panicle length were higher and more stable, so they could be selected in the early generation; the narrow-sense heritability of the rest of the traits were relatively low, so it was preferable to select in the late generation. Fertile line 54A has higher general combining ability in traits such as yield, 1000-grain weight, plant height; restorer line 21R has higher general combining ability in traits such as yield, panicle length, peduncle length of panicle; restorer line 272R has higher general combining ability in traits such as plant height, the number of primary branches. The 1609A/F235R, 54A/7R and 42A/F235R were hybrid combinations with excellent performance in traits such as yield and tannin content. Correlation analysis showed that traits such as plant height, panicle length and 1000- grain weight were extremely significantly correlated with yield, but the degree of linear fit was low; peduncle length of panicle, starch, fat, the number of primary branches, protein and other traits were extremely significantly correlated with tannin content, and the peduncle length of panicle and the number of primary branches had a high degree of linear fit with tannin content. The parents such as 54A, 21R and 272R have good application value in breeding practice.

Key words: Glutinous sorghum, Agronomic traits, Combining ability, Correlation

表1

主要农艺性状方差分析（F值）

性状Trait 区组Block 组合Group 恢复系Restore line (P1) 不育系Sterile line (P2) P1×P2 误差Error
自由度Degree of freedom 2 35 5 5 25 70
产量Yield 663.6 11 995.0** 28064.4** 23 938.6** 5539.7** 1510.3
株高Plant height 58.5 1114.6** 111.8* 4922.6** 359.7** 26.0
穗柄长Peduncle length of panicle 149.4** 69.8** 292.5** 25.5 33.4** 5.6
穗长Panicle length 10.8 16.2** 28.6** 46.0** 7.1** 2.6
倒二叶面积The second leaf area 3432.7** 30 807.4** 42 155.5 17 491.7 31 354.2** 267.1
一级枝梗数The number of primary branches 87.1 505.3** 65.1* 1059.1* 473.2** 25.3
二级枝梗数The number of secondary branches 84.8 13 278.4** 10 257.2* 12 214.7* 13 872.3** 318.3
千粒重1000-grain weight (g) 7.2 17.7** 16.9* 43.5** 11.9** 3.9
淀粉含量Starch content 69.4 6.2 17.1** 6.0 4.2** 4.7
蛋白质含量Protein content 20.2 3.2 16.3 1.1** 1.1* 0.6
脂肪含量Fat content 0.0 0.5** 1.4** 1.8** 0.1 0.2
单宁含量Tannin content 0.5 1.1** 6.0** 1.4** 0.1* 0.1

表2

亲本一般配合力效应值

品系
Strain		 亲本
Parent		 产量
Yield		 株高
Plant
height		 穗柄长
Peduncle
length of
panicle		 穗长
Panicle
length		 倒二叶面积
The second
leaf area		 一级枝梗数
The number
of primary
branches		 二级枝梗数
The number
of secondary
branches		 千粒重
1000-
grain
weight		 淀粉
含量
Starch
content		 蛋白质
含量
Protein
content		 脂肪
含量
Fat
content		 单宁
含量
Tannin
content
恢复系
Restore line		 21R 14.9 3.6 13.4 7.1 -15.8 -2.4 3.4 -5.6 -0.8 0.9 4.6 20.2
243R -1.6 -8.2 -10.1 -0.6 -3.1 3.1 11.0 2.4 -1.5 8.5 -7.4 -63.6
272R -1.9 6.9 9.6 0.4 7.1 3.2 -5.7 6.5 1.3 -8.8 4.0 104.5
7R -5.6 -3.9 -3.1 -3.0 -10.6 0.0 -8.7 -1.9 0.5 -0.1 2.6 -25.0
9.1R -5.1 3.0 -8.4 -2.9 -10.6 -2.9 -0.5 -2.5 -1.1 16.4 5.7 -56.7
F235R 0.1 -1.3 -1.9 -0.9 32.4 -1.2 1.1 1.3 1.6 -16.9 -10.1 21.0
不育系
Sterile line		 13163A 0.3 3.9 -1.4 -0.4 7.6 0.1 -6.4 -7.5 -0.7 -2.6 -6.4 -20.8
159A 1.9 -5.6 -4.8 8.8 -16.9 -4.6 6.0 1.9 0.7 4.8 -6.7 -27.7
1609A -7.5 -13.4 2.4 -5.3 7.1 -0.6 3.7 -5.3 -1.1 -1.1 0.1 7.3
42A -8.7 -7.4 -0.1 -0.8 -9.6 -12.6 -4.1 -4.5 0.4 0.0 -4.2 -26.2
54A 8.3 19.6 2.8 0.0 11.6 19.1 9.4 10.0 0.9 -3.4 9.9 23.2
626A 5.7 2.8 1.2 -2.3 0.3 -2.1 -9.0 5.6 -0.2 2.2 8.1 45.2

表3

36个组合各性状的特殊配合力效应值

组合
Combination		 产量
Yield		 株高
Plant
height		 穗柄长
Peduncle
length of
panicle		 穗长
Panicle
length		 倒二叶面积
The second
leaf area		 一级枝梗数
The number
of primary
branches		 二级枝梗数
The number
of secondary
branches		 千粒重
1000-
grain
weight		 淀粉
含量
Starch
content		 蛋白质
含量
Protein
content		 脂肪
含量
Fat
content		 单宁
含量
Tannin
content
54A/7R 6.1 -4.5 -1.0 7.8 -21.2 35.1 -17.9 0.7 0.7 -7.1 7.4 25.1
626A/9.1R 7.5 4.3 3.6 7.2 -10.2 -11.0 1.9 -5.1 0.5 -8.6 -1.6 2.6
1609A/21R -1.6 15.4 -2.1 6.9 -6.7 -13.6 -24.5 -4.7 -0.3 -3.8 -5.0 -55.5
42A/243R -0.4 -6.5 -6.5 5.7 -16.9 -8.1 39.7 -6.8 -1.3 3.6 0.4 -0.5
159A/272R 8.1 -2.4 -1.6 4.6 39.2 -9.6 3.2 -7.6 -2.0 4.5 1.9 26.3
1609A/272R -2.7 -6.9 -6.4 4.4 -29.2 1.2 14.8 -0.5 2.3 -11.0 0.8 10.8
626A/7R -0.4 -5.9 1.7 4.4 7.4 -22.7 -2.4 -2.6 1.4 -3.4 -1.8 -9.5
13163A/9.1R 1.9 0.2 -0.5 2.7 31.8 -2.1 -3.6 -10.3 -0.7 -3.6 3.3 2.0
159A/243R -3.9 6.4 -0.8 2.6 -3.9 -1.5 -3.3 13.8 0.9 -3.4 0.6 -2.8
626A/243R -1.0 2.3 8.2 2.2 5.5 10.7 -7.3 -1.2 -1.4 9.5 -0.7 8.8
13163A/243R 7.3 5.9 1.5 1.7 32.2 2.9 -25.5 -1.7 0.9 -4.5 -1.7 -6.2
54A/F235R -4.1 -0.6 0.5 1.5 115.5 -19.7 2.1 -5.5 -2.0 7.9 -6.9 -29.7
1609A/F235R 13.2 -6.9 2.8 1.5 -25.3 4.5 0.8 7.6 -0.7 3.7 1.8 21.1
159A/21R -8.0 -9.3 3.7 1.2 35.1 9.9 16.8 7.9 -1.0 11.2 -1.8 9.8
42A/F235R -15.7 5.6 18.7 0.9 15.5 8.2 19.9 -3.5 3.1 -9.1 7.5 47.4
159A/F235R 6.8 -0.4 -4.7 0.0 -51.2 -1.4 -7.1 -10.1 2.4 -6.0 1.6 -29.2
13163A/7R -6.8 3.8 -0.3 0.0 -5.5 -33.1 25.1 0.1 0.7 -0.3 -0.3 -20.4
54A/21R 4.4 -5.9 -13.4 -0.2 -31.3 -8.1 -9.1 -0.6 1.2 -4.5 -3.5 0.4
42A/21R 7.8 8.7 8.8 -0.4 15.0 -15.8 -24.9 -8.2 -1.3 -8.5 -6.4 4.9
13163A/F235R -3.5 -1.5 -8.8 -0.4 -14.8 4.4 -7.2 4.7 -0.5 -2.2 -2.5 14.0
组合
Combination		 产量
Yield		 株高
Plant
height		 穗柄长
Peduncle
length of
panicle		 穗长
Panicle
length		 倒二叶面积
The second
leaf area		 一级枝梗数
The number
of primary
branches		 二级枝梗数
The number
of secondary
branches		 千粒重
1000-
grain
weight		 淀粉
含量
Starch
content		 蛋白质
含量
Protein
content		 脂肪
含量
Fat
content		 单宁
含量
Tannin
content
54A/272R -8.1 5.9 5.7 -0.7 0.3 9.3 29.3 7.5 -1.9 8.0 4.3 18.1
1609A/9.1R -13.2 -6.4 -1.2 -1.2 -2.0 5.7 -10.3 6.6 -0.4 3.0 0.8 0.4
42A/7R 3.6 -3.5 -14.2 -1.6 -11.6 26.1 -4.1 21.4 -0.8 1.0 -0.3 -3.0
13163A/21R 7.6 -6.0 0.5 -1.9 -15.5 29.4 20.7 4.4 -0.3 9.7 4.8 16.7
13163A/272R -6.1 -2.4 7.2 -2.0 -30.0 -2.9 -7.6 2.5 0.0 0.7 -3.6 -6.0
42A/9.1R -4.6 -11.5 -9.5 -2.2 12.7 7.0 5.1 0.4 -1.3 16.2 -4.2 -1.6
159A/9.1R -1.4 -1.5 -0.8 -2.4 -21.5 14.8 6.3 11.3 0.6 -7.8 0.9 -6.2
42A/272R 9.7 7.0 3.1 -2.6 -14.8 -17.4 -33.7 -3.2 1.7 -3.3 3.0 -45.5
626A/F235R 4.1 3.8 -8.3 -3.3 -41.2 3.8 -8.2 6.3 -2.4 5.5 -0.9 -23.6
54A/9.1R 9.5 14.1 8.4 -3.5 -11.6 -14.0 0.0 -4.1 1.4 0.8 0.8 3.0
626A/272R -0.5 -1.6 -8.2 -3.8 33.8 20.7 -6.4 1.1 0.1 1.2 -6.4 -1.9
1609A/7R -1.2 3.3 9.9 -3.9 27.9 3.2 14.8 -4.0 -1.0 8.2 -2.0 5.4
54A/243R -7.4 -9.2 0.1 -4.2 -51.8 -4.2 -5.9 2.0 0.6 -5.0 -2.1 -15.5
626A/21R -10.2 -3.1 3.1 -6.1 4.1 -1.8 21.8 1.1 1.7 -4.2 11.2 23.5
159A/7R -1.5 6.8 4.1 -6.2 3.1 -11.2 -15.2 -16.4 -1.0 1.4 -3.4 2.3
1609A/243R 5.5 1.0 -2.6 -7.7 33.7 -0.5 2.4 -5.2 0.3 -0.1 3.3 17.8

表4

各性状的遗传参数分析

性状
Trait		 基因型方差
Genotypic variance		 方差贡献率
Variance contribution rate (%)		 遗传力
Heritability (%)
母本
P1		 父本
P2		 父本×母本
P2×P1		 误差
Error		 一般配合力
GCA		 特殊配合力
SCA		 广义遗传力
Generalized
heritability		 狭义遗传力
Narrow
heritability
产量Yield 1167.1 993.7 1331.7 1473.5 61.9 38.1 70.3 43.5
株高Plant height 38.0 233.6 103.0 23.7 72.5 27.5 94.1 68.2
穗柄长Peduncle length of panicle 13.4 0.0 8.9 5.2 60.1 39.9 81.1 48.8
穗长Panicle length 1.1 2.1 1.4 2.6 69.3 30.7 64.2 44.5
倒二叶面积The second leaf area 580.0 0.0 10 138.3 264.5 5.4 94.6 97.6 5.3
一级枝梗数The number of primary branches 0.0 31.2 143.3 23.8 17.9 82.1 88.0 15.7
二级枝梗数The number of secondary branches 0.0 0.0 4173.0 313.9 0.0 100.0 93.0 0.0
千粒重1000-grain weight (g) 0.3 1.7 2.7 3.6 43.4 56.6 56.4 24.4
淀粉含量Starch content 0.7 0.1 0.0 4.4 92.5 7.5 14.9 14.9
蛋白质含量Protein content 0.8 0.0 0.2 0.6 82.2 17.8 62.1 51.1
脂肪含量Fat content 0.1 0.1 0.1 0.1 95.3 4.7 51.9 51.9
单宁含量Tannin content 0.3 0.1 0.0 0.1 94.7 5.3 84.3 79.9

表5

各性状的相关性系数

性状
Trait		 产量
Yield		 株高
Plant
height		 穗柄长
Peduncle
length of
panicle		 穗长
Panicle
length		 倒二叶
面积
The second
leaf area		 一级枝梗数
The number
of primary
branches		 二级枝梗数
The number
of secondary
branches		 千粒重
1000-
grain
weight		 淀粉
含量
Starch
content		 蛋白质
含量
Protein
content		 脂肪
含量
Fat
content		 单宁
含量
Tannin
content
产量Yield 1.00
株高Plant height 0.47** 1.00
穗柄长
Peduncle length of panicle		 0.31 0.43** 1.00
穗长Panicle length 0.45** 0.09 0.20 1.00
倒二叶面积
The second leaf area		 -0.22 -0.33 -0.05 0.09 1.00
一级枝梗数
The number of primary branches		 -0.26 -0.21 -0.59** -0.03 0.03 1.00
二级枝梗数
The number of secondary branches		 -0.10 -0.02 0.10 0.27 0.06 0.18 1.00
千粒重1000-grain weight -0.53** -0.26 -0.40 -0.32 0.02 0.54** 0.17 1.00
淀粉含量Starch content 0.10 0.24 0.35* 0.27 -0.34* -0.53** -0.09 -0.32 1.00
蛋白质含量Protein content -0.10 -0.24 -0.36** -0.03 0.23 0.59** 0.18 0.32 -0.81** 1.00
脂肪含量Fat content 0.29 0.46** 0.43** -0.07 -0.04 -0.27 -0.04 -0.10 0.00 0.11 1.00
单宁含量Tannin content 0.21 0.33 0.69** 0.06 -0.12 -0.71** -0.06 -0.30 0.49** -0.52** 0.44** 1.00

表6

产量和单宁含量相关性状的线性拟合方程

因变量
Dependent
variable (y)		 自变量
Independent
variable (x)		 回归方程
Regression
equation		 决定系数
Determination
coefficient (R2)
产量
Yield		 株高 y=0.1403x+70.393 0.2233
穗长 y=0.0181x+24.458 0.2077
千粒重 y=-0.0199x+34.662 0.2829
单宁含量
Tannin content		 穗柄长 y=522.63x+37.234 0.4777
淀粉含量 y=1.1192x+0.7523 0.2377
脂肪含量 y=0.3022x+0.0409 0.1954
一级枝梗数 y=-1523.3x+89.433 0.5076
蛋白质含量 y=-0.8641x+0.0885 0.2694
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