黃瓜丙醇二酸配合力分析

黃瓜丙醇二酸配合力分析

丙醇二酸是一種低分子酸，能將人體中的糖轉(zhuǎn)化為脂肪，防止體內(nèi)的脂肪積聚，但不妨礙糖物質(zhì)向人們提供熱量和能量。人體自身不能合成丙醇二酸,一般通過(guò)飲食獲得丙醇二酸。黃瓜果實(shí)中含有丙醇二酸,是植物有機(jī)型丙醇二酸的重要來(lái)源之一。隨著人們對(duì)健康和美好生活的追求,越來(lái)越看重黃瓜在美容、減肥方面的作用,丙醇二酸含量也成為了衡量黃瓜及其加工品保健功能的重要指標(biāo)。因此,研究提高黃瓜果實(shí)中丙醇二酸含量逐漸引起了黃瓜育種者的重視。配合力是雜交育種和雜種優(yōu)勢(shì)中親本選配的重要指標(biāo),對(duì)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)雜交親本和提高育種效率具有重要的指導(dǎo)意義。有關(guān)黃瓜維生素C含量、可溶性糖含量、總黃酮含量、芳香物質(zhì)含量等營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)性狀的遺傳效應(yīng)方面,國(guó)內(nèi)外學(xué)者做了大量的研究,但對(duì)黃瓜丙醇二酸含量的配合力研究國(guó)內(nèi)外尚鮮見(jiàn)報(bào)道。為此,以東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院黃瓜課題組提供的黃瓜品種為試材,利用Griffing提出的雙列雜交方法,對(duì)黃瓜果實(shí)中丙醇二酸含量配合力進(jìn)行了分析,旨在為高丙醇二酸含量的黃瓜育種的雜交親本選擇提供理論依據(jù)。1材料和方法1.1丙醇二酸d粗供試4個(gè)黃瓜品種分別為華南型的‘D0709’、‘HT649-46-2-7’、‘D0708-2’,淹漬型的‘D0401’,均由東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院黃瓜課題組提供。其中丙醇二酸含量高的品種為‘D0709’、‘HT649-46-2-7’,其果實(shí)中丙醇二酸含量分別為0.995、0.866g/100g;丙醇二酸含量低的品種為‘D0708-2’、‘D0401’,其果實(shí)中丙醇二二酸酸含含量量分分別別為為00..117777、、00..223388gg//110000gg[]。。丙醇二酸標(biāo)準(zhǔn)品(美國(guó)AlfaAesar公司,純度98%),超純水、無(wú)水硫酸鈉(分析純)。Waters1500液相色譜儀配2998光電二極管陣列檢測(cè)器(美國(guó)Waters公司),電子天平,超聲波清洗器,Phil-ips高速組織搗碎機(jī),高速離心機(jī)。1.2田間排列及排列2012年春,4個(gè)親本材料各種植2壟,每壟定植20株。按Griffing完全雙列雜交第1種方案(P2)配置16個(gè)組合。2013年春天種植16個(gè)F1組合,田間隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù),每重復(fù)10株,田間管理方法均為常規(guī)管理。盛果期采樣,按照不同組合的每個(gè)重復(fù)取嫩瓜(商品成熟黃瓜)5個(gè),去除黃瓜種腔和兩頭,將5個(gè)黃瓜混合用榨汁機(jī)榨成糊狀,測(cè)定丙醇二酸含量。1.3遺傳效果測(cè)定完全雙列雜交分析采用Griffing的ModelⅡ方法,測(cè)定一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)的遺傳效果。數(shù)據(jù)處理在DPS軟件中進(jìn)行。2結(jié)果與分析2.1不同品種黃瓜果實(shí)丙醇二酸含量性狀的遺傳多樣性完全雙列雜交的16個(gè)組合丙醇二酸含量方差分析見(jiàn)表1。由表1可知,丙醇二酸含量性狀雜種F1組合間的差異達(dá)到極顯著水平,表明不同雜種F1組合的丙醇二酸含量性狀存在顯著遺傳差異,即黃瓜果實(shí)丙醇二酸含量性狀受不同基因型所控制,有進(jìn)一步做配合力分析的價(jià)值。2.2gca的多模態(tài)方差分析為進(jìn)行配合力分析,將各基因型的平均數(shù)Xij排列為父母本雙向表,P=4見(jiàn)表2。利用Griffing的ModelⅡ?qū)ζ溆H本的GCA及雜交組合的SCA進(jìn)行方差分析,將結(jié)果列于表3。結(jié)果表明,在固定模型和隨機(jī)模型下,一般配合力和特殊配合力都呈極顯著差異。因此可以估算一般配合力效應(yīng)和特殊配合力效應(yīng)。2.2.1分辨率分析-固定模型分析2.2.2一般單光束評(píng)價(jià)2.2.3特殊配合效果和評(píng)價(jià)3加性效應(yīng)及一般配合力4個(gè)親本丙醇二酸含量的一般配合力為-0.1232~0.1153,其中以親本‘D0709’最高;特殊配合力為-0.1079~0.0678,其中組合‘HT649-46-2-7’בD0708-2’的特殊配合力最高。一般配合力主要是由基因的加性效應(yīng)所致,而特殊配合力是基于雜交組合的顯性、超顯性和上位偏差所致。因此,利用一般配合力高的親本雜交有望獲得好的雜交效果,而特殊配合力高則是選取優(yōu)良雜交組合的依據(jù)之一。根據(jù)黃瓜完全雙列雜交的一般配合力結(jié)果可知,華南型的‘D0709’為優(yōu)良親本;根據(jù)特殊配合力確定丙醇二酸含量的最佳雜交組合為組合‘D0709’בD0401’、‘HT649-46-2-7’בD0708-2’、‘HT649-46-2-7’בD040’。丙醇二酸遺傳主要以加性效應(yīng)為主,受非加性效應(yīng)影響,而無(wú)母體效應(yīng)。配合力方差分析結(jié)果表明,一般配合力(GCA)、特殊配合力(SCA)方差都達(dá)極顯著水平,說(shuō)明黃瓜果實(shí)丙醇二酸含量性狀在參試組合中同時(shí)受加性效應(yīng)和非加性效應(yīng)的影響。組合的反交效應(yīng)(R)方差并不顯著,說(shuō)明親本用作父本或母本并不顯著地影響F1雜種的表現(xiàn)。反交效應(yīng)不顯著還說(shuō)明丙醇二酸沒(méi)有母性遺傳現(xiàn)象。GCA和SCA之比是衡量一般配合力和特殊配合力相對(duì)重要性的指標(biāo)。由該試驗(yàn)可見(jiàn),丙醇二酸含量性狀的GCA均方值大于SCA均方值。初步表明,丙醇二酸含量性狀在雜種后代的表現(xiàn)主要受基因加性效應(yīng)控制。由表4可知,親本之間一般配合力效應(yīng)存在極顯著差異,因而需要進(jìn)一步比較2個(gè)親本之間一般配合力效應(yīng)值的差異顯著性。對(duì)一般配合力的差異進(jìn)行檢驗(yàn),各親本的一般配合力效應(yīng)值以及差異顯著性見(jiàn)表4。表4分析表明,4個(gè)親本丙醇二酸的一般配合力為-0.1232~0.1153。親本‘D0709’、‘HT649-46-2-7’的一般配合力為正值,顯著高于親本‘D0401’、‘D0708-2’的一般配合力效應(yīng),說(shuō)明親本‘D0709’、‘HT649-46-2-7’在提高丙醇二酸含量的育種中有利用價(jià)值。親本‘D0401’、‘D0708-2’的一般配合力效應(yīng)為負(fù)值,這2個(gè)親本不利于丙醇二酸的提高。一般配合力效應(yīng)是由基因的加性效應(yīng)決定的,是衡量親本育種潛力的重要尺度。一般配合力高的品系,其響應(yīng)性狀傳遞能力強(qiáng),對(duì)雜種后代影響大。該試驗(yàn)中自交系‘D0709’的一般配合力顯著高于‘HT649-46-2-7’,農(nóng)藝性狀良好,長(zhǎng)勢(shì)中等,小葉長(zhǎng)25cm、葉寬22cm、葉柄長(zhǎng)21cm,華南型,瓜皮翠綠色,單果重120g,瓜長(zhǎng)13cm,瓜粗3.5cm,具有較高的育種價(jià)值,可以作為提高黃瓜果實(shí)丙醇二酸含量的優(yōu)良親本。特殊配合力指親本在特定的組合中對(duì)雜種后代的某一性狀平均值產(chǎn)生的偏離情況,是親本的非加性基因效應(yīng)的結(jié)果,難以由親本的平均效應(yīng)推測(cè)雜種后代的性狀表現(xiàn),必須視具體的組合而定。對(duì)于特殊配合力高的組合,可以通過(guò)Fl的雜種優(yōu)勢(shì)加以利用。由表5特殊配合力效應(yīng)可見(jiàn),以組合‘HT649-46-2-7’בD0708-2’最好,特殊配合力為0.0678;組合‘HT649-46-2-7’בD0401’和‘D0709’בD0401’次之,特殊配合力分別為0.0635、0.0633;而組合‘D0709’בHT649-46-2-7’、‘D0709’בD0708-2’、‘D0708-2’בD0401’特殊配合力為負(fù)值。提高丙醇二酸含量的最佳雜交組合為組合‘D0709’בD0401’、‘HT649-46-2-7’בD0708-2’、‘HT649-46-2-7’בD0401’。結(jié)合表5分析,對(duì)于一般配合力都低的親本雙方,其特殊配合力也不高,如親本