谷子产量和品质相关性状的杂种优势及遗传特性分析

为了解谷子(Setaria italica)两系杂交后代的产量和品质相关性状的杂种优势,以3个高度雄性不育系为母本(A1、A2和A3),6个抗除草剂恢复系为父本(R1、R2、R3、R4、R5和R6),采用不完全双列杂交(NCⅡ)设计配制了18个组合,分析组合的株高、粒重和蛋白含量等11个性状的配合力和杂种优势特性.结果表明,不同亲本间及杂交组合间的性状均存在显著差异.其中,两系杂交组合的小区产量与千粒重、单穗粒重、株高、穗长显著相关,而与小米的品质(粗蛋白、粗脂肪、总淀粉)无显著相关.同一性状不同亲本的一般配合力(GCA)效应值不同,A1(不育系)和R1(恢复系)的产量和品质性状的GCA正效应值较大,是改良谷子高产优质的潜在优良亲本.而杂交组合的特定特殊配合力(SCA)效应值与亲本GCA效应值表现并不一致,其中A1×R5、A1×R6、A2×R1、A2×R4的SCA效应值较高,属于优异组合.此外,各性状的广义遗传力和狭义遗传力均大于65％,主要受加性效应和非加性效应共同控制.谷子杂交组合的株高、穗重、小区产量具有显著的中亲优势,部分杂交组合具有较强的超亲优势.株高、穗长、穗码、千粒重、脂肪的狭义遗传力较高,加性遗传作用较大,而穗重、茎节数、蛋白非加性遗传作用更为突出.虽然产量性状和品质性状的杂种优势特性不同,但均由加性效应与显性效应共同作用决定.