烤烟主要农艺性状、经济性状和烟叶主要化学成分的遗传研究

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为了研究烤烟主要数量性状的遗传规律,本文采用云烟85(P1)、L6-2-8(P2)、Speight G80(P3)、中烟98(P4)、K326(P5)、NC628(P4)、Coker371 Gold(P7)共7个烤烟品种(系)为亲本,于2001年按Griffing方法Ⅰ配制7×7完全双列杂交组合,于2002年在安徽农科院烟草研究所烟草试验农场进行田间试验。采用完全随机区组设计,重复3次。将烤烟的株高、茎围、节距、叶数、腰叶长、腰叶宽、顶叶长、顶叶宽和叶形指数(腰叶长与腰叶宽的比值)、产量、产值、均价、上等烟比例、上中等烟比例、烟叶的全氮、全磷、全钾、总糖、还原糖、尼古丁、氯离子、蛋白质含量、施木克值、糖/碱比(还原糖/尼古丁)、钾氯比共25个性状的测定结果分为农艺性状、经济性状和烟叶的化学成分3个部分,采用DPS数据处理软件对烤烟的三部分性状分别进行方差分析、配合力分析(包括一般配合力、特殊配合力分析、特殊正反交效应分析)、遗传力分析和遗传变异度分析,取得如下主要结果: 烤烟主要农艺性状的遗传 烤烟的株高、茎围、节距、叶数、腰叶长、顶叶长的遗传受加性、非加性效应基因和细胞质基因共同控制;腰叶宽、叶形指数的遗传受加性、非加性效应基因共同控制,不受细胞质基因的控制;顶叶宽的遗传受非加性效应基因和细胞质基因的控制,不受加性效应基因的控制。其中烤烟的叶数、腰叶宽、叶形指数3个性状以基因的加性效应占主导地位(其GCA与SCA比值>3);烤烟的节距、腰叶长、顶叶长、顶叶宽4个性状的GCA与SCA比值均小于1.0,以基因的非加性效应为主;株高和茎围的GCA与SCA比值分别为1.25和1.47,以基因的加性效应为主,基因的非加性效应也占相当大的比重。 烤烟各农艺性状的广义遗传力h2B(%)的大小顺序为:株高(76.82)>叶数(63.47)>节距(61.66)>茎围(47.11)>叶形指数(38.52)>腰叶宽(34.58)>顶叶长(20.82)>顶叶宽(15.89)>腰叶长(14.78)。 烤烟各农艺性状的狭义遗传力hZ,(%)的大小顺序为:叶数(55.27)>株高(54.82)>叶形指数(35.47)>茎围(35.16)>节距(32.72)>腰叶宽(30.48)>顶叶长(12.38)>腰叶长(9.03)>顶叶宽(2.65)。 烤烟主要经济性状的遗传 烤烟的产量、产值2个性状受加性和非加胜效应基因共同控制,不受细胞质基因的控制。产量性状的GCA与S以比值为0.59,以基因的非加性效应为主;产值性状的GCA与SCA比值为1 .74,以基因的加性效应为主;均价、上中等烟比例2个性状受加性效应基因控制,不受非加性效应基因和细胞质基因的控制。 各经济性状的广义遗传力hZ。(%)的大小顺序为:产值(3 6.06)>产量(32.时)>均价(31.26)>上中等烟比例(25.65)。 各经济性状狭义遗传力hZ、(%)的大小顺序为:均价(2 8.23)>产值(28.01)>产量。7.32)>上中等烟比例(17.09)。 烟叶主要化学成分的遗传 烟叶的尼古丁含量、总糖含量、还原糖含量和糖碱比的遗传受加性效应基因控制,不受非加性效应基因和细胞质基因的控制;烟叶中含钾量的遗传受非加性效应基因的控制,不受加性效应基因和细胞质基因的控制。 烤烟化学成分广义遗传力hZ。(%)的大小顺序为:尼古丁(35 .17)>糖碱比(33.35)>总糖(30.22)>还原糖(24.93)>全钾(16.92)。 烤烟主要化学成分的狭义遗传力hZ。(%)的大小顺序:尼古丁(35.03)>糖碱比(31.73)>总糖(25.30)>还原糖(19.71)>全钾(0)。 烤烟主要农艺性状、经济性状和烟叶化学成分的遗传变异系数 各农艺性状遗传变异系数Gcv(%)的大小顺序为:节距(9 .03)>叶数(8 .28)>株高(7.73)>茎围(6.95)>叶形指数(6.77)>顶叶宽(6.49)>腰叶宽(6.41)>顶叶长(4.32)>腰叶长(1.87)。 各经济性状的遗传变异系数Gcv(%)的大小顺序为:上等烟比例(3 4.99)>产值(31.13)>均价(24.71)>上中等烟比例(23.73)>产量(11.81)。烟叶主要化学成分的遗传变异系数Gov(%)的大小顺序为:糖碱比(20.09)>尼古T(1 3.58)>还原糖(11.85)>总糖(11.36)>全钾(9.69)。 不同亲本的农艺性状、经济性状和烟叶化学成分的一般配合力效应 烤烟亲本农艺性状的一般配合力效应:4号亲本所有农艺性状的一般配合力效应值均为正值,其他亲本在不同性状上的一般配合力效应有正值、也有负值。 烤烟亲本经济性状的一般配合力效应:1号亲本、4号亲本和7号亲本这3个是优良亲本,其经济性状的一般配合力效应均为正值。其余4个亲本的产量、产值、均价、上中等烟比例的一般配合力效应均为负值,不宜选择作为育种的亲本。 烤烟亲本烟叶化学成分的一般配合力效应:各亲本烟叶含钾量的一般配合力效应值之间没有显著差异;在其他化学成分中,亲本的一般配合力效应值之间有显著或极显著差异。 筛选出几个主要经济性状优势较强的杂交组合 在参试的所有杂交组合中,1/7、2 x6、3 x4、3 X7、4 xs、4 x6、6 x7这7个组合经济性状的特殊配合力效应值均为正值,主要经济性状表现较好,尤其是1/7和3/7这两个组合表现出明显的优势,通过进一步的试验、示范和工业验证,有可能在烤烟生产中推广应用。 烤烟杂交组合的特殊配合力效应与其杂交亲本的一般配合力效应之间的关系 在研究的所有性状中,烤烟各杂交组合的特殊配合力效应与其杂交亲
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