辣椒亲本间SRAP遗传距离与配合力、杂种优势的关系研究

吴立东

doi:10.3969/j.issn.1000-2561.2020.04.005

热带作物学报 >

2020 , Vol. 41 >Issue 4: 661 - 668

DOI: https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-2561.2020.04.005

作物栽培与营养、遗传育种

辣椒亲本间SRAP遗传距离与配合力、杂种优势的关系研究

吴立东

展开

三明市农业科学研究院,福建沙县 365509

吴立东（1981—）,男,硕士,副研究员,研究方向：蔬菜种质资源与遗传育种。E-mail： smnkswld@163.com。

收稿日期: 2019-08-29

要求修回日期: 2019-10-24

网络出版日期: 2020-05-09

基金资助

福建省科技厅区域发展项目(2016N3023)

福建省科技厅星火计划项目(2018S0030)

福建省科技平台建设项目(2018N2003)

版权

收起

Relationship Between SRAP Marker Based on Genetic Distance, Combining Ability and Heterosis in Pepper

WU Lidong

Expand

Sanming Academy of Agricultural Sciences, Shaxian, Fujian 365509, China

Received date: 2019-08-29

Request revised date: 2019-10-24

Online published: 2020-05-09

Copyright

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Fold

摘要

以11个辣椒亲本为材料按不完全双列杂交配置30个杂交组合,利用SRAP标记分析亲本间的遗传距离,探究其与配合力、杂种优势间的相关关系。结果表明：辣椒亲本间的遗传距离与亲本间的一般配合力（GCA）、组合间的特殊配合力（SCA）以及杂种优势均无显著的相关性,各性状的杂种优势与组合间SCA的相关性均不显著,只有果长的杂种优势与亲本间GCA呈极显著正相关。以上结果说明,利用遗传距离难以预测配合力以及后代的杂种优势,GCA和SCA也不能完全预测杂种优势。因此,遗传距离和配合力、杂种优势之间的关系还有待于进一步深入的研究。

关键词： 辣椒; 遗传距离; 一般配合力; 特殊配合力; 杂种优势

本文引用格式

吴立东 . 辣椒亲本间SRAP遗传距离与配合力、杂种优势的关系研究[J]. 热带作物学报, 2020 , 41(4) : 661 -668 . DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.04.005

Abstract

The SRAP was used to analyze the correlation between the geneic distance with combining ability and heterosis of various agronomic traits in pepper. The materials consisted of 11 parent peppers and 30 F₁ hybrids based on half diallel methods. The results showed that there was no significant correlation between the genetic distance and general combining ability (GCA), special combining ability (SCA) and heterosis of pepper parents. There was no significant correlation between SCA and heterosis of all traits, but only significant positive correlation between heterosis of fruit length and GCA. It is difficult to predict the combining ability and heterosis of the offsprings by the genetic distance, GCA and SCA could not be used to predict heterosis completely. Therefore, the relationship between the genetic distance, combining ability and heterosis needs to be further studied.

Key words： pepper; genetic distance; general combining ability; specific combining ability; heterosis

辣椒原产于中南美洲热带地区的墨西哥、秘鲁等地,是人类种植最古老的作物之一,其栽培历史悠久,种质资源极其丰富^[1]。不同辣椒品种或类型之间存在着明显的杂种优势^[2,3],利用杂种优势是进行辣椒新品种的选育的主要途径之一;20世纪60年代江苏省农业科学院蔬菜所育成我国第1个辣椒杂交品种‘早丰一号’,产量比一般品种增产30%~40%^[4]。到80年代以后,我国辣椒育种迅速发展,杂种优势利用效率得到大幅度的提高,选育出大量早熟优质高产的辣椒杂交种在生产上大面积应用推广,获得巨大经济效益,如中椒、湘研、茂椒和苏椒等一系列辣椒新品种。

在品种选育过程中,选择优良亲本配制强优势杂交组合是杂种优势育种的关键。目前,主要通过配合力测定和遗传距离分析来进行亲本的选配和杂种优势的预测。国内外学者已经开展了大量的关于配合力和杂种优势方面的研究工作,发现配合力可以预测杂种优势^[5,6,7],杂种优势受亲本一般配合力和杂交组合间特殊配合力的影响^[8,9,10]。近年来,随着分子生物学的迅速发展,DNA分子标记技术被广泛应用于作物的遗传距离和杂种优势的相关研究^{[11,12,13,14]},但研究结果不尽相同。有的研究发现,遗传距离与杂种优势间存在不同程度的相关性,可以进行杂种优势预测,如水稻^[11]、甘蓝^[12]等;也有研究显示,遗传距离与杂种优势之间的相关性较弱或不存在相关性,如玉米^[13]、小麦等^[14]。因此,进一步深入研究遗传距离与配合力、杂种优势的相关关系,可为今后杂种优势有效利用提供科学依据。

本研究选取11个辣椒亲本材料,按5×6不完全双列进行杂交,利用SRAP标记测定亲本间的遗传距离,分析辣椒亲本间遗传距离和配合力、杂种优势的相关性,以期为亲本选配和杂种优势预测提供有效的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料母本（P₁）为m35、m118、m62、m254、m119,父本（P₂）为f65、f15、f93、f243、f65、f188,均为经过多代自交分离的纯合自交系材料,所有材料均由三明市农业科学研究院蔬菜所提供。

表1 供试材料及来源

Tab. 1 Tested lines (varietes) and origin

序号 Serial number	亲本名称 Parent name	亲本编号 Parent number	类型 Type	来源 Source
1	m35	A1	牛角	海南腾桥
2	m118	A2	羊角	江西南昌
3	m62	A3	牛角	湖南长沙
4	m254	A4	羊角	泰国引进
5	m119	A5	牛角	江苏南京
6	f65	B1	灯笼	江西抚州
7	f15	B2	牛角	湖南株州
8	f93	B3	牛角	海南三亚
9	f243	B4	灯笼	海南英州
10	f65	B5	羊角	福建宁化
11	f188	B6	牛角	福建沙县

1.2 方法

1.2.1 试验设计 2018春季（4—7月）上述亲本材料按5×6 NCⅡ配制30个杂交组合;2018年秋季（8—11月）,将11个亲本材料和30个杂交组合种植于沙县西霞村蔬菜育种基地。试验采用随机区组设计,重复3次,每小区种植株距40 cm,行距50 cm,双行种植,共种植30株,田间管理同一般大田生产管理。

1.2.2 数据收集在辣椒生育期内,每小区随机选定10株,参照农业行业标准《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南辣椒》（NY/T 2234-2012）^[15]定期考查亲本及其杂种F₁的始花节位、果长、果宽、果柄长、果肉厚、单果重、结果数和单株产量等表型性状。

1.2.3 SRAP标记采用改良的CTAB法提取全基因组DNA,用1%琼脂糖凝胶电泳检测DNA质量。根据Li等^[16]公布的SRAP引物（包括13条上游引物和9条下游引物）,共合成117对引物组合,从中筛选出多态性好、条带清晰的22对引物组合用于遗传距离的分析。PCR扩增反应体系（20 µL）为：模板DNA 50 ng,10 µmol/L dNTPs 0.4 µL,Taq聚合酶0.2 U,上下游引物各50 ng,10×buffer 2 µL,用ddH₂O补充至20 µL。PCR扩增反应程序为：94 ℃预变性5 min;94 ℃变性1 min,35 ℃复性1 min,72 ℃延伸1 min,5个循环;94 ℃变性1 min,50 ℃复性1 min,72 ℃延伸1 min,35个循环;72 ℃延伸10 min,4 ℃保存备用。采用6%聚丙烯酰胺凝胶进行电泳,用银染法检测。

1.3 数据处理

采用Excel 2007软件对田间数据进行统计分析,中亲杂种优势按公式：H=[F₁-(P₁+P₂)/2]/[(P₁+ P₂)/2]×100%。一般配合力（general combining ability, GCA）、特殊配合力（special combining ability, SCA）采用DPS 7.05软件进行分析。根据SRAP引物在11个亲本材料中PCR扩增的结果,在相同迁移位置上有带的记为“1”,无带的记为“0”,并利用NTSYS-pc软件计算遗传距离（GD）。采用SPSS 19.0软件对各组合的亲本遗传距离、配合力的效应值和杂种优势之间进行相关性分析。

2 结果与分析

2.1 SRAP遗传距离分析

本研究选取条带清晰且多态性好的28对SRAP引物对11个辣椒亲本材料进行PCR扩增,共扩增出189条带,每对引物扩增出的4~9条不等,其中152条具有多态性,多态性比率为80.4%。利用SRAP标记对11个辣椒亲本材料进行遗传距离计算（表2）,结果发现遗传距离变异幅度为0.2149~ 0.5605,平均遗传距离为0.3130,其中A5×B3的遗传距离最大（0.5605）,A5×B6的遗传距离最小（0.2149）。统计结果表明,30个遗传距离中,其中有13个遗传距离大于平均距离（0.3130）,表明这11个亲本材料间的遗传差异较大。

表2 辣椒各亲本间的遗传距离

Tab. 2 Genetic distance between parents of pepper

母本 Female parents	父本 Male parents
母本 Female parents	B1	B2	B3	B4	B5	B6
A1	0.2914	0.2402	0.4310	0.3550	0.3013	0.2589
A2	0.3336	0.2195	0.3801	0.4055	0.3186	0.2604
A3	0.3375	0.2155	0.4547	0.3316	0.2207	0.2524
A4	0.2324	0.2365	0.4331	0.3011	0.2847	0.2748
A5	0.3564	0.2361	0.5605	0.3878	0.2648	0.2149

2.2 杂种优势表现

由表3可看出,辣椒30个杂交组合间各性状的杂种优势差异较大,其中单果重的杂种优势变异幅度最大,为-36.31%~86.06%。A3×B5组合在果长上杂种优势最高,为58.49%。辣椒各个组合在始花节位上的杂种优势均为负值,表现为负向优势,其中A3×B2的杂种优势最大,为-1.60%。A2×B3组合在果宽上的杂种优势最高,为38.75%,但在果柄长上杂种优势最小,为-31.81%。A1×B2组合在果柄长上杂种优势最高,为47.92%。A1× B1组合在果肉厚上杂种优势上最大,但在结果数上最小,为-47.19%。A2×B3组合在单果重和单株产量上杂种优势最高,分别为86.06%和85.90%。

表3 辣椒30个杂交组合的杂种优势

Tab. 3 Heterosis of 30 hybrid combinations in pepper

杂交组合 Cross combination	始花节位 Node position of first flower	果长 Fruit length	果宽 Fruit width	果柄长 Carpopodium length	果肉厚 Sarcocarp thickness	单果重 Single fruit weight	结果数 Fruit number	单株产量 Yield per plant
A1×B1	-28.14	34.24	25.53	26.40	36.00	9.93	-47.19	20.28
A1×B2	-23.89	13.17	20.78	47.92	-4.55	29.71	-27.04	37.24
A1×B3	-13.73	-0.40	21.39	15.45	11.11	53.58	6.37	82.18
A1×B4	-25.45	-4.37	3.49	7.96	0.00	5.72	-13.89	37.86
A1×B5	-28.71	7.39	5.35	15.67	5.26	45.00	-27.49	18.84
A1×B6	-15.12	-12.49	18.70	-11.56	-21.05	-3.95	-13.76	28.08
A2×B1	-23.30	12.21	1.15	-7.01	-15.38	12.57	3.05	3.76
A2×B2	-20.26	5.80	31.71	-21.78	-13.04	-4.09	9.46	26.02
A2×B3	-28.96	6.11	38.75	-31.81	10.53	86.06	-1.79	85.90
A2×B4	-1.75	-5.56	-6.62	-4.45	0.00	16.90	13.28	14.21
A2×B5	-7.90	32.74	0.00	3.58	10.00	71.86	-28.81	24.99
A2×B6	-28.00	0.90	0.46	-27.85	-25.00	-13.64	1.73	10.66
A3×B1	-21.05	0.08	-7.32	29.90	-19.35	-26.88	28.94	-0.22
A3×B2	-1.60	0.97	-0.80	-2.94	0.00	5.73	9.07	14.93
A3×B3	-27.46	17.24	-15.46	-4.31	0.00	0.26	-11.69	-3.15
A3×B4	-2.46	21.10	-2.75	7.58	0.00	4.94	7.96	19.13
A3×B5	-3.81	58.49	35.36	-20.63	-8.00	65.69	-11.18	58.69
A3×B6	-2.48	4.61	0.75	1.73	0.00	1.07	5.87	4.90
A4×B1	-29.73	-2.70	2.08	-17.88	-27.59	-35.30	34.41	9.16
A4×B2	-32.23	42.38	-9.17	3.03	-23.08	6.70	48.23	65.23
A4×B3	-25.45	15.42	6.15	19.25	-13.04	27.73	30.99	67.40
A4×B4	-14.66	-11.16	-3.69	4.03	0.00	-13.19	36.61	24.93
A4×B5	-25.41	35.43	-5.95	-8.76	-13.04	17.76	6.75	25.14
A4×B6	-35.89	-15.00	13.78	-7.50	-13.04	-18.88	16.00	0.93
A5×B1	-28.58	-5.43	-25.77	-3.34	-14.81	-36.31	38.62	3.20
A5×B2	-34.92	44.82	19.43	0.96	-8.33	-24.40	-0.90	55.23
A5×B3	-20.35	13.72	-9.85	-7.64	-4.76	35.30	0.16	37.06
A5×B4	-25.62	-18.40	11.39	-11.73	27.78	13.15	24.60	42.27
A5×B5	-29.20	15.54	-1.16	-11.85	-4.76	70.62	-29.69	20.34
A5×B6	-45.95	0.42	-15.27	-21.55	-4.76	-24.41	42.44	10.53
平均值	-21.74	10.24	5.08	-1.30	-4.43	12.64	5.04	28.19

2.3 配合力分析

辣椒30个组合8个性状的配合力方差分析结果见表4。由表4可见,区组间除果长和单株产量差异显著外,其余性状的区组间均无显著差异,而组合间的各个性状均达到极显著差异水平,表明11个亲本材料间存在显著的遗传差异,可进一步做GCA和SCA分析。

表4 辣椒各性状的配合力方差分析（F值）

Tab. 4 Variance analysis of combining ability for the characters of pepper (F value)

变异来源 Variation resource	自由度 Degrees of freedom	始花节位 Node position of first flower	果长 Fruit length	果宽 Fruit width	果柄长 Carpopodium length	果肉厚 Sarcocarp thickness	单果重 Single fruit weight	结果数 Fruit number	单株产量 Yield per plant
区组	2	1.2927	4.4593^*	0.5426	0.8765	0.2820	0.9970	0.6531	3.4891^*
组合	29	439.3100^**	641.1907^**	179.4018^**	139.8712^**	81.4368^**	146.7400^**	74.3194^**	18.2278^**
P₁	5	1.8064	1.7098	0.7114	5.5318^**	0.5857	1.6051	2.7648^*	1.2578
P₂	4	0.5509	0.5608	0.6530	1.3968	0.3492	0.7019	0.3054	0.4899
P₁×P₂	20	407.8632^**	603.8727^**	199.3576^**	76.1795^**	97.1880^**	138.0162^**	61.4988^**	18.7129^**
误差	58
合计	89

	Note: ^* indicate significant difference at 0.05 level; ^{* *} indicate extremly significant difference at 0.01 level.
	注：^表示在0.05水平差异显著;^*表示在0.01水平差异极显著。

对亲本间的GCA以及杂交组合间的SCA方差分析表明,P₁中果柄长和结果数的GCA达到了极显著水平,P₂中各性状的GCA均未达到显著水平,而P₁×P₂的SCA方差中各性状均达到了极显著水平。由此可见,果柄长和结果数主要受P₁的一般配合力和组合间的特殊配合力作用,其遗传主要受加性效应和非加性效应共同影响的;而始花节位、果长、果宽、果肉厚、单果重和单株产量主要受组合间的特殊配合力作用,其遗传主要受非加性效应影响较大。11个辣椒亲本的GCA效应值见表5,在母本中,A3在始花节位上的GCA效应值最高,A2次之;A1在果长、果宽、果柄长、果肉厚、单果重以及单株产量上的GCA效应值最高;A5在结果数上的GCA效应值最高,A3次之。在父本中,B4在始花节位和单果重上的GCA效应值最高;B6在果长、果柄长和单株产量上的GCA效应值最高;B1在果宽和结果数上的GCA效应值最高;B3在果肉厚上的GCA效应值最高,B4次之。

表5 辣椒各性状的GCA效应值

Tab. 5 GCA effect value of different characters in pepper

亲本 Parents	始花节位 Node position of first flower	果长 Fruit length	果宽 Fruit width	果柄长 Carpopodium length	果肉厚 Sarcocarp thickness	单果重 Single fruit weight	结果数 Fruit number	单株产量 Yield per plant
A1	1.7872	8.3775	7.3460	6.0884	5.0856	10.0815	-6.0832	6.3032
A2	2.2157	5.8313	1.1140	-3.0967	-5.5527	7.1899	-0.9490	-0.2142
A3	6.3166	-4.3218	3.3731	3.3198	4.3072	-3.0823	5.0993	1.3155
A4	-3.8438	-10.713	2.9836	-9.0277	-1.6606	-1.1510	-3.9044	-1.0954
A5	-6.4757	0.8260	-14.8165	2.7162	-2.1796	-13.0382	5.8373	-6.3091
B1	-11.5681	-17.3133	11.4279	-4.7054	3.9958	-14.0429	21.3429	5.4303
B2	2.3871	-7.9760	0.4908	-20.6088	-10.3269	-5.1573	18.0742	-2.2514
B3	7.1612	10.8223	-13.9051	1.3725	7.4209	0.6329	-17.6462	-12.7633
B4	15.3140	11.3688	11.3111	-3.2725	4.3072	18.2496	-15.9031	5.1921
B5	-5.8391	-13.8682	-4.4169	9.0880	-3.4769	-17.0022	6.3922	-4.2735
B6	-7.455	16.9664	-4.9077	18.1262	-1.9201	17.3199	-12.2600	8.6657

从表6可看出,11个辣椒亲本材料组配的30个杂交组合间的SCA差异较大,且同一亲本所杂交的不同组合间的SCA效应值差异也较大。始花节位中,以A4×B3、A3×B4、A5×B2的SCA为较高;果长以A2×B4、A1×B6、A4×B2以及A3×B5的SCA为较好;果宽以A1×B1、A3×B6、A3×B3的SCA为较高;果柄长以A3×B4的SCA为最高,A3×B5的SCA为最低;果肉厚以A1×B1的SCA为最高,A2×B3的SCA为最低;单果重以A2×B2和A1×B1的SCA为较高;结果数以A3×B1的SCA为最高;单株产量以A4×B2、A5×B4、A3×B1的SCA为较高。

表6 辣椒杂交组合间的SCA效应值

Tab. 6 SCA effect value of different cross combination

杂交组合 Cross combination	始花节位 Node position of first flower	果长 Fruit length	果宽 Fruit width	果柄长 Carpopodium length	果肉厚 Sarcocarp thickness	单果重 Single fruit weight	结果数 Fruit number	单株产量 Yield per plant
A1×B1	-9.4259	-3.2978	46.6854	-11.0012	49.7146	42.7188	-41.6935	-0.6406
A1×B2	8.9362	-17.0068	-5.4764	3.0915	-23.1448	-31.3358	14.8125	-2.3788
A1×B3	-2.4483	9.0760	-17.2548	-4.8760	-11.3129	-20.5358	14.7461	-4.1526
A1×B4	14.0042	-25.6599	5.3206	1.1075	-6.6424	-7.3946	-14.9541	-23.0321
A1×B5	-5.6066	7.9166	-30.2485	12.1296	-8.1993	-12.2106	32.1605	14.8246
A1×B6	-5.4597	28.9719	0.9737	-0.4514	-0.4152	28.7580	-5.0715	15.3794
A2×B1	4.1009	6.4237	-14.7386	17.2366	-0.3633	-4.9849	-11.8058	-0.9800
A2×B2	-14.9957	-6.8577	22.2560	5.1909	18.6300	47.8024	-15.0785	-6.5133
A2×B3	-10.2216	-4.6291	-9.9712	-14.5073	-31.8111	-35.7140	27.1531	-1.7364
A2×B4	2.1912	41.2024	12.2536	-10.0197	10.2231	29.5153	-9.5515	19.3400
A2×B5	14.5305	-39.2177	22.1391	-8.4451	2.4390	-13.8888	-0.6793	-8.8964
A2×B6	4.3947	3.0784	-31.9389	10.5445	0.8822	-22.7299	9.9621	-1.2139
A3×B1	2.2035	9.3065	-35.2263	2.0024	-13.3368	-17.2344	52.4312	21.1846
A3×B2	-5.8759	17.6459	-9.2155	-12.4052	0.9860	-19.9658	-4.3606	-6.2667
A3×B3	-14.3224	-22.0604	39.0668	17.4177	5.0337	29.8020	-17.7817	8.1079
A3×B4	28.5714	12.5805	-20.6201	24.7395	9.7042	10.7319	-23.8220	-18.5056
A3×B5	-10.8704	28.7890	-15.9928	-18.7981	-7.4209	-2.0060	-3.5374	-5.1764
A3×B6	0.2938	-46.2615	41.9880	-12.9563	5.0337	-1.3277	-2.9296	0.6562
A4×B1	5.7535	-15.8783	10.2672	-6.1199	-27.6077	-13.6662	6.3056	-8.1830
A4×B2	-15.5466	28.8128	-25.7693	0.0210	10.0675	-1.3788	11.3959	29.5852
A4×B3	36.6018	3.7183	-1.9085	1.2649	26.5698	23.0913	-9.1201	6.3310
A4×B4	-26.2700	-36.3872	23.0038	-12.8277	-4.5667	-22.1145	16.9933	-3.7285
A4×B5	0.7590	6.2178	2.8589	10.7912	-1.4530	-3.0208	-9.6696	-14.9290
A4×B6	-1.2976	13.5166	-8.4521	6.8705	-3.0099	17.0890	-15.9051	-9.0757
A5×B1	-2.6319	3.4459	-6.9876	-2.1178	-8.4069	-6.8333	-5.2375	-11.3810
A5×B2	27.4819	-22.5942	18.2052	4.1018	-6.5387	4.8780	-6.7692	-14.4266
A5×B3	-9.6095	13.8952	-9.9322	0.7007	11.5205	3.3564	-14.9974	-8.5499
A5×B4	-18.4968	8.2642	-19.9579	-2.9996	-8.7182	-10.7380	31.3342	25.9262
A5×B5	1.1874	-3.7056	21.2433	4.3223	14.6341	31.1263	-18.2741	14.1772
A5×B6	2.0688	0.6946	-2.5707	-4.0073	-2.4909	-21.7893	13.9440	-5.7459

结合表5、表6分析可见,在某些杂交组合中,亲本的GCA效应值较高,用其配制的杂交组合的SCA效应值也较高,如A3和B4在始花节位上的GCA效应值均较高,用它们配制的杂交组合A3×B4的SCA效应值也较高。但有些组合中,亲本具有较高的GCA效应值,所配制杂交组合的SCA不一定高,例如A1和B6在果柄长上的GCA效应值均较高,且都为正值,但其杂交组合A1×B6的SCA效应值为负值。

从表7可看出,始花节位、果长、果柄长、单果重、结果数以及单株产量等性状的P₁的GCA基因型方差大于P₂,表明这些性状受母本影响较大;辣椒各性状组合间的SCA基因型方差较大,表明这些性状受SCA影响较大。始花节位、果长、果宽、果肉厚、单果重、结果数以及单株产量等性状的SCA方差占总方差的比例较大,表明这些性状主要受SCA影响。辣椒8个性状的广义遗传力均达到了85%以上,表明各个性状的表型变异主要受基因型控制,受环境影响较小,遗传力较高,可以对这些性状进行早期选择。辣椒各性状的广义遗传力与狭义遗传力相差较大,表明这些性状主要受非加性基因控制,受环境影响较大。

表7 配合力基因型方差及各性状的遗传力

Tab. 7 Genotypic variance of combining ability and heritability of each character

性状 Traits	P₁一般配合力方差基因型方差 P₁ genotype variance of GCA	P₂一般配合力方差基因型方差 P₂ genotype variance of GCA	P₁×P₂特殊配合力基因型方差 P₁×P₂ genotype variance of SCA	环境方差Environmental variance	一般配合力方差 Variance of GCA/%	特殊配合力方差 Variance of SCA/%	广义遗传力 h_B²broad- sense heritability/%	狭义遗传力 h_N²narrow- sense heritability/%
始花节位	0.3788	0.0000	2.3430	0.0173	13.92	86.08	99.37	13.83
果长	1.7812	0.0000	12.5264	0.0623	12.45	87.55	99.57	12.40
果宽	0.0000	0.0000	0.5642	0.0085	0.00	100.00	98.51	0.00
果柄长	0.2557	0.0187	0.2784	0.0111	49.63	50.37	98.03	48.66
果肉厚	0.0000	0.0000	0.0016	0.0001	0.00	100.00	96.98	0.00
单果重	5.6012	0.0000	45.9454	1.0060	10.87	89.13	98.09	10.66
结果数	21.5357	0.0000	60.0221	2.9764	26.41	73.59	96.48	25.48
单株产量	780.4193	0.0000	14329.4487	2426.9550	5.16	94.84	86.16	4.45

2.4 遗传距离与配合力、杂种优势的相关性

本研究对辣椒各性状杂种优势、配合力与亲本间的遗传距离进行相关性分析,结果见表8,辣椒亲本间的遗传距离与GCA、SCA以及杂种优势均无显著的相关关系,且相关程度均较弱,说明利用SRAP分子标记估算的亲本间遗传距离难以预测到配合力以及后代的杂种优势。在辣椒8个性状中,只有果长的杂种优势与GCA呈极显著正相关关系,相关系数为0.765,其余7个性状的杂种优势与GCA的相关性均不显著,而始花节位的杂种优势与GCA呈负相关关系。辣椒各性状的杂种优势与SCA的相关性均不显著,且相关程度均较弱,其中单果重的杂种优势与SCA呈负相关关系。

表8 辣椒各性状的遗传距离与配合力、杂种优势的相关性

Tab. 8 Correlation between genetic distance, coordination and heterosis of different characters in pepper

性状 Traits	杂种优势Heterosis	遗传距离 Genetic distance		杂种优势 Heterosis
性状 Traits	遗传距离 Genetic distance	一般配合力 GCA	特殊配合力SCA	一般配合力 GCA	特殊配合力 SCA
始花节位	0.081	0.171	0.011	-0.430	0.006
果长	-0.182	-0.287	0.090	0.765^**	0.003
果宽	-0.228	0.244	-0.068	0.349	0.042
果柄长	0.125	0.073	0.133	0.146	0.098
果肉厚	0.287	-0.111	0.096	0.290	0.236
单果重	0.258	-0.080	0.073	0.554	-0.080
结果数	0.003	0.102	-0.035	0.120	0.349
单株产量	0.183	0.214	0.082	0.289	0.034

	Note: ^** indicate extremly significant correlation at 0.01 level.
	注：^**表示在0.01水平极显著相关。

3 讨论

关于辣椒的杂种优势,前人已做了大量研究。段晓铨等^[17]研究表明,辣椒F₁代中初花节位、果长、果宽、果肉厚、单株挂果数、单果重量以及单株产量的超中优势平均值均表现为正向优势,其中以单株产量的杂种优势最为明显。何建文等^[18]也得出了类似的结果,不同的是,果肉厚的超中优势平均值表现为负向优势。而本研究发现,辣椒的始花节位、果柄长和果肉厚的杂种优势平均值表现为负向优势,其余5个性状均为正向优势,其中单株产量的杂种优势最为明显。

杂种优势是植物界中普遍存在的一种现象,2个亲本间存在的遗传差异是产生杂种优势的基础,人们通常用配合力测定、遗传距离等方法进行杂种优势预测。在遗传距离方面,国内外学者已做了大量关于利用分子标记技术预测杂种优势的研究,但其结果却不尽相同^[19,20,21]。赵庆勇等^[19]研究认为,分子标记可用于水稻杂种优势群的划分和遗传多样性分析,但相关程度还不足以预测产量杂种优势,而姚艳梅等^[12]研究显示,利用基于SRAP标记的遗传距离有可能用于预测油菜的杂种优势。本研究结果表明,SRAP分子标记遗传距离与辣椒各性状的杂种优势之间的相关系数都较小,难以用来准确预测杂种优势;同时,SRAP分子标记遗传距离与亲本的GCA、组合间的SCA之间的相关程度都较弱,说明遗传距离对亲本间组配的指导作用不大。王玉平等^[22]、张晓梅等^[23]也得出了类似的结果,表明遗传距离和配合力之间的关系还有待于进一步的研究。在配合力方面,大多数研究者认为只有亲本的GCA高,利用该亲本组配的SCA高的杂交组合,才可能获得较强的杂种优势^{[24,25,26,27]},这与本研究的结果不一致。如亲本材料A1、A2、B4、B6在果长上的GCA均较高,其配制的杂交组合A1×B6、A2×B4的SCA也都很高,但它们的杂种优势均不明显,这在其他性状上也得到了类似的结果。因此,要想获得强优势组合,并不能仅仅依据亲本的GCA、杂交组合的SCA效应值的高低来决定,还要结合辣椒各性状的综合表现进行选择。此外,本研究在研究配合力和杂种优势的相关性时发现,杂种优势仅与果长的GCA呈极显著正相关,与其他性状的GCA、SCA均有一定的相关性,但不显著,说明GCA、SCA只能在一定程度上对杂种优势有指导作用,但不能完全预测杂种优势。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序

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Abstract

1 材料与方法

1.1 材料

表1 供试材料及来源

1.2 方法

1.3 数据处理

2 结果与分析

2.1 SRAP遗传距离分析

表2 辣椒各亲本间的遗传距离

2.2 杂种优势表现

表3 辣椒30个杂交组合的杂种优势

2.3 配合力分析

表4 辣椒各性状的配合力方差分析（F值）

表5 辣椒各性状的GCA效应值

表6 辣椒杂交组合间的SCA效应值

表7 配合力基因型方差及各性状的遗传力

2.4 遗传距离与配合力、杂种优势的相关性

表8 辣椒各性状的遗传距离与配合力、杂种优势的相关性

3 讨论

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2.2 杂种优势表现

表3 辣椒30个杂交组合的杂种优势

2.3 配合力分析

表4 辣椒各性状的配合力方差分析（F值）

表5 辣椒各性状的GCA效应值

表6 辣椒杂交组合间的SCA效应值

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