西瓜数量性状遗传距离及杂种优势分析

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0857

摘要/Abstract

摘要：

为研究西瓜数量性状的遗传距离和杂种优势，对8份西瓜亲本采用NC-Ⅱ设计配制16个杂交组合，对杂交组合的7个数量性状进行相关性分析、主成分分析和杂种优势研究。结果表明，坐果节位和单果重显著正相关，中心可溶固形物含量和边部可溶固形物含量极显著正相关。主蔓长度、坐果节位、单果重、果皮厚度、中心可溶固形物含量、边部可溶固形物含量和果形指数7个数量性状可以综合成为3个主成分，且3个主成分构成的信息量可以解释总信息量的87.3132%。8个亲本间遗传距离介于0.3315~1.5121之间，A02×B04组合的单果重中亲优势和超亲优势最为突出，分别达到42.47%和37.38%。

Abstract:

The paper aims to investigate the genetic distance and heterosis of watermelon quantitative characters. 8 watermelon inbred lines were used to make 16 hybrids by NC-Ⅱ, correlation analysis, principal component analysis and heterosis analysis of 7 quantitative characters were conducted. The results showed that fruiting node was significantly and positively correlated with weight per fruit (a<0.05), and soluble solid content at center flesh was extremely significantly and positively correlated with soluble solid content near rind flesh (a<0.01). 7 quantitative characters, including main vine length, fruiting node, weight per fruit, fruit rind thickness, soluble solid content at center flesh, soluble solid content near rind flesh and fruit shape index, were consolidated into three principal components which accounted for 87.3132% of the total variation. The genetic distance of the 8 inbred lines was within 0.3315-1.5121. The intermediate-parent and super-parent heterosis of A02×B04 were better than those of other hybrids and could reach 42.47% and 37.38%, respectively.

Key words: watermelon, quantitative characters, correlation, principal component analysis, genetic distance, heterosis

中图分类号:

S651

王志强, 杜慧莹, 李程, 郭松, 田梅, 杨万邦, 于蓉. 西瓜数量性状遗传距离及杂种优势分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(25): 47-51.

WANG Zhiqiang, DU Huiying, LI Cheng, GUO Song, TIAN Mei, YANG Wanbang, YU Rong. Genetic Distance and Heterosis of Quantitative Characters of Watermelon[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2022, 38(25): 47-51.

图/表 6

参考文献 25

[1]	王志强, 郭松, 刘声锋, 等. 西瓜种质资源果实主要数量性状的主成分分析[J]. 东北农业大学学报, 2014, 45(3):59-64.
[2]	刘来福. 作物数量性状的遗传距离及其测定[J]. 遗传学报, 1979, 6(3):349-355.
[3]	胡秉民, 张全德, 张明华, 等. 小麦定向育种中的亲本选配法[J]. 作物学报, 1990, 16(4):357-363.
[4]	张丙秀. 西瓜杂种优势生理生化预测方法的研究[D]. 哈尔滨: 东北农业大学, 2004:5-9.
[5]	胡安杰. 西瓜杂种优势预测及其在育种上的应用.[D]. 郑州: 郑州大学, 2012:6-10.
[6]	孙东发, 李实蒉. 水稻几种不同细胞质主要性状的杂种优势效应及其遗传距离[J]. 四川农业大学学报, 1986, 4(1):139-147.
[7]	黄清阳, 高之仁, 荣廷昭. 玉米自交系间遗传距离与产量杂种优势、杂种产量的关系[J]. 遗传学报, 1991, 18(3):271-276.
[8]	李伯群, 余国东, 石有明, 等. 两系杂交小麦杂种优势、配合力及遗传距离分析[J]. 麦类作物学报, 2003, 23(3):17-21.
[9]	武耀廷, 张天真, 朱协飞, 等. 陆地棉遗传距离与杂种F₁、F₂产量及杂种优势的相关分析[J]. 中国农业科学, 2002, 35(1):22-28.
[10]	王黎明, 严洪冬, 焦少杰, 等. 基于配合力和遗传距离的甜高粱杂种优势预测[J]. 中国农业科学, 2020, 53(14):2786-2794.
[11]	董艺, 冯羽飞, 许忠民, 等. SSR标记遗传距离与结球甘蓝杂种优势的关系分析[J]. 园艺学报, 2021, 48(5):934-946.
[12]	张锡顺, 杨建国, 杨若菡, 等. 蓖麻数量性状遗传距离与杂种优势关系的研究[J]. 中国农业科学, 2006, 39(3):633-640.
[13]	许明辉. 烟草数量性状遗传距离与杂种优势关系的研究[J]. 遗传, 1999, 21(5):47-50.
[14]	乌云塔娜, 石凤翎, 薛晓兰, 等苜蓿SSR遗传距离与杂种优势的相关性分析[J]. 植物遗传资源学报, 2015, 16(6):1237-1244.
[15]	SU J SH, ZHANG F, YANG X CH, et al. Combining ability, heterosis, genetic distance and their intercorrelations for waterlogging tolerance traits in chrysanthemum[J]. Euphytica, 2015, 213(2):1-15.
[16]	刘政国, 肖喜祝, 李加振, 等. 苦瓜数量性状遗传距离与杂种优势关系的研究[J]. 中国农学通报, 2004, 20(5):199-202.
[17]	赵应忠, 刘红艳. 芝麻雄性不育系与核心种质间的遗传距离和杂种优势[J]. 中国油料作物学报, 2005, 27(1):36-40.
[18]	CHEN SH K, ZHOU CH P, HE X D, et al. Enhanced correlations of EST-SSR-based genetic distance with hybrid performance, specific hybridizing ability, and heterosis using effect-increasing and effect-decreasing alleles: A case study in Eucalyptus Lher[J]. Tree genetic & genomes, 2020, 16(3):1274-1281.
[19]	MARCON F, MARTÍINEZ E J, RODRÍGUEZ G R, et al. Genetic distance and the relationship with heterosis and reproductive behavior in tetraploid bahiagrass hybrids[J]. Molecular breeding, 2019, 39(6):1-13.
[20]	曹小玲, 黄建都, 谢鑫鑫, 等. SRAP分子标记预测萝卜遗传距离与杂种优势的相关性[J]. 蔬菜, 2018, 46(8):11-17.
[21]	夏立新, 陈德富, 哈玉洁, 等. 黄瓜亲本间分子遗传距离与杂种优势的相关性[J]. 南开大学学报:自然科学, 2001, 46(2):91-94.
[22]	冯建, 刘童光, 戴祖云, 等. 甜瓜数量性状遗传距离与杂种优势研究[J]. 中国瓜菜, 2008(3):13-18.
[23]	唐启义. DPS数据处理系统:实验设计、统计分析及数据挖掘[M]. 北京: 科学出版社, 2010:600-614.
[24]	商连光, 高振宇, 钱前. 作物杂种优势遗传基础的研究进展[J]. 植物学报, 2017, 52(1):10-18.
[25]	梁耀平, 王世杰, 陈豫梅, 等. 西瓜亲本遗传差异与杂种优势的相关性[J]. 江苏农业学报, 2012, 28(3):622-626.

亲本	果实形状	果实外观	果肉颜色	种子颜色
A01	圆形	浅绿底，深绿条带	粉红	黄褐，带麻点
A02	圆形	绿底，墨绿条带	粉红	黑色，带黄斑
A03	圆形	浅绿底，深绿网纹	大红	黄褐
A04	圆形	绿底，深绿宽花条	大红	浅黄
B01	椭圆	浅绿底，深绿条带	深红	黄褐
B02	圆形	深绿底，墨绿条带	大红	黄褐
B03	椭圆	浅绿底，深绿网纹	粉红	浅黄，带褐斑
B04	椭圆	浅绿底，深绿网纹	粉红	浅黄，带褐斑

亲本	果实形状	果实外观	果肉颜色	种子颜色
A01	圆形	浅绿底，深绿条带	粉红	黄褐，带麻点
A02	圆形	绿底，墨绿条带	粉红	黑色，带黄斑
A03	圆形	浅绿底，深绿网纹	大红	黄褐
A04	圆形	绿底，深绿宽花条	大红	浅黄
B01	椭圆	浅绿底，深绿条带	深红	黄褐
B02	圆形	深绿底，墨绿条带	大红	黄褐
B03	椭圆	浅绿底，深绿网纹	粉红	浅黄，带褐斑
B04	椭圆	浅绿底，深绿网纹	粉红	浅黄，带褐斑

	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇
X₁	1
X₂	0.4002	1
X₃	0.6976	0.7893^*	1
X₄	0.4198	0.3617	0.5498	1
X₅	0.0631	-0.0707	-0.3214	-0.6660	1
X₆	0.2795	-0.2404	-0.3031	-0.4962	0.8833^**	1
X₇	-0.1965	0.0360	0.1986	-0.2108	0.1394	0.0378	1

	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇
X₁	1
X₂	0.4002	1
X₃	0.6976	0.7893^*	1
X₄	0.4198	0.3617	0.5498	1
X₅	0.0631	-0.0707	-0.3214	-0.6660	1
X₆	0.2795	-0.2404	-0.3031	-0.4962	0.8833^**	1
X₇	-0.1965	0.0360	0.1986	-0.2108	0.1394	0.0378	1

主成分	特征值	贡献率/%	累积贡献率/%
1	3.0425	43.4643	43.4643
2	1.8773	26.8185	70.2828
3	1.1921	17.0305	87.3132
4	0.5967	8.5245	95.8378
5	0.2513	3.5897	99.4274
6	0.0374	0.5339	99.9613
7	0.0027	0.0387	100