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杂种优势是生物界普遍存在的一种现象,利用杂种优势是提高作物产量和改良品质的重要途径。伴随着大豆“三系”配套和杂交种选育成功,开展大豆杂优组合筛选和遗传基础研究具有重要的理论和实践意义,为此,本研究在黄淮海大豆产区济宁和淮安两个试验点,分别选取15个优异亲本采用NCⅡ设计各配制了50个杂交组合进行大豆杂种优势、亲本配合力和遗传基础研究,获得主要结果如下:
1大豆杂交组合间杂种优势表现存在较大差异。在济宁试验点,产量、单株荚数、单株粒数、单株粒重等4个性状都表现正向优势,其它8个农艺和品质性状部分组合表现正向优势、部分组合表现负向优势,从产量来看,优选出豫豆22×高丰1号、中黄13×晋豆23、中黄13×鲁96150、豫豆22×晋豆23、中黄13×菏豆18、山宁16×菏豆18、山宁16×高丰1号等7个高产优势组合,超亲优势率分别为71.10%、78.29%、75.40%、64.36%、66.86%、65.89%和70.64%,超标优势率均在52%以上;在淮安试验点,12个农艺和品质性状部分组合表现正向优势、部分组合表现负向优势,从产量来看,优选出淮豆9号×南农88-31、徐豆15×Forrest、淮豆4号×南农88-31、皖豆28×Pella、豫豆22×晋大53、豫豆22×南农88-31、徐豆15×晋大53等7个高产优势组合,超亲优势率分别为30.78%、33.85%、25.01%、31.59%、32.96%、22.85%和28.52%,超标优势率均在25%以上。
2具有较高一般配合力的亲本因性状不同而异,仅从产量性状看,在济宁试验点有6个亲本具有较高的一般配合力,包括高丰1号(10.25%)、菏豆18(9.82%)、鲁96150(7.11%)、晋豆23(6.28%)、中黄13(6.00%)、豫豆22(3.79%);在淮安试验点有5个亲本具有较高的一般配合力,包括南农88-31(16.32%)、Forrest(13.52%)、晋大53(9.96%)、冀豆12(1.33%)、Pella(1.16%)。
3济宁试验点研究结果表明,15个亲本间的分子遗传距离平均为0.5709,变幅为0.3309-0.6691,若以Nei& Li相似系数0.64划分,则可分为2个类群,类群1包括晋大53,其它14个亲本归为类群2,类群2可进一步划分为两个子群,一个子群包括鲁豆11和晋豆23,另一个子群包括豫豆22、山宁15、山宁16、中黄13、临豆9号、新桃菏豆、鲁96150、济4103、鲁宁1号、高丰1号、菏豆18、邯豆5号;淮安试验点研究结果表明,15个亲本间的分子遗传距离平均为0.5694,变幅为0.4000-0.7076,若以Nei& Li相似系数0.63划分,则可分为2个类群,类群1包括晋大53,其它14个亲本归为类群2,类群2可进一步划分为两个子群,一个子群包括冀豆12、Pella、中黄39、Forrest,另一个子群包括淮豆4号、淮豆9号、南农88-31、阜豆9675、菏豆12、中黄13、徐豆15、皖豆28、周豆12、豫豆22。综合以上分析,发现两个试验点都将晋大53独立划分为一个类群,说明其与其它亲本的遗传差异较大。
4相关分析结果表明,在济宁试验点,SSR遗传距离与产量杂种优势呈极显著相关,在淮安试验点,SSR遗传距离与产量杂种优势呈不显著相关,说明利用SSR遗传距离预测杂种优势与选取的SSR标记、亲本材料等有一定关系。要想获得高优势的杂交组合,亲本间必须具有一定的遗传距离,但遗传距离大的杂种优势不一定强,还有其它因素决定杂种优势。