花叶菜心杂种优势分析

摘    要：为了获得产量性状较强的杂交组合，以2个花叶菜心（Brassica rapa syn. campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee）pol细胞质雄性不育系为母本和6个自交系父本杂交，组配了10个杂交组合，并对杂交组合的杂种优势以及亲本的一般配合力及产量性状相关性进行分析。结果表明，主薹粗和叶片大小是构成菜心产量的主要因素;母本19TC3和父本19TB14、97TS14的一般配合力要高于其他亲本材料;比较2020年10个组合地上部单株质量的杂种优势，有7个组合中亲优势为正值、5个组合超亲优势为正值，与对照品种秦薹一号相比，所有组合的超标优势均为正值，表明花叶菜心具有显著的杂种优势。综合两年超标优势的平均表现及其稳定性，初步认为20TF1、20TF2、20TF3、20TF4、20TF8、20TF9增产显著、年际间超标优势较稳定、商品性好，可进一步进行区域试验和生产试验。

关键词：菜心;杂种优势;一般配合力;相关性

中图分类号：S634.5 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2022）07-056-06

Heterosis analysis of flowering Chinese cabbage

ZHANG Xuefen， WANG Yaxiu， HE Yuting， LIU Xiaoyuan， ZHANG Ninan， ZHANG Lugang

（College of Horticulture， Northwest Agriculture and Forestry University， Yangling 712100， Shanxi， China）

Abstract：In order to obtain hybrid combinations with strong yield traits， in this experiment， 2 pol CMS lines of flowering Chinese cabbage（Brassica rapa syn. campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee） were used as female parent and 6 inbred lines as male parent to hybridize， 10 hybrid combinations were assembled， and the heterosis of hybrid combinations， the general combining ability of parents and the correlation of yield traits were analyzed. The results showed that thickess of main flower stalk and leaf size were the main factors that constitute the yield of flowering Chinese cabbage; the general combining ability of female parent 19TC3 and the male parent 19TB14 and 97TS14 was better than that of other parent materials. Comparison of the heterosis of aboveground single plant weight of 10 combinations in 2020 showed that the mid-parent heterosis of 7 combinations is positive， and the over- parent heterosis of 5 combinations is positive. Compared with the check variety Qintai 1， the over-standard advantage of all combinations is positive， indicating that flowering Chinese cabbage has significant heterosis. Based on the average performance and stability ofthe over-standard advantage in two years， It is preliminarily considered that 20TF1， 20TF2， 20TF3， 20TF4， 20TF8 and 20TF9 have significantly increased production， the inter-annual over-standard advantage is relatively stable， and the commodity is good regional tests and production tests can be further carried out.

Key words：Flowering Chinese cabbage; Heterosis; General combining ability; Relevance

菜心（Brassica rapa syn. campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee）又称菜薹，是十字花科芸薹属中以食用花薹为主的一种蔬菜，也是我国南方地区主栽蔬菜之一，周年生产供应，既适合市销，又经常销往中国港澳、日本、美国、欧洲及东南亚等国家和地区[1]。起源于广东的菜心，被誉为“蔬菜之冠”，是广东省栽培面积最大和市场供应最主要的蔬菜[2-3]。随着人们生活水平的提高，人们对菜心的需求使得育种家们不断地提高菜心的产量和品质。

十字花科植物存在明显的杂种优势，利用杂种优势是提高菜心产量的有效手段。利用细胞质雄性不育系制种，具有易操作、成本低和杂交种纯度高等优点，因此被广泛应用于多种作物杂交种生产。但是目前在菜心上尚未发现可以利用的雄性不育源，其雄性不育材料通常来源于种间或种内杂交、回交后所得[4-5]。彭谦等[6]运用pol CMS油菜湘油A和菜心杂交，然后一直回交，育成我国首个菜心细胞质雄性不育系002-8-20A及其保持系。刘自珠等[7]又利用002-8-20A培育出多个菜心杂交组合;张喆[8]以不育系为母本和自交系组配了10个杂交组合，并对其农艺性状进行了配合力分析，从中获得了5个优质组合;Peng等[9]利用菜心eru细胞质雄性不育系组配了36个菜心杂交组合，并对其品质及农艺性状进行了杂种优势和配合力的分析;李大忠等[10]通过小白菜亚种和菜心杂交，选育了雄性不育两用系66A;晏儒来等[11]利用红菜薹不育系，通过转育的方式，培育出了ms101等18个菜心不育系，然后与4个自交系杂交，育成菜杂一号和菜杂三号2个新品种，又利用ms101和早白菜心品种杂交，育成菜杂四号。

笔者以2个花叶菜心pol细胞质雄性不育系为母本和6个自交系为父本的菜心材料，组配了10个杂交组合。对试验亲本及其杂交组合的农艺性状进行了测定，通过计算分析其一般配合力、杂种优势和性状相关性，筛选综合性状优良的亲本和杂交组合，为以后深入研究，培育配合力高、稳定性好的雄性不育系、提高菜心品质和产量，以及培育菜心新品种奠定了基础。

1 材料与方法

1.1 材料

母本材料：19TC3和19TC9等2个花叶菜心pol细胞质雄性不育系;父本材料：19TB7、19TB8、19TB14、98TB7、97TS14和94T-5S-2等6个菜心自交系;杂交组合：20TF1～20TF10等10个杂交组合;对照品种：秦薹一号。以上所有供试材料均由西北农林科技大学园艺学院大白菜课题组选育（表1）。

1.2 方法

8份亲本和10份杂交组合及对照品种分别于2020年9月5日在西北农林科技大学综合试验站和2021年9月3日在西北农林科技大学曹新庄试验农场的塑料大棚内按完全随机方法播种，株行距20 cm×25 cm，按5行×5列的规格种植25株，小区面积1.25 m²左右，每个材料2次重复。试验期间按常规管理方法进行管理。

成熟收获期，2020年（52 d）从每个小区随机挑选5株材料，对其株高、地上部单株质量、叶片数、最大叶片长、最大叶片宽等农艺性状进行调查;2021年（68 d）从每个小区随机挑选5株材料，对其株高、地上部单株质量、主薹长、主薹粗和分枝数等农艺性状进行调查。

1.3 数据统计与分析

采用Excel 2007和SPSS 23.0软件对数据进行整理分析。一般配合力（general combining ability，GCA）及杂种优势的计算公式如下：

（1）一般配合力（GCA）=Xi-μ，其中Xi表示i亲本所配组合的性状平均值，μ表示所配组合总体的平均值。

（2）杂种优势分析时主要计算中亲优势（Mid-parent heterosis，MPH）、超亲优势（Best-parent heterosis，BPH）、超标优势（High-check heterosis，HCK）。计算公式如下：

中亲优势（MPH）/%=100×（F₁-MP）/MP;

超亲优势（BPH）/%=100×（F₁-BP）/BP;

超标优势（HCK）/%=100×（F₁-CK）/CK。

其中F₁为杂一代性状表现平均值，MP为双亲性状表现平均值，BP为最优亲本性状表现平均值，CK为对照品种性状表现平均值。

对2020年和2021年测量的各个性状表现的平均值进行相关性分析。

2 结果与分析

2.1 亲本一般配合力分析

基于杂交组合的8个农艺性状的表型值，对其亲本的一般配合力进行计算分析。从表2中可以看出，同一亲本不同性状的一般配合力表现不同;同一性状不同亲本的一般配合力表现也不同;同一亲本同一性状不同年份的一般配合力表现也存在差异。其中，母本19TC3的所有表现性状的一般配合力均为正值，母本19TC9所有表现性状的一般配合力均为负值，表明19TC3的一般配合力高于19TC9;父本中19TB14和97TS14的性状一般配合力要明显高于19TB7、19TB8、98TB7和94T-5S-2的一般配合力，表明用19TB14和97TS14为父本组配的杂一代更易遗传其优势性状，改良菜心品质，提高产量。

2.2 各组合不同性状杂种优势分析

由表3可以看出，除20TF4、20TF6、20TF10外，其他7个杂交组合地上部单株质量、株高、最大叶片长、最大叶片宽性状的中亲优势均为正值，20TF1、20TF2、20TF3、20TF5、20TF6等5个组合叶片数的中亲优势均为正值。20TF1、20TF2、20TF3、20TF5、20TF9等5个组合地上部单株质量的超亲优势均为正值;除20TF4、20TF10外，其他8个组合株高的超亲优势均为正值，以94T-5S-2为父本的2个组合20TF4和20TF10均为负值。除20TF6外，其他9个组合最大叶片长的超亲优势均为正值;除20TF2、20TF6外，其他8个组合最大叶片宽的超亲优势均为正值;除20TF1、20TF2外，其他8个组合叶片数的超亲优势均为负值。由此可以从供试材料中，获取容易提高叶片大小和株高的优势组合，还可以获取地上部单株质量的优势组合以及叶片数减少的优势组合。在杂交组合的所有性状中，地上部单株质量杂种优势表现最强，其平均中亲优势和超亲优势分别为43.18%～55.06%和20.91%～45.51%，其次为最大叶片长、最大叶片宽和株高，叶片数的杂种优势表现相对较弱。