大豆主要农艺性状与品质性状的遗传分析

大豆主要农艺性状与品质性状的遗传分析
摘要各农艺性状的遗传变异中加性主效应、显性主效应均起一定的作用，株高主要受加性主效应的控制，株高的狭义遗传力为50.8%，通过早代选择可取得较好的改良效果，其选择效果不易受到环境条件变化的影响；蛋白质和脂肪含量主要受加性主效应的控制，其狭义遗传率分别为66.3%和64.2%，宜在较低世代进行选择；异黄酮含量主要受显性主效应的控制，应该在较高世代进行选择。

Abstract Additive and dominant effects both play certain roles in the inheritance and variation of the agronomic traits measured. Plant height was mainly controlled by additive main effects. Because heritability in the narrow sense of plant height was 50.8%，the trait could be improved by selecting in early generations and the improved effects were stable environmentally；Additive and dominant effects both play roles in the inheritance and variation of the content protein and oil，whose heritability in the narrow sense was 66.3% and 64.2% respectively，so the traits should be selected in early generations. Isoflavone content was mainly controlled by dominant main effects，so the trait should be selected in advanced generations.
Key words soybean；agronomic traits；quality traits；genetic analysis
Brim等[1]、Hanson等、Weber、胡明祥等[2]均认为蛋白质含量的遗传实质上是加性效应起作用。

IShigeT则认为加效效应和非加效效应对蛋白质含量都是重要的。

Chauhan、陈恒鹤报道蛋白质含量的一般配合力（GCA）与特殊配合力（SCA）的方差都显著，但加性效应更重要。

Verma从大豆配合力分析研究，认为性成分是主要的。

Gupta等用7个品种（系）配制4个组合，对亲本及其杂交F3、F4、F5代进行了研究，认为蛋白质含量的遗传主要受显性基因控制的[2]，但在JS-2XA和PS73-7XK组合中，实质上是加性效应起作用。

Weber认为有3个基因控制蛋白质。

IShigeT认为控制蛋白质的基因数目可能有2个或3个。

海妻矩彦等用乙烯亚胺（EI）处理大豆种子，获得了蛋白质含量比对照显著不同的突变品系[3]。

大豆蛋白质含量是一个高度可遗传的性状，蛋白质含量较产量、脂肪含量等性状的遗传力高。

Weber用亲子代回归法[4]估算的F2代单株蛋白质含量的遗传力为0.70；胡明祥等[5-6]用方差分析法估算的3个组合F2代蛋白质含量的广义遗传力分别为0.46、0.55及0.62；一些研究工作者曾对F3或更高世代的材料，无论是单杂交、三交或复合杂交组合进行研究，获得蛋白质含量的广义遗传力为0.39～0.92。

对于这些结果还需进一步开展具体综合的研究和探讨。

1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料选用蛋白质、脂肪和异黄酮含量差异较大（表1）的5份大豆材料，A1006、A1016、A1019、OH1015、OH1020，按Griffing完全双列杂交将5份材料配成20个杂交组合。

1.2 试验方法
2007年5月将5份亲本材料，播种于吉林农业大学大豆试验田，同年7月将5份材料互作父母本，分别进行人工授粉，得到正反交杂种1代（F1和RF1）；2008年将亲本、杂种1代（F1和RF1）按随机区组，种植于试验田，3次重复，2行区，行距60 cm，生长期间进行田间观察记载，成熟后，每个处理取10 株进行室内考种，采用包括胚（子叶）、细胞质和母体植株3套遗传体系的双子叶植物种子数量性状遗传模型和统计分析方法（Zhu和Weir，1994），分析大豆籽粒中品质性状含量的试验数据。

2 结果与分析
2.1 大豆主要农艺性状的遗传分析
利用农艺性状的加性-显性遗传模型，大豆农艺性状的遗传方差可进一步分解为加性方差（V A）、显性方差（VD）和机误方差（Ve）。

大豆各农艺性状方差分量、方差分量比率和遗传力的估计值见表1。

从各农艺性状的分析结果可知，除了未测到茎粗、百粒重和产量的加性方差外，其余各项方差分量达极显著和显著水平，表明在大多数农艺性状的遗传变异中，加性主效应和显性主效应均起到一定的作用，但作用大小有所不同。

株高的加性方差大于显性方差，加性和显性方差占表型方差总量的60%，而加性方差比率达50.8%，表明株高主要受加性主效应控制，可通过选育纯系品种进行改良，且异地选择有效。

节数的加性方差小于显性方差，加性方差和显性方差占表型方差总量的54.1%，机误方差较大，说明节数应该在稍后世代进行选择，且受环境的影响较大。

分枝数的加性方差大于显性方差，加性方差和显性方差占表型方差总量的35.8%，因此分枝数受环境因素的影响较大，应该在较高世代进行选择。

荚数的显性方差大于加性方差，加性方差和显性方差占表型方差总量的21.7%，对于荚数的选择也应该在较高世代进行。

茎粗、百粒重和产量均未得到加性方差，主要受显性和环境效应影响，显性方差比率分别为26%、27.2%和36.6%，因此对于茎粗、百粒重和产量应该在稍后世代进行选择。

所有农艺性状的机误方差分量均达到了极显著水平，说明该试验受环境因素的影响较大。