?20619与不同烤烟品种杂交F1代的筛选分析?

邓征宇 肖钦之 周向平 刘峰 郭文龙 李小慧 张斌

摘 要： 將G28、Coker176、筑波一号和YZ03这4个烤烟品种与20619分别作为父本、母本进行杂交，获得8个F1代，通过比较各品系及亲本的生育期、农艺性状、经济性状、外观质量、化学成分、SPAD值等指标来评价子代与亲本的优劣。结果表明：与亲本相比，F1代的团棵期均有所推迟，导致大田生育期延长；F1代的有效叶数均低于其亲本，但是，腰叶长和腰叶宽均高于其亲本；F1代C3F烟叶的氯含量普遍偏低，烟叶整体表现较好，在颜色、成熟度、结构方面与亲本差异不明显；以SPAD值进行亲子相关性分析，发现正交组合中母本的亲子相关性均高于父本，而在反交组合中父本的亲子相关性均高于母本，说明杂交中高亲值作为母本，F1出现优势性状的概率更高。总体来说，筑波一号×20619的F1代大田生育期较短，腰叶宽改善显著，产量为171.2 kg/667m2，烟叶化学成分比例协调，整体表现较好，具有一定的推广应用前景。

关键词： 烤烟；正交；反交；杂交F1代；生育期

中图分类号：S572文献标识码：A文章编号：1006-060X（2024）03-0010-05

Screening and Analysis of F1 Generation from Hybridization among 20619 and Different Flue-Cured Tobacco Varieties

DENG Zheng-yu1，XIAO Qin-zhi1，ZHOU Xiang-ping1，LIU Feng1，GUO Wen-long1，LI Xiao-hui1，ZHANG Bin2

（1. Yongzhou Municipal Tobacco Company， Hunan Provincial Tobacco Corporation， Yongzhou 425000， PRC; 2. Hunan University of Science and Engineering， Yongzhou 425199， PRC）

Abstract： Four flue-cured tobacco varieties， namely G28， Coker176， Zhubo 1， and YZ03， were hybridized with 20619 as male and female parents， respectively， and eight F1 generations were obtained. The reproductive period， agronomic traits， economic traits， appearance quality， chemical composition， and SPAD value of each strain and parent were compared to evaluate the advantages and disadvantages

of the offspring and parents. The results show that compared with the parents， the resettling stage of the F1 generation is delayed， resulting in an extension of the reproductive period. The number of effective leaves in the F1 generation is lower than that of its parents， but the waist leaf length and width are higher than those of its parents. The chlorine content in C3F tobacco leaves of F1 generation is generally low， and the overall performance of tobacco leaves is good， with no obvious differences in color， maturity， and structure from its parents. The SPAD value is used to analyze the parent-child correlation， and it is found that the female parent-child correlation is higher than that of the male parent-child correlation in the orthogonal combination， while the male parent-child correlation is higher than the female parent-child correlation in the reciprocal combination. It indicates that F1 has a higher probability of dominant traits when the female parent has a high parental value in hybridization. Overall， the F1 generation field of Zhubo 1 × 20619 has a short reproductive period， a significant improvement in waist leaf width， and a yield of 171.2 kg/667m2. There is a coordinated proportion of chemical components in tobacco leaves and a good overall performance， which has a certain popularization and application prospect.

Key words：flue-cured tobacco; orthogonal; reciprocal; hybrid F1 generation; reproductive period

杂交育种是将父母本杂交，形成不同的遗传多样性，再根据育种目标性状对杂交后代进行选择而育成符合生产要求新品种的方法[1]。它是目前和今后相当长一段时间内种质创新的基本手段，在不断提高原烟产品的质量以适应现代卷烟工业需求的过程中发挥了重要作用[2]。烤烟20619品系由湖南省烟草公司永州市公司烟叶生产技术中心自主选育，具有叶片数多、田间长势及农艺性状优良、抗病性良好、烤后烟叶产量与产值高等特点，但烤后烟叶质量略低于当地主栽品种云烟87[3]。因此，提高20619品种的烤后烟叶质量成为当前育种工作的主攻方向之一。笔者将G28、Coker176、筑波一号和YZ03这4个烤烟品种与20619分别作为父本、母本进行杂交，获得8个F1代，从主要农艺性状和烤烟品质等方面比较F1代的表现，旨在为20619强优势组配筛选以及性状改良提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试烤烟品种为G28、Coker176、筑波一号、YZ03和20619，由湖南省烟草公司永州市公司烟叶生产技术中心提供。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 试验于2022年在永州市烟叶生产技术中心烟草试验基地进行，采用单因子完全随机区组设计，每个处理重复3次，小区面积不低于40 m2，行距1.2 m，株距0.5 m。小区四周设保护行，保护行种植湘烟7号，田间栽培管理措施按永州市烟叶生产技术方案执行。

1.2.2 指标测定及方法 每个亲本和F1代随机选择5株，记录移栽期、团棵期、现蕾期、中心花开放期、脚叶成熟期、顶叶成熟期的时间，计算大田生育期。按照YC/T 142—2010烟草农艺性状调查测量方法，从移栽后30 d开始，每10 d观察记载株高、茎围、节距、有效叶数、腰叶长和腰叶宽，记录产量、产值、均价、上等烟比例、中等烟比例。烟叶打顶10 d后，在10：00前，各小区随机选取5株中部腰叶，使用SPAD-502叶绿素仪测定叶绿素含量（测定5个不同位置，取平均值）。鲜烟烘烤回潮后，及时对其外观质量进行分析，按国家42级分级标准进行分级，按当地收购价格统计产值。

1.3 数据处理与统计分析

使用2003版本Excel软件整理所有数据，采用DPS软件（18.10版）进行统计分析，采用LSD法进行多重比较。其中，超亲优势与中亲优势计算公式如下：

2 结果与分析

2.1 亲本与杂交F1代的生育期比较

从表1可以看出，各亲本和杂交F1代同天播种、同天移栽，但是，团棵期、现蕾期、中心花开放期、脚叶成熟期、顶叶成熟期和大田生育期所需时长各不一样。播种—团棵期的时间相差不大，亲本为132～138 d，F1代为133～139 d；播种—现蕾期的时间，亲本为149～153 d，F1代为150～157 d；播种—中心花开放期的时间，亲本为154～158 d，F1代为156～163 d；播种—脚叶成熟期的时间，亲本为162～167 d，F1代为164～170 d；播种—顶叶成熟期的时间，亲本为205～208 d，F1代为207～211 d；大田生育期，亲本为118～121 d，F1代为120～124 d。总体来看，与亲本相比，F1代的团棵期、现蕾期、中心花开放期、脚叶成熟期、顶叶成熟期有推迟现象，导致大田生育期延长；其中，20619与G28互交的F1代大田生育期均为124 d，所需时间最长；20619与筑波一号互交、YZ03×20619杂交的F1代的大田生育期时间最短，仅需120 d。

2.2 亲本与杂交F1代的主要农艺性状比较

如表2所示，各亲本和杂交F1代的主要农艺性状存在差异。亲本株高为101.8～129.6 cm，F1代为99.8～118.2 cm；亲本茎围为8.36～9.55 cm，F1代为8.47～9.68 cm；亲本节距为4.47～6.15 cm，F1代为5.43～6.28 cm；亲本有效叶数为16.2～18.2片，F1代为15.0～16.8片；亲本腰叶长为64.9～74 cm，F1代为74.4～77.8 cm；亲本腰叶宽为24.6～26.65 cm，F1代为27.1～31.7 cm。各杂交组合F1代有效叶数均低于其亲本，但是，腰叶长和腰叶宽均高于其亲本，增加了叶片面积。其中，YZ03×20619杂交F1代腰叶长改善最显著，而20619×筑波一号杂交F1代腰叶宽改善最显著。

2.3 亲本与杂交F1代主要经济性状的比较

从表3可以看出，各親本和杂交F1代的经济性状存在差异。均价方面，亲本为9.1～15.4元/kg，F1代为11.9～16.3元/kg；产量方面，亲本为97.7～146.2 kg/667m2，F1代为106.3～171.2 kg/667m2；产值方面，亲本为1 782～4 497元/667m2，F1代为2 524～5 280元/667m2；上等烟比例，亲本为12.0%～53.4%，F1代为37.9%～62.1%；中上等烟比例，以亲本为70.3%～100.0%，F1代为73.1%～100.0%。总体来看，YZ03×20619杂交F1代的均价和上等烟比例最高，分别为16.3元/kg、62.1%；筑波一号×20619杂交F1代的产量和产值最高，分别为171.2 kg/667m2、5 280元/667m2，但中上等烟比例较低，仅为82.4%。

2.4亲本与杂交F1代原烟外观质量的比较从表4可以看出，各亲本和杂交F1代的原烟在颜色、成熟度、结构方面没有明显差异。但是，总的来看，20619×YZ03杂交F1代的原烟身份中等、色度较强、整体较好。

2.5 亲本与杂交F1代C3F烟叶化学成分的比较从表5可以看出，C3F烟叶的还原糖含量，亲本为12.0%～20.9%，F1代为17.6%～23.4%，以YZ03×20619杂交F1代的最高；烟碱含量，亲本为0.87%～4.71%，F1代为1.28%～2.39%；总氮、氯和钾含量，亲本分别为1.21%～1.97%、0.07%～0.19%和2.08%～2.72%，F1代分别为1.23%～1.42%、0.09%～0.14%和2.31%～2.64%；糖碱比以8～10较为适宜，亲本的大部分偏高或者偏低，F1代的为8.7～16.5，其中20619×Coker176杂交F1代的最理想，为8.7；氮碱比接近于1较为适宜，亲本的处于0.4～1.4之间，F1代的处于0.6～1.0之间，其中以20619与筑波一号互交F1代的最为理想；钾氯比大于4为适宜，亲本的处于11.0～34.4之间，F1代的处于18.3～29.3之间，供试品系均高于适宜比值，其中以20619×筑波一号杂交F1代的最高。总体来说，F1代的氯含量普遍偏低，烟叶整体表现较好，20619×筑波一号各项数据适中。

2.6 亲本与杂交F1代叶绿素相对含量（SPAD值）及亲子相关性分析从表6可以看出，75%的正反交组合F1代腰叶SPAD值无显著差异，由高值亲本作为母本的正交组合F1代腰叶的SPAD值高于其反交组合F1代，75%的组合表现出负向的中亲优势，所有组合均表现出负向的超亲优势。

亲子相关性的大小能反映亲本对杂种F1代的影响程度。由表7可知，正交组合中，母本的亲子相关性均高于父本，而在反交组合中，父本的亲子相关性均高于母本。正反交组合超亲优势的相关性均大于其中亲优势的相关性，高亲值的相关性均大于低亲值的相关性。以上结果均表明亲本在一定程度上影响了F1代的SPAD值，并且受高亲值影响的程度高于低亲值影响的程度，受母本影响的程度高于受父本影响的程度。

3 讨论与结论

杂交是种质创新的传统手段，烟草种内杂交增加了我国种质资源数量，为我国烟草事业的发展做出了重要贡献[4]。试验将G28、Coker176、筑波一号、YZ03这4个烤烟品种与20619分别作为父本与母本进行杂交，获得8个F1代品系，通过比较各品系及亲本的生育期、农艺性状、经济性状、外观质量、化学成分、SPAD值等指标来评价子代与亲本的优劣。相比亲本，大部分F1代并没有表现出明显优势。育种实践证明，2个优良亲本间组配的子代F1并不一定会表现强的杂种优势[5]。从实际育种结果来看，子代F1有一个或多个指标表现超亲现象即为成功组配。该研究所有杂交组合F1代的有效叶数均低于其亲本，但是，腰叶长和腰叶宽均高于其亲本，说明20619与这4个亲本杂交不利于有效叶数这一性状优势的发挥，但却有利于叶片面积这一性状优势的发挥，这一结果可用于指导大叶品种的筛选。此外，杂交F1代的团棵期均有所推迟，导致大田生育期较亲本延长。这与巫升鑫等[6]研究发现双亲差距较大，F1有推迟现蕾的现象；王晓亮等[7]以云烟87和G13-5杂交，发现F1代有推迟现蕾的现象的结果一致。

以SPAD值进行亲子相关性分析，发现正交组合中母本的亲子相关性均高于父本，而在反交组合中父本的亲子相关性均高于母本，这表明母本对F1代叶绿素含量的影响较大。苏玮娟等[8]通过正反交研究发现，燕麦的分蘖数、株高、旗叶长、倒二叶长、主穗长和主穗粒数6个性状受母本细胞质遗传的影响较大。正反交组合超亲优势的相关性均大于其中亲优势的相关性，高亲值的相关性均大于低亲值的相关性，表明亲本在一定程度上影响了F1代的叶綠素相对含量，并且受高亲值影响的程度高于受低亲值影响的程度，受母本影响的程度高于受父本影响的程度。根据这一结果，笔者认为在以后的育种工作中，选配亲本时应该优先考虑高亲值作为母本，这样的组配设计获得具有优势性状子代的概率更高。

整体而言，筑波一号×20619的F1代大田生育期较短，腰叶宽改善显著，产量为171.2 kg/667m2，烟叶化学成分比例协调，整体表现较好，有一定的推广应用前景；但是还需进一步与当地主栽品种进行比较分析。

参考文献：

[1] 孙其信. 作物育种学[M]. 北京：中国农业大学出版社，2019.

[2] 焦芳婵，吴兴富，陈学军，等. 我国烟草种质资源收集、鉴定及在育种上的应用[J]. 烟草科技，2019，52（7）：108-116.

[3] 何永秋，王灿，万花全，等. 不同烤烟品种生长发育及产量和质量对比研究[J]. 现代农业科技，2022（15）：27-30，37.

[4] 魏烨昕，党江波，刘超，等. 不同倍性烟草杂交获得六倍体烟草植株[J]. 中国烟草学报，2013，19（6）：50-54.

[5] 肖炳光，朱军，卢秀萍，等. 烤烟主要农艺性状对产量的遗传贡献率分析[J]. 遗传学报，2005，32（10）：1089-1093.

[6] 巫升鑫，潘建菁，彭怀俊，等. 烤烟若干农艺性状的杂种优势及其遗传分析[J]. 中国烟草学报，2001，7（4）：19-24.

[7] 王晓亮，刘毅，赖伟华，等. 烤烟品种正反交对F1代产质量性状的影响[J]. 湖南农业科学，2017（10）：9-12.

[8] 苏玮娟，赵桂琴，柴继宽，等. 正反交亲本配置方式对燕麦F1代杂种优势和表型的影响[J]. 草原与草坪，2023，43（3）：69-76.

（责任编辑：王婷）