大豆的成熟期、植株高度、籽粒大小、脂肪与蛋白质含量等农艺性状与经济性状,在遗传上是受多基因控制的数量遗传,而且控制的效应主要是累加性的。生育期遗传生育期遗传,基本上是以加性为主,而有部分晚熟显性作用的数量遗传,控制的基因数不多。如在哈尔滨8月22日成熟的早熟品种北呼豆与9月18日成熟的东农4号杂交,第一代的成熟期为9月9日,介乎两亲本的中间而略偏迟,平均生育日数为109.0±0天。
大豆的成熟期、植株高度、籽粒大小、脂肪与蛋白质含量等农艺性状与经济性状,在遗传上是受多基因控制的数量遗传,而且控制的效应主要是累加性的。
生育期遗传,基本上是以加性为主,而有部分晚熟显性作用的数量遗传,控制的基因数不多。如在哈尔滨8月22日成熟的早熟品种北呼豆与9月18日成熟的东农4号杂交,第一代的成熟期为9月9日,介乎两亲本的中间而略偏迟,平均生育日数为109.0±0天。杂交第二代群体,成熟期基本上呈现常态分布而略倾向晚熟,并出现晚熟的超亲个体,群体平均生育日数为116.3±4.7天。杂交种第三代群体生育期分离广泛,多数在两亲本成熟期中间而略倾向晚熟,并出现大量晚熟及早熟的超亲本个体。
用蛋白质含量为43.0±1.75%的公交424-1与含量为40.7±1.11%的大弯大粒杂交,杂种第一代的蛋白质含量为42.0±0.52%,相当两亲本的均数,杂交第二代群体蛋白质含量作常态分布,变幅为38~45%,平均为41.8±1.20%(见图)。有一些大豆杂交组合,在杂交第二代中出现蛋白质含量有超亲本的后代。
大豆蛋白质遗传方式
用统计遗传参数来表示大豆杂交材料前后代的遗传变异关系,进一步了解大豆各种性状的遗传变异特点,有助于在杂交育种时采取有效的选择方法。
用变异系数,尤其用遗传变异系数,来表示杂交材料的变异情况,是简便常用的遗传参数,由于杂交第三代的分离范围比第二代广,反应在变异系数上,第三代性状的变异系数便比第二代大。
大豆数量性状间的遗传力值差别较大。综合多人的研究成果,在第三代以后,单株系统的遗传力经验数值:生育期遗传力为78%左右,株高为75%左右,主茎节数为66%左右,百粒重为68%左右,脂肪含量为67%左右,蛋白质含量为63%左右等。这些性状因环境引起的变化较小,所以杂交材料前后代的遗传相似性较大,因而杂交育种选择时效果较好。倒伏率(54%左右)、分枝百分数(38~73%左右)等性状的遗传力略低。因此须在一定的种植条件下,根据小区群体的平均表现,进行判断选择。每株荚数(22~50%左右),每株粒数(19~55%左右),产量(38%左右)的遗传力更低,这些性状易受环境条件的影响,前后代表现的差别较大。应在后期世代根据小区群体表现进行选择。
大豆杂交材料不同性状间,由选择造成的前后代群体平均值的差异,可用遗传进度(△G)表示。生育期,株高的遗传力较大,每株粒数及产量的选择差数大,都有较大的遗传进度;百粒重的遗传力大,但选择差数很小,因而遗传进度不大。
根据大豆性状相互联系的情况、遗传力大小,以及相对的经济重要性,估计出选择指数,可以同时根据几个因素针对产量进行综合选择,提高选择效果。用中国江淮地区的大豆品种作材料,以单株粒重、百粒重、每株粒数,全生育期日数等为产量相关因素,计算出的选择指数用来进行选择时,可达到直接按产量本身进行选择效果的65.8%。
在中高纬度地区一般生产条件下,以一般栽培品种为材料,大豆生育期与以下性状呈明显的正相关关系:植株高度(r=0.64~0.96),分枝数(0.47~0.74),底荚高度(0.84),每株荚数(0.40),较大的种粒(0.40~0.50),产量(0.58~0.93)。生育期与抗倒伏性呈负相关(-0.39)。所以生育期较长能充分利用生长季节而又能适期成熟的品种多为高产,这类品种也表现高大,但并不严重倒伏,有一定分枝,百粒重18~22克左右。
大豆脂肪含量与蛋白质含量之间的负相关关系是较普遍的,用杂交后代材料获得的估算结果是r=-0.91**;同时产量与蛋白质含量呈显著负相关(-0.44)与脂肪含量呈显著正相关(0.35**)。
大豆杂种优势是存在的,并且随自交世代的推进优势明显下降。遗传力低的产量以及直接决定产量的每株荚数,每株粒数等性状,有明显的杂种优势,杂交第一代可超过两亲本平均值50~80%。亲本生态类型差别大,杂交第一代生长正常并成熟完好的组合,产量等方面的杂交种优势较大。
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