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向日葵/ Tournesol
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问题
OCL
体积28,2021
向日葵/ Tournesol
文章编号 25.
数量的页面(年代) 9
部分 农艺学
DOI https://doi.org/10.1051/ocl/2021010
bob电子体育竞技风暴 2021年3月30日

©M. Abdel-Rahemet al。,由EDP Sciences发布,2021

许可创造性公共这是一篇根据知识共享署名许可(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0.),允许在任何媒介上不受限制地使用、分发和复制,但前提是原稿被适当引用。

1介绍

向日葵 (向日葵L.)是一个重要的食用油作物,在棕榈,大豆和油菜籽后的全球食用油生产方面排名第四。向日葵种子含有高水平的油含量(40-50%)(Naeemet al。,2019年)。在常规的葵花籽油中,90%的总脂肪酸含量由亚油酸(C-18:2),油酸(C-18:1)和8-10%主要是棕榈酸(C-16:0)和硬脂酸(C-18:0)。根据Friedtet al。(1994)除常规脂肪酸外,葵花籽油还含有几种其他脂肪酸,但仅存在于痕量(C14:0,C16:1,C14:1,C20:0,C22:0)中存在。具有高油酸含量的葵花籽油是营养的与橄榄油相似,被认为优于其他类型的种子油(Doty,1978年;叫醒et al。, 2020年)。格伦迪(1986)et al。(2019)还建议饮食中富含单不饱和脂肪酸即。油酸减少血浆中的胆固醇(降低冠心病疾病的风险),具有更大的保质期和高度氧化稳定性(Zahranet al。, 2020年;Zahran和Najafi,2020年;Farraget al。, 2020年)。向日葵的主要繁殖目标是开发高产,抗性杂交种,高油质(杜德et al。, 2009年)。

向日葵细胞质雄性不育的发现是向日葵杂交育种的经济起点勒克莱尔(1969)和恢复剂基因Kinman (1970)。线×测试器分析是这种方法的扩展,其中使用了多个测试器(Kempthorne 1957)。对特定位置的杂种优势的商业开发(环境)需要隔离合适的自交系和杂种的发育。为了完成这项任务,必须知道可用种质的遗传多样性和父母的结合能力。为了提高品种和杂种的产量潜力,应在选择右父母中进行杂交的决定。杂种中的杂种优势取决于男性和女性自交系的组合能力(谭,2010年)。利用未来的自交系可以培育出高产、高含油性状的双型向日葵杂交种,但杂种对雄性和雌性自交系的优势是发展向日葵繁荣的重要考虑因素1杂交种(之一Meenaet al。,2013年)。据报道,各种作者在向日葵中的种子产量和石油质量均报告了各种杂种优势(Joksimovicet al。, 2006年;aslam.et al。, 2010年;查哈尔et al。,2019年)。

SCA对向日葵产量和其他产量贡献因素的主导作用已被确定阿利et al。(2015)而另一些人则解释了GCA效应优于SCA效应对不同产量性状的影响(Machikowaet al。,2011年)。单株瘦果产量、每公顷种子产量和每公顷油料产量的SCA方差也高于GCA方差(记忆et al。,2014年)、棕榈酸、硬脂酸、油酸及亚油酸(Shamshadet al。, 2016年;rizwan.et al。, 2020年)。单株瘦果产量的GCA方差也高于SCA方差(凯鹤吉et al。,2014年)、棕榈酸、硬脂酸及油酸(Joksimovicet al。, 2006年)。

本研究的主要目的是鉴定出种子产量、油品品质优良的杂交组合,认为这些杂交组合是有发展前途的,这些杂交组合可能需要进一步评价以供商业开发。

2材料与方法

2.1现场试验

七种细胞质雄性无菌(CMS)线(A线)和向日葵的三条生育恢复系(RF线)。一条线是一个1,一个5,一个7,一个9,一个11.,一个13.和一个33.。测试仪,RF线,RF1,rf.9和射频18.均为雄性恢复系。母系为细胞质雄性不育系(CMS),母系为保持系(B系),雄性为恢复系(R系)。父母行(cmsRF.)在这项研究中得到了表格1

杂交组合是通过与RF-RESTERER研究所,农业研究中心(ARC),埃及(22°,32°N纬度至24°,32°,37°E在2016年的24°,37°E测试仪在Giza农业研究站,田间作物经度)。横穿进入线×测试仪时尚,种子分别收获,以研究杂种优势。在开花期间,三条恢复器自交系(测试人员)与七条CMS线交叉。通过在开花之前袋装无菌头来获得二十一条横梁,并且从三个恢复型线中的每条中收集花粉晶粒。七条雄性不育系的柱子与收集的花粉授予。二十一岁的向日葵十字架,三个测试人员,七分肥水线(B型)在Giza Guindoveration on Puredlate in 30TH.2017年7月。使用三种复制的随机完整块设计(RCBD)。

地块大小为5行,长4米,间隔60厘米。种植是在每隔20厘米的山丘上进行的。在第一次灌溉前(种植后两周),秧苗减薄为每丘一株。每公顷240公斤过磷酸钙(15.5%磷2O5)在磨床制剂期间加入,而120kg / ha硫酸钾(48%K.2o)从种植15天后加入。将350kg / ha硫酸铵(20.5%n)分成两种等剂量15和30天,每20天施用灌溉。田间实验的物理和化学土壤分析(标签。2)在埃及土壤和水研究所的实验室进行了进行。通过生长季节的实验部位所需的天气数据是从埃及的吉萨,省吉萨,省省吉萨的农业气候,农业研究中心(标签。3.)。

从每张种子产量/植物(g),种子产量(kg),每公顷的油产量(kg),从每种复制记录10种随机选择的植物的数据。估计这些特征的杂种优势韦恩et al。(1970)使用等式(1)和(2):(1)(2)在哪里:

  • F1 = single cross hybrid;

  •  = related mid-parent;

  • =有关联的更好的父母。

表格1

父母行(cmsRF.)在研究中。

表2.

2019年Giza在Giza的实验领域0-30厘米深度的土壤分析。

表3

生长季节在实验期间的气象数据。

2.2油含量(%)

据世界卫生组织介绍,这项从葵花籽中提取的油是在埃及开罗国家研究中心油脂部进行的Soxhlet.提取方法。的n -以正己烷为萃取溶剂,样品与溶剂的比例为1:10。测定种子含油量(%)AOAC(1990)

2.3脂肪酸组成

根据改性方法将油转化为脂肪酸甲酯(FAME)的脂肪酸组合物测定脂肪酸组合物Zahran和Tawfeuk(2019年)。采用HP 6890 plus气相色谱(Hewlett Packard, USA),毛细管柱Supelco™SP-2380 (60 m × 0.25 mm × 0.20µm), (Sigma-Aldrich, USA),检测器(FID),进样器和检测器温度为250℃。柱温为140°C(保持5分钟),以4°C/min的速度上升到240°C,在240°C保持10分钟。载气为氦气,流速为1.2 mL min−1。通过将其相对保留时间和绝对保留时间与《fame》的真实标准(SupelcoTM值37组分名称混合)。将脂肪酸组合物报告为总峰面积的相对百分比。

2.4统计分析

线×测试仪分析根据Kempthorne(1957)。F的平方和1根据测试者(男性)、线(女性)和线×测试者的交互作用,将单个杂交组合划分为多个组件。本研究中报告的分析使用MS-EXCEL(2007)和电子表格公式命令进行。

3结果与讨论

3.1方差分析

植物饲养员始终进行旨在改善和提高其植物生产率的繁殖计划。在这方面,育种者会试图获得优越的f1杂种或开发新品种。线×测试仪分析线,测试仪及其所有研究特征的相互作用的平均方块表4.。结果表明,除棕榈酸亲本外,其余各性状的基因型和亲本差异均极显著,表明各自交系之间存在变异。数据显示,所有研究性状的杂交具有高度显著性差异。父母的平均平方vs。所有性状的杂交均显著。父母的差异显著vs。杂交组合表明,在杂交组合中存在着杂种优势,这可能为向日葵高产杂交种的发育提供依据。与此同时,所有被研究的性状都显示出显著的差异。测试人员发现,除了硬脂酸外,所有研究性状都存在显著差异。除棕榈酸外,其余各性状均表现出显著性差异。

这些结果也显示了巨大的多样性,在种子产量和测试者,这有助于他们各自的杂交表现。调查结果是根据Manzooret al。(2016)每株种子产量和脂肪酸,哈伦(2019)为脂肪酸,et al。(2020)就每公顷种子和油料产量而言,Haddadanet al。(2020)每植物种子产量和每公顷种子和油产量rizwan.et al。(2020)每株种子产量和脂肪酸。

表4.

向日葵产量和油质成分的平均平方。

3.2平均表现

父母和21例学习性状杂种的平均表现(标签。5)。种子产量植物存在显着差异−1,种子产量哈−1,产油量ha−1在A线和一边的Rf测试仪和他们的F1另一方面,杂交种表明所研究的基因型之间存在遗传差异。一个5A.7穗径、百粒重和种子株数是否最高−1,以及叶子的数量。然而,一个1A.33.产生的100种种子重量和更不填充的种子%。a的优越性5A.7在籽粒产量及其大部分组成部分可能与改良株型性状有关;即。、干物质产量、叶面积指数(LAI)以及弥补其较低百粒重的充粒数。

表5.

向日葵产量和油质成分的平均性能。

3.3杂种优势作用

向日葵的种子产量是一种复杂的性格,取决于许多特征,并且随着环境而变化。在每个植物的种子产量的杂交种中观察到中母和更好的亲本杂种的可变大小。结果是表6.表明,种子产量具有显着且阳性的杂种优异的母细胞,分别超过16次交叉。杂交A.13. × Rf1,一个13. × Rf18.和一个1 × Rf9中、较优亲本的杂种优势显著正值最高。组合一个5 × Rf1在含油量、百粒重、穗径和种子株数方面,哪一种最优−1分别涉及高×高父母的这些组合,表明添加剂×是可固定组件的添加剂效应。组合一个13. × Rf1,一个1 × Rf9和一个13. × Rf18.分别具有低×高×低×低组合父母,表明涉及父母的有利等位基因之间的良好互补。目前的结果与这些结果一致Hladniet al。(2007)Who报告说,种子产量的杂种优势值与亲本平均和更好的亲本显著正相关。在单株种子产量上也有较高的杂种优势et al。(2020)。父母线内部和之间的统计差异和由此产生的交叉组合表明了预期重要农艺性状对重要农艺性状的实际遗传差异和异调影响。对种子产量植物产生高度显着的杂种优势−1,种子和油产量哈−1脂肪酸(在一定程度上)与亲本均值和更好的亲本均相关。

表6.

种子产量在中亲本(MP)、好亲本(BP)上的杂种优势−1,种子和油产量哈−1在向日葵基因型中。

3.4种子产量

在所有21°F中观察到显着且理想的正中母杂种优势1杂交种,而12个杂种表现出异常症,揭示杂交种导致由于占优势或过度显性基因而产生更高的种子产量。在均匀性,生产力,产量稳定性,油含量和对害虫和疾病的耐受性方面对开放授粉群体的优越性转移了人口改善对杂种优势育种的育种重点。混合动力车如a13. × Rf18.,一个1 × Rf9A.13. × Rf1相对杂种优势分别为133.01、131.25和126.24%,杂种优势分别为105.54、75.07%和119.48% (标签。6.)。这些杂种的优势可能是由于种子产量高−1和产量属性。也已经报道了积极的中父杂种杂种哈比卜et al。(2007)在向日葵。同样地,还报告了最好的父母的阳性杂种优势记忆et al。(2015),职位et al。(2017)et al。(2019)et al。(2020)种子产量(kg / ha−1。)在向日葵中。因此,结论是五个杂种viz。,a1 × Rf9,一个13. × Rf1,一个13. × Rf18.,一个5 × Rf1和一个7 × Rf18.可以在商业基础上进行杂种种子开发。

3.5油收益率

油产量是向日葵的重要特征,这取决于基因型的油含量。结果对油的杂种优势kg / ha−1描绘了表6.建议杂交一个13. × Rf18.(155.96%)13. × Rf1(126.44%),a1 × Rf9(143.79%)和一个5 × Rf1(123.77%)的相对杂种优势率较高,亲本杂种优势分别为135.22、115.14、75.08和111.08%−1。结果表明,在一个中、优亲本上,所有杂交种均具有显著的正杂种优势。这些杂交种在种子产量和油料产量方面具有优势−1可能是由于它们的遗传构成及其承受气候波动和土壤条件的能力,并与根长、叶数的增加有关−1,叶面积指数,头径,100种重量,种子重量植物−1,日粒重植株−1和石油的内容。分析了杂种优势效应对产量的影响程度−1大于其他产量和油性状,表明通过简单的选择程序可以进一步改善油产量。目前的结果遵循这些结果记忆et al。(2015),谁观察到中期父母和更好的父母过松的杂种,并注意到(0.08-194.00%)的平均杂种优势更高,(-30.93-182.47%),用于油产量Kg / ha的更好父母。et al。(2020)与中、优亲本相比,油品产量具有较高的正杂种优势。

3.6亚油酸(C18:2)

亚油酸是主要多不饱和脂肪酸中的一种重要的ω-6(-6)脂肪酸,因为它具有降低血液胆固醇水平的健康益处(Orsavovaet al。, 2015年)。亚油酸含量的中间母体上的杂种优势范围为-81.24%(a1 × Rf9−42.81-38.49% (A7 × Rf1), (标签。7)。亚油酸属于不饱和脂肪酸族。与油酸相似,该性状也被认为具有良好的杂种优势。有28个杂交种在中亲本上有显著的正杂种优势。异肠病范围为−66.24% (A1 × Rf9)至22.87% (A7 × Rf18.)。脂肪酸组成根据基因型和其他一些因素而变化,例如环境条件,种植和收获时间(罗氏公司et al。, 2006年)。3个杂交种均表现出显著的正杂种优势。这些结果与文献报道的结果一致Shamshadet al。(2016)哈伦(2019)。亚油酸构成不饱和脂肪酸,从健康的角度来说是可取的。因此,亚油酸具有显著的正杂种优势,可以提高葵花籽油的品质。

表7.

在向日葵中脂肪酸组合物中亲父母(MP),更新父母(BP)的杂种优势。

3.7油酸(C18:1)

高油分葵花籽油比普通葵花籽油、大豆油和花生油更适合烹煮,煎炸时耐热性更好(史密斯et al。,2007年)。这是一个重要的ω-9(Omega-9)脂肪酸。中旬的杂种优势范围为-14.18%(a7 × Rf18.)至39.59% (A11. × Rf1), (标签。7)。油酸被认为从健康的角度是重要的,因为它属于脂肪酸的不饱和组,并由于其氧化稳定性提高了油的保质期。因此,开发向日葵杂交种油酸含量的正杂种优势是今后研究的重点。结果表明,21个杂交种中有13个在中亲本上具有显著的正杂种优势,8个在较优亲本上具有显著的正杂种优势。温度、日照、降水等环境因素对向日葵生长的影响不同。温度每升高1℃,油酸含量就会增加2% (撒尿et al。, 2000年)。Grunvald.et al。(2013)据报道,温度,特别是在种子成熟期间,常规向日葵基因型油中油酸的量可能超过70%。该脂肪酸的较高温度导致平均增加至多35%。种子中的油和脂肪酸组成是向日葵育种的重要目标。

3.8棕榈酸(C16:0)

中亲本的杂种优势范围为−22.15% (A11. × Rf18.)至11.65% (A5 × Rf18.)和负杂种优势的杂种的数量为14,其中所有是显着的,异常的范围为-25.92%(a11. × Rf18.)至4.81% (A7 × Rf18.), (标签。7)。20个杂种在更好的父母上记录了显着的负杂种优势。已经记录了棕榈酸的杂种优势谭(2010年)。由于棕榈酸属于不饱和脂肪酸的不饱和基团,因此具有较高浓度的这种脂肪酸的健康风险。在目前的研究杂交种(a11. × Rf18.)表现出显着低水平的棕榈酸,这些可能用作潜在的杂种,其可用于未来的育种计划。

3.9硬脂酸(C18:0)

硬脂酸含量的中间母细胞上的杂种优势范围为-38.49%(a13. × Rf9)至101.2% (A5 × Rf9), (标签。7)。类似于棕榈酸,认为该脂肪酸的负杂种优选是理想的。大多数实验杂种在中亲父母中记录了高度显着的负杂种优势,更好的父母。异形肤化度为48.49%(a11. × Rf18.)至75.00% (A5 × Rf9)。还报道了向日葵中硬脂酸的阴性杂种优势Ferfuia.et al。(2012),Shamshadet al。(2016)哈伦(2019)

3.10基因作用与遗传力

3.10.1向日葵种子产量和品质性状的遗传成分

基因型出现在表8.。结果表明,非加性遗传变异包括显性(δ2D)大于相应的加性遗传方差(δ2a)所有研究的特质。还有表明,非添加性遗传差异在这些特征的遗传中发挥了重要作用。这表明杂交计划可以有效地改善这些特征。通过优势度比验证了非添加性差异的重要性,这对于所有研究的特征都是均匀的表6.。结果表明,非加性基因对这些性状的作用占优势查哈尔et al。(2019)et al。(2019)

广义和狭义的遗传力值被计算,结果显示在表8.。结果表明,广泛的遗传性(H2B.S.)估计大于其相应的狭义遗传性值(H.2N.S.)对于所有研究的特质。广泛的遗传性值范围为94.67的亚油酸和种子产量植物的67.91−1,而狭义的可遗传性从6.23为10.61的种子产量植物−1。这些结果与许多其他作者获得的人一致阿迪et al。(2012)记忆et al。(2014)

表8.

2017年夏季向日葵基因型种子产量和质量特征的遗传成分。

3.10.2线路,测试人员和线×测试仪交互的贡献

线,测试人员及其相互作用在研究表达式中显示出不同的贡献表8.。线在种子产量植物表达中的贡献−1(43.10%),每公顷种子产量(40.99%),每公顷油产量−1(43.66%),棕榈酸(52.09%),硬脂酸(65.08%),油酸(56.64%)和亚油酸(56.83%)最大。测试人员在种子产量植物表达中的贡献−1和种子产量HA−1和油收益委员会−1是最伟大的。它在表达硬脂酸、油酸和亚油酸方面的贡献几乎被忽略了。供试品系与供试品系的互作在许多性状上贡献较大,其中油酸和亚油酸贡献最大。

4。结论

在种子产量和脂肪酸性状的平均值中,基因型(近交和杂交种)存在显着差异。每株植物和脂肪酸的种子产量的杂种优势值在中亲父母和更好的父母中的几乎所有杂种中都非常显着。结果表明,添加剂和非添加剂基因作用涉及所有特征的遗传。优势差异(σ2与加性方差(σ2A),这些性状具有较高的遗传力。本研究可为向日葵高产杂交种的开发提供参考。

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引用本文: Abdel-Rahem M, Hassan THA, Zahran HA。2021.不同杂种向日葵种子、产量和品质的杂种优势。OCL28日:25。

所有表格

表格1

父母行(cmsRF.)在研究中。

表2.

2019年Giza在Giza的实验领域0-30厘米深度的土壤分析。

表3

生长季节在实验期间的气象数据。

表4.

向日葵产量和油质成分的平均平方。

表5.

向日葵产量和油质成分的平均性能。

表6.

种子产量在中亲本(MP)、好亲本(BP)上的杂种优势−1,种子和油产量哈−1在向日葵基因型中。

表7.

在向日葵中脂肪酸组合物中亲父母(MP),更新父母(BP)的杂种优势。

表8.

2017年夏季向日葵基因型种子产量和质量特征的遗传成分。

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数据对应于2015年之后的Plateform上的用法。在线出版物后48-96小时可用,并在一周日每天更新。

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