向日葵/ Tournesol.
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体积28日,2021年
向日葵/ Tournesol.
货号 25
数量的页面(年代) 9
部分 农学
迪伊 https://doi.org/10.1051/ocl/2021010
bob电子体育竞技风暴 2021年3月30

©m . Abdel-Rahemet al。《电子数据科学》(EDP Sciences), 2021年出版

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1介绍

向日葵(向日葵是一种重要的食用油料作物,全球食用油产量排名第四,仅次于棕榈、大豆和油菜籽。葵花籽含油量高(40-50%)(naeem.et al。,2019年)。在常规葵花籽油中,总脂肪酸含量的90%由亚油酸(C-18:2)、油酸(C-18:1)和主要的棕榈酸(C-16:0)和硬脂酸(C-18:0)组成。根据Friedtet al。(1994),除了常规脂肪酸,葵花籽油还含有其他几种脂肪酸,但仅以微量形式存在(C14:0, C16:1, C14:1, C20:0, C22:0)。葵花籽油油酸含量高,营养类似橄榄油,被认为优于其他种类的种子油(多提,1978;哈米德et al。,2020年)。心胸狭窄的人(1986)索利曼et al。(2019)还建议饮食中要富含单不饱和脂肪酸即。油酸能降低血浆中的胆固醇(降低患冠心病的风险),保质期更长,氧化稳定性高(Zahran.et al。,2020年;扎兰和纳杰菲,2020年;Farrag.et al。,2020年)。向日葵的主要育种目标是培育高产、抗病、优质(Dudheet al。,2009年)。

向日葵杂种育种经济地开始发现细胞质雄性不育CMS勒克莱尔(1969)和恢复基因Kinman (1970)。线×测试仪分析是这种方法的扩展,其中使用了几个测试仪(Kempthorne 1957)。在特定地点(环境)商业化地利用杂种优势,需要分离出合适的自交系和培育杂交种。为了完成这项任务,人们必须了解现有种质的遗传多样性和亲本的配合力。为了提高品种和杂交种的产量潜力,应选择合适的杂交亲本。杂种的高杂种优势取决于雌雄自交系的配合力(棕褐色,2010)。对于更高种子产量和石油特征的双型向日葵杂种可以通过使用前瞻性自交系来开发,但是对男性和女性自交系的混合优势是发展繁荣的重要考虑因素1混合动力汽车(之一Meenaet al。, 2013年)。在向日葵种子产量和油料质量方面,许多作者都报道了大量的杂种优势(Joksimovicet al。,2006年;Aslamet al。, 2010年;查哈尔et al。,2019年)。

确定了SCA在向日葵产量和其他影响产量的成分中的主导作用阿利et al。(2015)其他人对各种特征的SCA解释了GCA影响的优越效果(Machikowaet al。,2011年)。据报道,与GCA差异相比的SCA差异较高,每株植物,种子和油产量(Memonet al。,2014年),棕榈酸,硬脂酸,油酸和亚油酸(Shamshad.et al。,2016年;Rizwanet al。,2020年)。单株瘦果产量的一般遗传效应方差也高于一般遗传效应方差(Kholghiet al。,2014年),棕榈酸,硬脂酸和油酸(Joksimovicet al。,2006年)。

本研究的主要目的是识别种子和油产量的卓越的交叉组合,以及石油质量,它被认为是有前途的十字架,这些十字架可能需要进一步评估商业剥削。

2材料与方法

2.1现场试验

摘要以7个细胞质雄性不育(CMS)系(a系)和3个育性恢复系(rf系)为材料。A线是A1, 一种5, 一种7, 一种9, 一种11, 一种13和一个33。测试仪,Rf-lines, Rf1,射频9和射频18是雄性恢复系。本试验使用的雌性系为细胞质雄性不育系(CMS)与保持系(B系)为系,雄性为恢复系(R系)。父母行(CMS.射频)在研究中表1

将1个不育系与埃及农业研究中心rf -恢复系(ARC)(2016年在大田作物经度吉萨农业研究站进行22°、32°N至24°、37°E测试)杂交,获得杂交组合。采用线×试验方式进行杂交,分别收获种子,研究杂种优势。在花期将3个恢复系(试系)与7个雄性不育系杂交。采用开花前套袋法获得21个单交,分别采集3个恢复系的花粉粒。用收集的花粉对7个雄性不育系的柱头进行传粉。其中21个获得向日葵杂交,3个测株,7个肥育系(b系)于30日在吉萨省吉萨研究站种植th2017年7月。采用三种重复的随机完全区块设计(RCBD)。

该地块大小为5行,4米长,60厘米间距。种植是在每隔20厘米的山上进行的。幼苗在第一次灌溉前(播种后两周)稀释到每山一株。每公顷240公斤过磷酸钙(15.5%磷2O5配制苗床时添加120 kg/ha硫酸钾(48% K2O)在种植15天后添加。硫酸铵350 kg/ha (20.5% N),播种后15 d和30 d分2次同等剂量灌洗,每20 d灌洗一次。土壤理化分析的田间试验(2选项卡。)在埃及ARC土壤和水研究所的实验室进行。试验点整个生长季节所需的天气数据来自埃及省吉萨农业研究中心农业气候中央实验室(选项卡。3)。

随机抽取10株植株,记录每株种子产量(g)、每公顷种子产量(kg)、每公顷油料产量(kg)等性状数据。对这些性状的杂种优势进行了估算Wynne.et al。(1970)利用式(1)和式(2):(1)(2)地点:

  • F1=单交杂种;

  • =相关中父母;

  • 亲戚更好的父母。

表1

父母行(CMS.射频)在书房里。

表2

2019年生长季吉萨试验田0-30 cm深度土壤分析。

表3

实验生长期气象资料。

2.2含油量(%)

据世界卫生组织称,从葵花籽中提取的葵花籽油是在埃及开罗国家研究中心油脂部进行的索格利特提取方法。这n以正己烷为萃取溶剂,萃取比为1:10。种子含油量(%)按采用AOAC公认的(1990)

2.3脂肪酸组成

以脂肪酸甲酯为主要原料,对其脂肪酸组成进行了测定Zahran和Tawfeuk (2019)。用HP 6890 plus气相色谱法(HP,美国)分离,使用Supelco™SP-2380 (60 m × 0.25 mm × 0.20µm)毛细管柱(Sigma-Aldrich,美国),检测器(FID),进样器和检测器温度为250℃。柱温为140℃(保持5min),上升至240℃,流速为4℃/min,在240℃保持10min。载气为氦气,流速为1.2 mL min−1。通过比较他们的相对和绝对保留时间与那些真实的名誉标准(SupelcoTM37组件名声混合)。脂肪酸组成被报道为总峰面积的相对百分比。

2.4统计分析

线×测试仪分析计算按Kempthorne (1957)。F的平方和1由于测试仪(男性),线(女性)和线×测试仪相互作用,单个交叉被分成组件。本研究报告的分析与MS-Excel(2007)进行了使用电子表格公式命令进行。

3结果与讨论

3.1方差分析

植物育种工作者总是致力于提高和提高他们的植物的生产力。在这方面,育种者会试图获得更高的F1杂交或培育新品种。所有研究性状的线、测员及其交互作用的线×测员分析均方在表4。结果表明,除亲本棕榈酸含量在自交系间存在变异外,其他性状在基因型和亲本间均表现出极显著差异。数据显示,所有研究性状的杂交组合均有极显著差异。由于父母的均方vs.对所有研究的特征都很重要。父母的显着差异vs.十字架表明了可能表现为高产向日葵杂种的发展的十字路口中的杂种优势的存在。同时,对所有研究的性状显示出显着差异。测试人员揭示了除硬脂酸外的所有研究的性状的显着差异。线×测试仪相互作用表现出除棕榈酸外的所有研究的性状的显着差异。

这些结果也表明,在种子产量方面,品系和测试者都有很大的多样性,这有助于各自的杂交表现。结果是根据Manzoor.et al。(2016)就每株种子产量和脂肪酸而言,- (2019)为脂肪酸,et al。(2020)每公顷种子和油产量,Haddadanet al。(2020)为每株种子产量及每公顷种子和油料产量Rizwanet 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均方。

3.2意味着性能

亲本和21个杂种的平均表现载于标签。5)。种子产量植株间存在显著差异−1,种子产量ha−1,产油量ha−1,亚油酸,油酸,棕榈酸和一条线和射频测试仪之间的硬脂酸,一侧及其f1另一方面,杂交表明所研究的基因型之间存在遗传差异。一个5和一个7具有最高的头径,100种种子重量和种子植物的数量−1,以及树叶的数量。然而,一个1和一个33产生更高的100粒重和更多的未填充种子%。A的优越性5和一个7种子产量和大多数组分可能归因于改进的植物类型特征;即。,干物质生产,叶面积指数(LAI)和填充种子的数量,可补偿其较低的100种种子重量。

表5

向日葵产量和油质组分的平均表现。

3.3杂种优势效应

向日葵的种子产量是一个复杂的性状,它取决于许多性状,并随环境的变化而变化。单株产量表现为中亲本杂种优势和较优亲本杂种优势大小的变化。结果表6结果表明,所有杂交组合在中亲本上表现出显著的正优势,16个组合在优亲本上表现出显著的正优势。混合一个13×射频1,一个13×射频18和一个1×射频9中等、较好亲本的杂种优势显著正值最高。组合一个5×射频1这是最适合油含量,100种种子重量和头径,以及种子植物的数量−1分别为高×高亲本组合,说明加性×加性效应是固定组分。组合一个13×射频1, 一种1×射频9和一个13×射频18分别具有低×高和低×低组合亲本,表明亲本的有利等位基因之间存在良好的互补。本文的结果与已有的结果一致Hladniet al。(2007)谁报道,相对于家长平均水平以及更好的父母,种子产量的异质价值明显呈阳性。还报道了每株种子产量的更高杂种优势et al。(2020)。亲本系内和亲本间以及由此产生的杂交组合之间的统计差异表明,真正的遗传差异和对重要农艺性状的巨大的杂种优势影响是预期的。杂种优势对种子产量的影响非常显著−1,种子和油料产量ha−1并注意到脂肪酸(多达某种程度上)相对于父母意味着和更好的父母。

表6

中亲本(MP)、优亲本(BP)的杂种优势−1,种子和油料产量ha−1在向日葵基因型。

3.4种子产量

结果表明,21个F均表现出显著且理想的正中亲本优势1而12个杂交种则表现出杂种优势,表明显性或过显性基因在杂交种中均能获得较高的种子产量。杂种在均匀性、产量、产量稳定性、含油量、抗病虫害等方面优于开放授粉群体,使育种重点由群体改良转向杂种优势育种。像A这样的混血儿13×射频18, 一种1×射频9和一个13×射频1高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% (选项卡。6)。这些杂交种的优势可能在于种子产量高−1和收益的属性。积极的双亲杂种优势也有报道哈巴韦et al。(2007)在向日葵。同样,也有关于最佳亲本的正向杂种优势的报道Memonet al。(2015),Deparet al。(2017)et al。(2019)et al。(2020)为种子产量(公斤/公顷)−1在向日葵)。因此,我们得出了五种杂化的结论,即A1×射频9, 一种13×射频1, 一种13×射频18, 一种5×射频1和一个7×射频18可以在商业基础上开发杂交种子。

3.5石油产量

向日葵的含油量是向日葵的一个重要性状,它取决于其基因型的含油量。产量公斤/公顷的杂种优势结果−1中描述表6表明杂种A13×射频18(155.96%),a13×射频1(126.44%)1×射频9(143.79%),和一个5×射频1(123.77%),高相对杂种优势率和更好的母杂好,135.22,115.14,75.08和111.08%用于油的产量Kg / ha−1。结果表明,所有杂交种的油分产量均较中优亲本具有显著的正优势。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结构及其对气候波动和土壤条件的承受能力,并与根长、叶片数的增加有关−1、叶面积指数、穗直径、百粒重、单株重−1,每日种子重量植物−1和油含量。石油产量的异细效应的程度Kg Ha−1结果表明,通过简单的选育程序可以在后代中提高产量。目前的结果跟随着Memonet al。(2015)结果表明,在产油量kg/ha方面,优良亲本的平均杂种优势为(0.08-194.00%)和(−30.93-182.47%)。et al。(2020)还观察到中生父母的高阳性杂种优势,用于油产量。

3.6亚油酸(C18:2)

亚油酸是主要多不饱和脂肪酸的重要ω-6(OMEGA-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)。亚油酸含量与中亲本的杂种优势范围为−81.24% (A1×射频9)至−42.81-38.49% (A7×射频1), (选项卡。7)。亚油酸属于不饱和脂肪酸组。类似于油酸阳性杂种物也被认为是这种性状的理想。多达二十八个杂交种记录了中亲父母的显着阳性杂种。异质蛋白的范围从-66.24%(a1×射频9)至22.87% (A7×射频18)。脂肪酸组成会因基因型及其他因素如环境条件、种植及收获期(罗氏et al。,2006年)。三种杂种在更好的父母上记录了显着的阳性杂种优势。这些结果与报告的结果一致Shamshad.et al。(2016)- (2019)。亚油酸构成不饱和脂肪酸,这些脂肪酸是从健康观点所需的。因此,亚油酸是可令亚油酸的阳性阳性优势,以提高葵花籽油的质量。

表7

向日葵脂肪酸组成与中亲本(MP)、优亲本(BP)的杂种优势。

3.7油酸(C18:1)

高油型葵花籽油优于普通葵花籽油、豆油和花生油,因为它适合烹饪,也适合煎炸,耐热性较好(史密斯et al。,2007年)。这是一种重要的ω-9 (ω-9)脂肪酸。与中亲本的杂种优势为−14.18%7×射频18)至39.59% (A11×射频1), (选项卡。7)。从健康的角度来看,油酸被认为是重要的,因为它属于脂肪酸中的不饱和基团,由于其氧化稳定性,提高了油的保鲜期。因此,葵花杂交种油酸含量的正杂种优势的开发受到重视。在21个杂交组合中,有13个在中亲本上表现出显著的正杂种优势,8个在较佳亲本上表现出显著的正杂种优势。一些环境因素,如温度、阳光和降水,对向日葵的生长有不同的影响。温度每升高1℃,油酸含量就会增加2% (Demurinet al。, 2000年)。Grunvaldet al。(2013)据报道,传统向日葵基因型在温度下,尤其是种子成熟过程中,油脂中油酸含量可达70%以上。更高的温度导致这种脂肪酸的平均增长高达35%。葵花种子中的油脂和脂肪酸成分是向日葵育种的重要指标。

3.8软脂酸(C16:0)

中期母体的杂种优势范围为-22.15%(a11×射频18)至11.65%(a5×射频18杂种优势的范围在−25.92% (A11×射频18)到4.81% (A7×射频18), (选项卡。7)。20个杂交种均表现出显著的负杂种优势。棕榈酸的杂种优势已被记录晒黑(2010)。由于软脂酸属于不饱和脂肪酸,高浓度的软脂酸会带来很多健康风险。在本研究中,杂种(A11×射频18)的棕榈酸含量极低,可作为潜在的杂交品种,在今后的育种中加以利用。

3.9硬脂酸(C18:0)

硬脂酸含量与中亲本的杂种优势范围为- 38.49% (A13×射频9)至101.2% (A5×射频9), (选项卡。7)。与棕榈酸类似,这种脂肪酸的负杂种优势被认为是可取的。大多数试验杂交种均表现出相对于中亲本、较佳亲本的极显著负杂种优势。异铃虫作用范围为48.49% (A11×射频1875.00%(a5×射频9)。向日葵中硬脂酸的负杂种优势也有报道Ferfuiaet al。(2012),Shamshad.et al。(2016)- (2019)

3.10基因行动和遗传性

3.10.1向日葵种子产量和品质性状的遗传组成

基因型载于表8。结果表明,非加性遗传方差包括显性(δ2d)大于它们相应的添加剂遗传方差(δ2A)所有被研究的特征。非加性遗传变异在这些性状的遗传中起主要作用。说明该杂交方案对这些性状的改良是有效的。显性度比验证了非加性方差的重要性,所有性状的显性度比都比较一致表6。结果表明,这些性状的非加性基因作用占优势查哈尔et al。(2019)et al。(2019)

对广义和狭义的遗传力值进行了计算,结果显示在表8。结果表明,遗传力(H2胡说的)估计值大于相应的狭义遗传力值(H2n .)为所有研究的特征。亚油酸的广义遗传力在94.67 ~ 67.91之间−1,狭义遗传力为油酸株6.23 ~种子产量株10.61−1。这些结果与许多其他作者的结果一致阿迪et al。(2012)Memonet al。(2014)

表8

2017年夏季向日葵种子产量和品质性状的遗传成分分析。

3.10.2线路、测线员和线路×测线员交互作用的贡献

品系、被试及其交互作用对所研究性状的表达有不同的贡献表8。品系在种子产量植株表达中的贡献−1(43.10%),每公顷种子产量(40.99%),每公顷油料产量−1其中以棕榈酸(43.66%)、硬脂酸(52.09%)、油酸(56.64%)、亚油酸(56.83%)最多。检测者在种子产量植物表达中的贡献−1和种子产量ha−1和产油量ha−1是最伟大的。它在硬脂酸,油脂和亚油酸表达的贡献几乎被忽略了。线和测试仪之间的相互作用在许多特征中表达了高贡献,是油酸和亚油酸中最高的。

4结论

不同基因型(自交系和杂交种)籽粒产量和脂肪酸性状平均值存在显著差异。中亲本和较优亲本的单株产量和脂肪酸杂种优势值均极显著。结果表明,所有性状的遗传均存在加性和非加性基因作用。显性方差(σ2d)与添加方差相比,更适用于种子产量和油质(σ2这些性状具有较高的遗传力。本研究对高产向日葵杂交种的开发具有一定的指导意义。

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引用这篇文章:Abdel-Rahem M,Hassan Tha,Zahran Ha。2021.一些不同杂种向日葵的种子,油产量和质量的杂种优势。OCL28:25。

所有的表

表1

父母行(CMS.射频)在书房里。

表2

2019年生长季吉萨试验田0-30 cm深度土壤分析。

表3

实验生长期气象资料。

表4

向日葵产量和油质成分的均方。

表5

向日葵产量和油质组分的平均表现。

表6

中亲本(MP)、优亲本(BP)的杂种优势−1,种子和油料产量ha−1在向日葵基因型。

表7

向日葵脂肪酸组成与中亲本(MP)、优亲本(BP)的杂种优势。

表8

2017年夏季向日葵种子产量和品质性状的遗传成分分析。

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