雪茄外包皮烟叶片重要性状的遗传分析

　　摘要：为研究雪茄外包皮烟叶重要性状的遗传规律，应用“主基因+多基因”混合遺传模型的4个世代联合分离分析方法，对雪茄烟品种Beinhartl000-1x鹤峰把把烟组合3个不同生育时期的叶面褶皱程度、叶片厚薄和主侧脉夹角3个叶片重要性状进行了分析。结果表明，控制3个性状的遗传模型和基因互作效应在各个时期存在着差异。叶面褶皱度的遗传率在团棵期和现蕾期分别为42.70%、57.71%，叶片厚薄在现蕾期和中心花开放期的遗传率分别为64.44%、50.62%，主侧脉夹角在现蕾期主基因遗传率达90.93%，在中心花开放期多基因遗传率为42.55%。可以看出，同一性状在不同生育时期的遗传效应存在差异，会因环境影响而表现出不同，所以雪茄烟品种培育过程中应注意基因效应与外界环境的相互作用。
　　关键词：雪茄外包皮烟：叶面褶皱度：叶片厚薄：主侧脉夹角：主基因+多基因：遗传分析
　　雪茄是一类特殊的烟草制品，是全部由烟叶构成的圆或方柱形烟支，最里面的是芯叶，包卷在芯叶外的是内包皮叶，卷覆在最外面的是外包皮叶。雪茄外包皮烟叶要求叶片薄、完整度好、组织细致、质地光滑、弹性好、拉力强、燃烧均匀且完全，而对香气、吃味无特殊要求：主侧脉夹角以45°为宜。雪茄外包皮烟叶片的许多重要性状属数量性状。“主基因+多基因”混合遗传模型是植物数量性状的通用模型，主要包括以下几种模型：一对主基因（A）、两对主基因（B）、多基因（C）、一对主基因+多基因（D）、两对主基因+多基因（E）、三对主基因（F）、三对主基因+多基因（G）、四对主基因（H）、四对主基因+多基因（I）等。广泛应用于小麦、玉米、水稻、大豆、黄瓜等多种作物中，在烟草的株高、叶数、叶面积、鲜叶重、叶绿素含量、茄尼醇含量、青枯病抗性、黑胫病抗性、易烤性等数量性状也开展过许多研究。
　　本文报道了雪茄外包皮烟叶片褶皱程度、叶片厚薄和主侧脉夹角3个重要性状在各生育期的遗传规律和遗传效应，分析性状表现的动态过程和遗传信息表达过程，以期为选育优质雪茄外包皮烟品种提供理论指导。
　　1材料与方法
　　1.1供试材料
　　供试材料选取雪茄烟叶片性状差异显著的Beinhartl000-1（P₁）和鹤峰把把烟（P₂）品种做为亲本，种子来源于国家烟草种质资源子平台。
　　1.2试验方法
　　试验地点在中国农业科学院烟草研究所即墨试验基地。2016年8月，Beinhart1000-1和鹤峰把把烟杂交，获得F₁代种子：2016年10月，将F₁于温室种植套袋自交加代，获得F₂种子：2017年将P₁、F₁、P₂和F₂全部材料进行田间种植。亲本（P₁、P₂）种植1行区共25株，F₁种植2行区共50株，F₂种植10行区共250株。
　　分别在团棵期（移栽后30 d左右）、现蕾期（移栽后50d左右）、中心花开放期（移栽后60d左右）3个时期，利用表面粗糙度仪、叶片厚度测量仪YH-1、高精度量角器，对P₁、F₁、P₂和F₂群体的全部单株进行叶面褶皱程度、叶片厚薄和主侧脉夹角性状的调查：主侧脉夹角的调查部位：中部最大叶的叶尖第二条主支脉交接处、中部主支脉交接处、叶基第二主支脉交接处。
　　1.3数据分析
　　采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析方法，对P₁、F₁、P₂和F₂群体3个生育期的叶面褶皱程度、叶片厚薄和主侧脉夹角进行遗传效应分析。通过极大似然法和IECM算法估计各世代、各成分的分布参数，然后通过AIC值选择最佳模型，同时进行一组适合性检验，包括均匀性U₂、U₂和U₂检验，Smimov检验（nw2）和Kolmogorov检验（D_n），根据检验结果选择最优遗传模型。采用最小二乘法从最优遗传模型的各成分分布参数估计各基因效应参数，分析组合的遗传效应。
　　2结果
　　2.1性状遗传方差分析及世代平均数分析
　　在3个不同的生育时期，对两个亲本间的叶面褶皱程度、叶片厚薄和主侧脉夹角性状进行方差分析，结果表明，除了叶片厚薄在团棵期的处理间无显著性差异外，其他性状各生育期的处理间差异达极显著性水平（表1），说明亲本间在重要叶面性状方面存在真实显著的遗传差异，可用来作为研究雪茄外包皮烟叶重要性状遗传规律的材料进行分析。
　　从表1可以看出，团棵期时叶面褶皱程度，F₁明显低于低值亲本P₁，说明叶面褶皱程度在这一时期表现出明显的负超显性效应：而在现蕾期和中心花开放期表现趋向一致，F₁与低值亲本间无显著性差异，表现一定的负显性效应。现蕾期F₁的叶片厚薄与高值亲本相同，表现出正显性效应：而在中心花开放期，却表现为F₁与低值亲本相同，表现出负显性效应。此外，主侧脉夹角在团棵期表现出一定的正显性效应，在现蕾期F₁处于亲本之间，与两者无显著性差异，中心花开放期则表现出一定的正显性效应。
　　2.2雪茄外包皮烟叶片重要性状的遗传模型分析
　　采用植物数量性状主基因+多基因遗传模型对4个世代3个不同时期的3个叶片性状遗传进行分析，通过IECM算法得到5类24个遗传模型的极大似然函数值和AIC值。根据AIC准则，选择AIC值较小、数值接近的模型作为备选模型，对备选模型分别作进一步适合性（U₂、U₂、U₂、uw2和D_n）检验，选择统计量达到显著水平最少的模型为最优模型。

相关热词搜索：性状 烟叶 雪茄 外包 遗传