高粱(liang)（Sorghum bicolor(L.) Moench）作為一種(zhong)(zhong)原產(chan)于熱帶的(de)C4植物(wu)對(dui)低(di)溫(wen)及(ji)其(qi)敏感，尤(you)其(qi)是開花(hua)前生殖(zhi)(zhi)發育(yu)階段的(de)低(di)溫(wen)脅迫會導致花(hua)粉活力和結籽(zi)率顯著(zhu)降低(di)，這是阻礙高粱(liang)向高海拔地區以及(ji)高緯度地區種(zhong)(zhong)植的(de)主(zhu)要因素。盡管(guan)近年來有(you)(you)一些(xie)針對(dui)提高高粱(liang)幼苗耐寒(han)性(xing)(xing)(xing)的(de)研究(jiu)，但很少(shao)有(you)(you)研究(jiu)關注高粱(liang)生殖(zhi)(zhi)耐寒(han)性(xing)(xing)(xing)，對(dui)其(qi)在F1代(dai)(dai)雜(za)交(jiao)后代(dai)(dai)中(zhong)的(de)遺傳(chuan)規律知之甚(shen)少(shao)。本(ben)文(wen)中(zhong)，德(de)國吉(ji)森大學IFZ研究(jiu)中(zhong)心的(de)Schaffasz A等在不同脅迫和控制條件下，對(dui)高粱(liang)的(de)結籽(zi)率（穗收獲(huo)指數）、種(zhong)(zhong)子產(chan)量和花(hua)粉活力等關鍵耐受性(xing)(xing)(xing)狀指標的(de)雜(za)種(zhong)(zhong)優勢和配合(he)力進行了綜合(he)研究(jiu)，試驗結果顯示，高粱(liang)生殖(zhi)(zhi)耐寒(han)性(xing)(xing)(xing)是一個雜(za)交(jiao)優勢遺傳(chuan)，母本(ben)的(de)一般配合(he)力（GCA）對(dui)雜(za)種(zhong)(zhong)F1代(dai)(dai)的(de)表現(xian)有(you)(you)較強影(ying)響。這些(xie)發現(xian)，與(yu)特殊配合(he)力（SCA）的(de)貢獻(xian)度以及(ji)高遺傳(chuan)力估計(ji)相結合(he)，表明通過雜(za)交(jiao)育(yu)種(zhong)(zhong)可以有(you)(you)效地提高高粱(liang)的(de)生殖(zhi)(zhi)耐寒(han)性(xing)(xing)(xing)。
本研究應用花(hua)粉活力分析儀Ampha Z32（瑞士Amphasys公司）對不同脅迫和控制條件下49個高粱雜交種及其親本（7母本，7個父本）的花粉數量和花粉活力進行了分析。
表1 人工氣候(hou)室(shi)試(shi)驗中(zhong)花粉數(shu)量（cells/mL）、活粉活性(xing)（cells/mL）以及穗收獲(huo)指(zhi)數(shu)的分析結(jie)果(guo)
表2 田間環(huan)境(jing)試驗中花粉數(shu)量(liang)（cells/mL）、活(huo)粉活(huo)性(xing)（cells/mL）以及穗收獲指數(shu)的分析結果(guo)
試驗結果表(biao)(biao)明，高(gao)粱中親優(you)勢（MPH）的表(biao)(biao)達在品種間差異顯(xian)著，對雜交(jiao)F1代的花(hua)(hua)粉量和花(hua)(hua)粉活力(li)而言，母本(ben)一(yi)般(ban)配(pei)合(he)(he)力(li)（GCA）分別是(shi)父本(ben)一(yi)般(ban)配(pei)合(he)(he)力(li)（GCA）的7倍和13倍；花(hua)(hua)粉量和花(hua)(hua)粉活力(li)的一(yi)般(ban)配(pei)合(he)(he)力(li)（GCA）預測準確性(xing)(xing)均達到0.75，遠高(gao)于種子性(xing)(xing)狀；花(hua)(hua)粉量的GCA（F）與(yu)(yu)環境的互(hu)作程度遠高(gao)于花(hua)(hua)粉活性(xing)(xing)；此外(wai)，特殊配(pei)合(he)(he)力(li)（SCA）與(yu)(yu)父本(ben)一(yi)般(ban)配(pei)合(he)(he)力(li)（GCA）基本(ben)一(yi)致。
花(hua)粉量（a）、活花(hua)粉數（b）和穗(sui)收獲(huo)指數（c）的箱線圖
耐寒（左(zuo)）和低溫(wen)敏(min)感雜交(jiao)種（右）及其各自(zi)親本系的穗
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Schaffasz A, Windpassinger S, Snowdon R, et al. . Agronomy, 2019, 9(9): 508.