咖啡阿拉伯 ica 杂种优势与配合力研究：为咖啡种植带来新希望

为探究咖啡（Coffea arabica L.）杂种优势及亲本配合力，研究人员开展实验，发现杂种优势显著，筛选出优质亲本和杂种。

　　

咖啡种植的挑战与希望：杂种优势研究成果解读

在咖啡的世界里，它不仅是全球备受喜爱的饮品，更是经济舞台上的重要角色。自 16 世纪咖啡种植开启篇章以来，如今已在热带地区广泛种植，涉及约 2500 万生产者，成为全球第二大最有价值的商品和第二大消费饮品。然而，咖啡产业的发展之路并不平坦。

随着全球气候的变化，咖啡种植面临着诸多严峻挑战。气温不断攀升、干旱期延长，让咖啡树生长艰难；病虫害频繁爆发，严重威胁咖啡产量；劳动力短缺和生产成本的增加，也给咖啡种植者带来了巨大压力。与此同时，咖啡供应链对可持续性的要求日益提高，这一系列问题迫切需要有效的解决方案。

为了应对这些挑战，培育优良的咖啡品种成为关键。其中，利用杂种优势（Heterosis）培育杂交品种，成为了备受关注的策略。杂种优势是指杂交子代在生长活力、育性、产量等方面优于双亲的现象。在咖啡种植中，杂种优势可以让咖啡植株具有更高的产量、更强的抗病虫害能力和更好的适应性。尽管杂种优势在农业领域的应用已取得一定成果，但在咖啡种植中，其应用仍处于探索阶段。

在此背景下，米纳斯吉拉斯州农业研究公司（Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais，EPAMIG）的研究人员 Vinícius Teixeira Andrade 等人开展了一项重要研究。他们致力于探究咖啡（Coffea arabica L.）杂种优势的存在及大小，并评估亲本在双亲自交中的配合力，相关研究成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员在位于巴西米纳斯吉拉斯州帕特罗西尼奥市的实验田开展研究。该实验田地理位置独特，气候属于热带气候（Aw），土壤类型为典型的 Hapludox 氧化土。2017 年，研究人员选取了 56 个亲本，包括商业品种和来自 EPAMIG 种质库的品系，进行人工杂交。2019 年，将杂交得到的幼苗按照 3.5m×1.0m 的间距种植在全光照常规系统中。实验采用随机完全区组设计（Randomized Complete Block Design，RCBD），设置三个重复，共包含 90 个杂种和 34 个品系。在 2021 - 2023 年，研究人员对实验植株进行了三次收获，通过一系列复杂的计算和分析，评估咖啡的产量等指标，并利用特定软件计算一般配合力（General Combining Ability，GCA）和特殊配合力（Specific Combining Ability，SCA）。

研究结果

1. 产量差异显著：研究发现，124 个处理之间的累计产量存在显著差异。90 个杂种的平均产量为每公顷 66 袋加工咖啡，比品系平均产量高出 26.0 袋，在累计收获中比品系多 40.7 袋。其中，表现最佳的 5 个杂种组合在前三年收获中平均产量达到每公顷 120 袋，远高于大多数商业标准品种。
2. 杂种优势明显：杂种的平均产量杂种优势（Mean Heterosis，MH%）为 64.2%，变幅为 - 26.1% 至 184.4%；杂种优势率（Heterobeltiosis，H%）为 40.8%，变幅为 - 42.9% 至 196.7%。部分杂种产量比四个最常用商业品种的平均产量高出很多，甚至有 15 个杂种的产量翻倍。
3. 配合力分析：GCA 和 SCA 效应均显著。GCA 占杂种籽粒产量平方和的 74%，表明亲本的加性效应在杂种产量中起重要作用。研究还筛选出了如‘Acau? Novo’‘IAC 125 RN’等具有高 GCA 值的亲本，这些亲本在未来杂交组合中具有重要利用价值。同时，研究发现 SCA 与杂种表型平均产量值的相关性较低，为 0.49，这意味着选择杂交亲本不能仅基于表型均值。

研究结论与意义

该研究证实了咖啡杂种在产量方面存在显著的杂种优势，同时明确了亲本的 GCA 和 SCA 在杂种后代中的重要作用。筛选出的优质亲本和杂种，为咖啡种植提供了新的选择，有望通过提高产量和生产效率，促进巴西乃至全球咖啡种植业的可持续发展。此外，研究结果为咖啡育种计划提供了有价值的信息，有助于指导未来的杂交育种工作，加速优良咖啡品种的培育进程。

这项研究通过科学严谨的实验设计和数据分析，为咖啡种植应对当前挑战提供了新的思路和方法，为咖啡产业的可持续发展注入了新的活力。相信在未来，随着对咖啡杂种优势和配合力研究的不断深入，咖啡种植将迎来更美好的明天。