全 文 ：第 8卷 第 4期
2 0 0 0年 1 2月
生 态 农 业 研 究
Eco—agriculture Research
VoI．8
Dec．．
NO．4
20 00
7一
“高优 503”小麦芒基因染色体定位 *
圭壁垒 王志国 纪 军 s ， ，
(中国科字院石家庄农业现代化研究所 石家庄 050021)
摘 要 应用单体分析注对 21个“中国春”单体与“高优 503 小麦品种 (系)杂交的 F 代进行细胞
学观察，选取单体植株观察 其芒性状表现并进行分析，得 出 2A 组合 F 代的单体植株有 芒而其他
组台无芒，“高优 503”的 2A染色体上存有促进芒表达 的隐性基园。
关键词 型 苎竺 堋 ： 绛 乏
A m on~ m ic analysis 0f the awⅡes gene of wheat variety Gaoyo~503．W ang Yanm ei·An Diaoguot
Wang Zhiguo，Ji Jun(Shijiazhuang Institute of Agricultural Modernization，CAS，05002：1)，EAR，
2000，8( )：31～ 33
Abstract A set of 21 monosomie of Chinese spring was used to CFOSS with Gaoyou503．Through
observation of the chromosome behaviors in root cels and in pollen mother cells and the character
of aw~ess of F tit Was found that there was a recessive gene of having awl on chromosome 2A of
Gaoyou503．And another gene inhibiting the appe8ranee of Spelta type spikes was also located on
chromosome 5A(Just the same as Sears E．R．)．
Key words W heat，Character of awrtess，M onosomic analys~
品种间芒的差异是非常容易识别的性状 ，在小麦育种中倾向于有芒类的选育，对小麦芒形
态和芒特征研究较多。芒性的表现包括芒长、芒抑制、钩芒几种情况，小麦品种的芒从整个穗无
芒一直到整个穗全部长芒(花颖延伸为芒)分为无芒、顶芒和全芒Il3类。本试验应用单体分析
法对优质面包小麦品种 高优 503 进行分析，确定了其促进芒生长基因的染色体位置。
1 试验材料与方法
优质面包小麦品种“高优 503 和“中国春 21个单体系列由中国科学院石家庄农业现代化
研究所生物新技术室提供。试验应用单体分析法 ，以“高优 503 为父本 ，21个“中国春 单体系
列为母本分别进行杂交 ，得到 1套 F 材料。经细胞学鉴定去掉其中的二体 ，保留单体，观察统
计 F 代芒性状的表现 。细胞学观察方法包括根尖细胞染色体计数和花粉母细胞减数分裂期观
察。用 2种方法相互验证以保证所得材料是真正的单体 。根尖染色体计数是根尖 0．5～1．5em
长时 ，于上午 l0：30～10：50切取根尖于冰水中处理 24h，用卡诺液(3份乙醇 ：1份冰醋酸 )固
定 24h，4℃保存备用 。观察前蒸馏水漂洗 ，再用Imol／LHCI 56℃水解3min，4 ～5 硫酸铁
· 九五”国家科技攻关项 目部分研究内容
收稿日期：1999-12—09 改回日期}2000—01—12
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32 生 态 农 业 研 究 第 8卷
铵溶液媒染 20min，流水冲洗 15min后，苏术精染色 2h，漂洗后置于 4c下 24h后观察 ；花粉母
细胞减数分裂期观察 ，上午 10：30~i0：50间取叶环距 4～7cm 的植株，将幼穗置于 甲醇 ：冰
醋酸为 3：a的固定液中固定，观察时置于 7o 乙醇 中，用 45 醋酸洋红压片即可。
2 结果与分析
对“中国春”单体系列与“高优503”杂交组合 的F 代 细胞学进行检查和 芒性状分析结果
裹I “中国春”及其单体系列与 高优5@3 杂交组台F 芒性状裹现 表 明，F 代所有 的二体植株
Tabi TacI口ofl删 0 cK啷卸ri姆- 5帕曲d 21瑚∞s皿 cKⅡ眦卸嘴恼删5叩F】 均表现无 芒，而单体后代 中
曼 要 誊。褊 懦
曲 ⋯ ‘
体存有促进芒生长的隐性基因。试验
还发现，只有 5A组合 F 代单体的穗
型为 SpeIta，其他均为正常方穗，此结
果验证 了 Sears E．R．于 20世纪 50
年代提出的“中国春 5A染色体存在
显性 基因 Q，它能控制 Speha影响 ，
但在单剂量时无效。
小麦品种芒的有无、形状、长短及
颜 色是 品种 特性 之 一，Watkins和
Ellerton对小麦芒的遗传进行了广泛
的研究，指出有 5个主要基因(B ，B ，
B；，A，Hd)或 6个主要基因决定芒的
发 育。不 同基 因组合产生不 同的类 Fi
型l 。基因 B。、B2、B。为芒抑制基 因，
-，I
，
除 2A 单体组合表现有 芒，
其他单体系列均表现无芒，
细胞学结果见 图 1，芒性状
表现见表 l。由表 1可知 ，F
代 中 2A 单体株的 2A染色
体 来 自父本，父 本有芒 (隐
性 )性状得 以在 F 代表现 。
因此 高优503”的2A染色
^
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(1)2 — 1 (2)2 一 I2
目I ÷目} 就 湘-盘女Ⅲ F． 聃 I
ne ⅢⅡ∞ 0f T00I~elsd 2】枷10so眦 Ef u103h
其中 Bt作用最强 ，即使处于杂台态也表现无芒，B 次之 ，B 和 Hd最弱，A基因促进芒生长，
基因 Hd是产生钩芒的基因 ]。影响芒长度的基因位于 2A、3A、4A、IB、2B、3B、5B、2D、3D、6D
和 7D染色体上，控制钩芒的基因位于染色体 4B上，对芒有抑制作用的基因位于 5A、4B、5B、
6B和 lD染色体上 ]。有关芒性状的研究虽很多 ，但由于分类的困难及表现型相似基因型却不
同，不同研究者有不同的分类方法，所以芒性状的遗传研究尚缺少一致意见 _，J、麦的芒有较多
气孔和较高的蒸腾作用，对干旱天气反应非常敏感0]，有研究认为有芒比无芒的小麦茎中水分
上升快 ]，且包括芒在内的穗部性状影响着小麦抗穗发芽能力 ]。芒的解剖特征是机械组织占
优势，这决定了其担负的功能，在籽粒成熟时即使有强风吹动，由于芒的弹性可防止穗 间相互
撞击，可避免耔实 自穗上脱落 。因此芒对小麦有重要作用{由于芒在生理和解剖方面的特征，
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第 4期 王彦梅 等：“高优 5O3 小麦芒基 因染色体定位 33
目前小麦育种倾向于有芒类型的选育，“高优 503 属优质面包小麦品种，其综合性状好 ，适应
性广 ，对其芒性状基因的定位研究有利于它在高产、优质、抗病育种中的广泛应用。
参 考 文 献
童一中编译．小麦细胞遗传学 北京：中国农业出版社 ，1983
盎善宝主编．中国小麦学 北京：中国农业出版社 ，1996
刘大均．非整倍体在小麦遗传育种研究中的利用 南京农学院学报，1981(4)：21~28
李扬扳．禾本科作物形态与解剖．上海 上海科学技术出版辛l=，1979
薛秀庄．小麦染色体工程与育种．石家庄 ：河北科学技术出版社，1993
五莲县农业生态工程建设见成效
山东省五莲县位于山东半岛东南部 t辖 22乡镇 634十行政村 50 8万^ I=1，总土地面积 1501．84km2，其 中山地丘陵占总
面积的86 ，^ 均耕地 O 057hnl 山地 0 1 33hm ，宜l林荒濉面积占 47 多年来该县实施农业生态工程建设大见成效 ：一是
实施了生物措施 与工程措施丰u 套的。 ：圈 线 水平叮承保1二程 ，在山顶栽植橙 、槐树绿化荒山，保持水土，在 山腰 栽植板栗
等经济树种 ，在山脚栽植苹果、桃等果树 ，在沟内建各坊 、塘坝蔷术保土 ，形成了“山顶松槐戴帽 ，山间果树缠腰，山 F韩 粮间
作 ，沟由塘埙干条”的格局，全县小流域综秆浩理面积选 65 上{ 是实施了林果业生态工程 ，每年新增林 网面积 75Ohm~
上 t全县林网总面积 12万 hm ，累计新发展韩果 0．12万hm ，河滩造林 0．5万 hm2．改造残次林、低价林 3．13万 hm2，林果
面积由 1994年的 6-3万 hm 发展到 6．93万I m ，森林覆盖率达 43 t植被覆盖宰为 98"／．，通过承和术保工程和林果业生态
工程建设，基本实现了 小雨 出地，中雨不下山，大雨 出库，暴雨不成灾，海中谎清术，河由无洪峰”的 目标}三是实施 丁以
土壤培肥为主的土地利用生态工程，先后对 0．66万 hm 河滩地进行聚土压土，增厚土层 20cm 以上 ，挖卧龙淘 3万条，完成
土石方 300万方，对 1．53万 hm 结果园年年冬季搞探静 ，秸秆还 田(包括过腹还田)章达 8O％，涮土配方埯肥面积选 98 ，
土壤有机质古量提高了 1．1：四是实施了 种植业为依托的畜牧养殖生态工程，大力发展规模养殖业，全县规模养殖场 巳发
展 8170余处，养殖太户 1．1万户，1998年全县肉、蛋、奶产量分别达 3．183万 t、12．011万 t和 1130t，畜牧业产值占农业总产
值的 36·1 }五是实施了以种养业为前提的农畜产品增殖工程，积极发展农副产品加工业 ，全县已形成粮油、果品、蔬菜、畜
产品、石材、木材 6大农副产品加T体系 ，发展各类加工企业 500多家，年产值 30多亿元，增加经济效 益 2亿元I武是宴蓝了
农业生态资源再生循环利用 I 程，该县将作物秸秆青贮氨化用作钶料，培育食用菌；发展滑气，实现物质多层次利用，秸秆综
台利甩率进 10oN，建沼气池 j 600余十(2万亲 m )，省柴灶普及率进 95g，有 5O 的农户用上了亲热开木器，推广太阳能热
水器 2万 m l七是窖施 了 污染 防治和无公害农产品生产为主的生态环保工程，80％以 t的村庄按生态村建设规躺进行 了
改建 ，70 上的农 户住上丁新房，新上工业项 目 三同时 率达到 1oo ，乡镇企业排污达标率选 77％g(上，全县生物防治
面积 已达 8 hm。，占农作物和林地面积的 4o ，建立了一批绿色食品生产基地 ；八是实施 了集约开发与立体开发工程，大
力推广小麦 玉米一大豆 、小麦 越冬莱一甘薯(花生)3种 3收等问作套种立悻化种植及攘护地栽培等 18余种模式 ，生县农作物
复种指数达到 2l0 ，光能利用率达 0-903 ，地膜覆盖面积达 3 33万 hm ，温室大栅面积进 0 67万 hmz；九是实埯了生态
观光旅辨_扦发工程t相继开发了总面积为 54km 的五莲山省缎风景名胜区和国家级森林公园 ，开发了 2扯约 133
． 33hm~江
北最大的野生杜鹃花园，建成山庄多大石榴园、杜家淘枣林 、管帅镇柿子山、园艺场富士长廊及叩官蕞盘龙河生态农业示范
区观光农业带和 五莲山森林公园、九仙山百花园、卧象 山流域等 自然景观 ，每年接特辩客 60万^擞，增加经济效 益 5000万
元。农业生态工程建设带动了其他产业的发展，促进了产业结构的谓整，目前该县已建成 6十粮油生产基地、10十林果基地
、
8十桑茶基地 、6十瓜菜基地和 十畜牧基地，7十林产品加工企业 ，有 11种产品蓣国家 绿色食 品 产品标记，4十农副产 品
打^国际国内超市，强垃联台、优化逐步形成“基地 名牌一集团 的良性循环，实现了资源的可持续利用与发展，被誉为-江北
生态农业建设的 ⋯面旗子 ，荣获 国际生态工程奖 。
【两主华 山东首五莲县袁生环境保护监测站五莲26z300 替昔梅 山东省五莲县辨凝镇袁业技术推广站瓣凝262~00)
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