全 文 ：第 12卷 第 1期
2 0 0 4年 1月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1．12 No．1
Jan．， 2004
抗黄矮病小麦品系粒重遗传特性研究
曹亚萍 张明义 范绍强 宁东贤 王全亮
(山西省农业科学院小麦研究所 临汾 041000)(山西省襄汾县植物保护 监测 站 襄汾 041500)
摘 要 采用 Griffing方法 I，对抗黄矮病(BYDV)小麦品系单株粒重 、单穗 粒重和千 粒重遗传特 性研 究结果 表 明，
3种粒重遗传 符合加性一显性遗传模型 ，细胞 质作用对千粒重影响较小 ，株 粒重和穗 粒重则存 在 明显核质 互作；3个
抗黄矮病品 系中“临抗 1号”单株产量特殊配 合力方 差最大 ，一般 配合力 效应值 也较高 ，亲本 组合 间存在极 显著 差
异，为优 良抗病 丰产 亲本 ，在抗病育种 中有较 大刊用价值。
关键 词 冬小麦 大麦黄矮病毒 粒重 遗 传
Studies on hereditary character of grain weight for resistant BYDV materials in winter wheat
． CAO Ya．Ping，ZHANG
Ming-Yi，FAN Shao-Qiang，NING Dong—Xian(Wheat Research Institute，Shanxi Academy of Agricultural Sciences，
Linfen 041000)，WANG Quan—Liang(Plant Protection Station，Xiangfen County，Shanxi Province，Xiangfen 041500)，
EA，2004，12(1)：33～35
Abstract Study on heredity of three characters of grain weight per plant，per spike，and 1 000一grain of the resistant
BYDV materials in winter wheat are conducted using Grifing method I．The results show that the genetic of grain
weight of three varieties is a additive—dominant genetic model，and the cytoplasm effect is smaller on 1000一grain weight，
and in the grain weights per plant and spike，an obvious nucleus—cytoplasm interact exists．In the three resistant BYD＼
materials，the specific combining ability of“Linkang 1”is the biggest and its general combining ability is higher and its in—
tercombinations have the marked differences．Therefore．“Linkang 1”is a good parent with its resistant BYDV and fertiI—
ity and has a bigger useful value．
Key words W inter wheat，BYDV ，Grain weight，Heredity
近年来黄淮麦区气温偏暖且长期干旱少雨 ，导致小麦黄矮病流行，尤其 1999年山西、陕西等省麦区因大
麦黄矮病毒(BYDV)的侵染，小麦普遍减产 30％左右，个别田块甚至绝收。本试验研究了抗黄矮病小麦品系
粒重遗传特性 ，为选育抗黄矮病小麦品种(系)提供理论依据 。
1 试验材料与方法
试验于 1997～2001年在山西省农业科学院小麦研究所进行。1997～1999年连续 3年在抗病鉴定圃对
中国农业科学院作物育种栽培研究所转育的小麦抗黄矮病材料进行田间接种鉴定，接种株系为大麦黄矮病
毒 GAV株系，每株接种饲毒 24h后麦二又蚜 3～5头，经鉴定筛选出“R99275”、“Y98094”和“临抗 l号”3个
高抗大麦黄矮病且丰产性较好的小麦材料，其后期调查 3个小麦材料均无明显发病症状但有病理反应 ，表现
为高抗类型，试验编号依次为 1～3；按抗病育种选育目标及其亲本选配原则，另选用综合性状较好的“晋麦
47”、“晋麦 6l”和“农大 92—124”3个丰产型生产用小麦品种 (系)作亲本 ，试验编号依次 为 4～6。于 2000年
按 6×6完全双列杂交配置组合 ，2001年度将杂种 F 代及其亲本共 36份材料播种 于试验田，采用双行区，
行长 3m，行距 23cm，株距 5cm，随机区组排列 ，3次重复。小麦收获时在各区中间顺序取 20株样株，调查总
单株数 、总穗数 、籽粒总干物质量及千粒重 ，计算其平均单株粒重 、单穗粒重和千粒重作 为粒重遗传分析 的 3
种原始数据。采用 Griffing方法 I，按参考文献[1]的 GRIFI．A10程序进行相关统计分析 。
2 结果与分析
2．1 小麦株粒重、穗粒重与千粒重遗传特性
方差分析结果表明参试小麦材料单株粒重 、单穗粒重和千粒重不同基因型间均存在极显著遗传差异 ，重
* 国家高技术研究(863)发展计划项目(BH一02—05—01)和中国农业科学院科技攻关项目(YGGO301)共同资助
收稿日期：2002—12—30 改回日期：2003—01—31
34 中 国 生 态 农 业 学 报 第 l2卷
复间不存在差异 ，表明试验设计及取样具有一定代表性 。配合力方差分析(见表 1)表明 3种粒重一般配
合力、特殊配合力及反交效应方差均达极显著水平，其遗传同时受基因加性、非加性及反交效应共同作用：
株粒重、穗粒重和干粒重 3性状的方差比值分别为 8．83：0．99：l、10．27：2．20：1和 88．32：8．07：1，千粒重基
因加性效应尤为突出 ，为特殊配合力方差的10．9倍、反交效应方差的 88．3倍，其反交效应方差虽达极显
著水平，但与一般配合力方差相比可忽略不计。株粒重和穗粒重基因非加性及反交效应作用大致相同，2性
状遗传同时存在核质互作 。3种粒重的遗传共性为一般配合力方差比值均相对较高，表明小麦杂种后代
的表现主要 由基因加性效应决定 ，且随世代 的增加而加强 。小麦遗传方差中株粒重、穗粒重和千粒重加性方
差分别占71．61％、54．55％和 74．57％，为主要组成部分；表型方差中遗传方差分别占87．44％、84．62％和
97．02％，表明环境对粒重遗传影响较小，对千粒重影响仅占2。98％；3种粒重狭义遗传力分别为 62．59％、
45．21％和 72．35％，处于中、低和高水平，但遗传决定度均较高，分别达 87％、85％和 97％，表明粒重遗传主
要受基因效应控制 ，早代选择应按千粒重 、株粒重和穗粒重顺序为主次。
表 1 小麦株粒重、穗粒重及千粒重遗传特性
Tab．1 Genetic characters of grain weight per plant，grain weight per spike and 1000一grain weight
2．2 小麦抗病品系特殊配合力效应及反交效应
表 2表明小麦各亲本组合的特殊配合力效应、反交效应与杂种 F。代粒重表现均具高度相关(r=0．89，
”=30)，但不同亲本组合表现各异。本研究以亲本 2“Y98094”为母本所配制组合的特殊配合力效应株粒重
仅 2×6为正向效应，穗粒重和千粒重则全部分别为负向效应和正向效应，而其反交组合的3种粒重却表现
不同，表明该亲本细胞质对杂种后代粒重的影响较明显 ，而另一些亲本间所配制组合的性状表达(如 5×6的
株粒重 ，1×4的穗粒重 ，l×6和 3×5的 3种粒重)则可能主要受核质互作的影响 。试验配制的 15个亲本
组合 中株粒重 、穗粒重和千粒重性状的正反交具同向效应组合分别有 5个、6个和 10个 ，各 占总数的 33％、
40％和 67％，表明株粒重和穗粒重遗传很大程度受细胞质的影响，千粒重遗传细胞质作用则相对较小。分
析所有包含抗病品系或丰产品系各 12个亲本组合株粒重和穗粒重性状，特殊配合力效应表明(见表 3)，F。
代株粒重和穗粒重的正向效应 出现几率一致 ，负向效应平均值大致相 同，只有正效应平均值表明抗病品系作
父本其后代株粒重表现较佳，作母本则穗粒重表现较佳。由于穗粒重性状世代间遗传变异较大，抗病高产育
种中应选抗病材料为父本。
表 2 小麦各亲本组合特殊配合力效应及反交效应
Tab．2 Special combining ability effects and reverse hybrid efects of different combinations
亲本组合 株粒重 Grain weight per plant 穗粒重 Grain weight per spike -P~*R 1000·grain weight
Combi ation 特殊配合力效应 反交效应 特殊配合力效应 反交效应 特殊配合力效应 反交效应
0 3 3 3 7 3 3 3 0 7 3 7 0 ● 7 如 弘 勰 " ∞
O 0 ● 0 ● 0 0 0 0 ● 0 0 0 0 0
9 ● 9 8 6 6 5 ● 3 2 4 0 7 7 4 拍 为 ∞ 如 ∞
0 5 2 8 8 0 7 0 0 0 5 8 8 2 7 ％ ∞ 叭 ¨ ∞
7 0 8 5 ● 5 5 0 0 5 7 3 7 4 7 H 叭 ∞ ∞ ∞ ¨
0 3 8 7 3 3 3 2 2 8 3 0 5 2 7 ％ " 鹕
0 0 0 0 0 0 0 ● ● 0 0 ● 0 0 0
2 4 ● 4 4 8 8 6 9 5 6 9 2 7 3 " ∞ ∞ ¨
2 3 4 5 6 3 4 5 6 4 5 6 5 6 6
× × × × × × × × × × × × × X ×
1 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 4 4 5
第 l期 曹亚萍等：抗黄矮病小麦品系粒重遗传特性研究
表 3 抗病 品系与 丰产 品系 2类材料株粒重及穗粒重性 状特 殊配合力效应 比较
Tab·3 Comparison with special combining ability efects of grain weight per plant and per spike in tw0 types 0f materials varieties
2．3 抗病小麦品系综合评价
表 4表明小麦不同性状基因加性效应的增益作用因亲本而异，株粒重亲本 4和亲本 6一般配合力效应
值较高，穗粒重亲本4和亲本 1较高，千粒重则亲本 2和亲本6较高。各亲本特殊配合力方差分析表明，各
抗黄矮病亲本的后代中可能出现粒重变异。以株粒重性状为例，亲本 2“Y98094”特殊配合力方差最小
(0．18)，故其所配制组合的 F 表现较一致，且与一般配合力效应(～1．131)预测相符，在正反交 10个亲本组
合中具正向效应的组合仅占40％；亲本3“临抗 1号”一般配合力同样具负向效应(一0．722)，但因其特殊配
合力方差最大(0．47)，故其组合表现差异较大 ，如 3×6正反交均具正向效应 ，且效应值最高 ，而 2×3正反交
均具负向效应，其值也相对较高(见表 2)，所配制的 10个亲本组合中具正向效应的组合占60％，后代总体表
现较佳，遗传中会出现意料之外的超高值和较低值，其某些亲本组合在高产育种中可作为重点选择；亲本 l
“R99275”一般配合力效应在 3个抗黄矮病材料中最佳(一0．05)，特殊配合力方差较低 (0．19)，故其后代遗
传无太大变异，具正向效应的亲本组合占50％。
表 4 小麦各亲本遗传特性值
Tab．4 Value for genetic characters of parents
3 小结与讨论
配制抗黄矮病小麦品系亲本组合时千粒重主要受基因作用影 响，抗病 品系作父本和母本均不会给其后
代带来较大差异；株粒重和穗粒重性状存在明显的核质互作影响，选配亲本组合时应针对抗病品系特性和选
育目标，考虑其后代目标性状的分离几率而慎重选配。育种后代选择中千粒重基因加性效应最大，占遗传方
差比例最高，应作为早代选择主要指标；株粒重加性方差也相对较大，狭义遗传力中等，遗传决定度较高，可
在早代即开始选择；穗粒重加性、显性方差相对比例较小，上、下代不能固定遗传，狭义遗传力较低，早代选择
效果甚微，品系基本稳定时进行选择才行之有效。单株粒重遗传稳定性较好，抗黄矮病材料多为丰产性较差
的品系，因杂种的产量性状可稳定遗传给下一代，故选择一般配合力效应较好、特殊配合力方差较大的抗病
亲本是配制组合的关键。本试验所用抗病品 系以“临抗 1号”表现最佳 ，“临抗 1号”ד农大 92。124”亲本组
合在各试验组合中特殊配合力效应最佳 ，为后代选择的重点。试验表明 3种粒重均存在核质互作影响 ，以抗
病材料作父本对提高产量具有重要作用。
参 考 文 献
l 黄金龙，孙其信，张爱民等 电子计算机在遗传育种中的应用．北京：中国农业出版社，1991 205～230
2 刘来福，毛盛贤，黄远樟．作物数量遗传 北京：中国农业出版社，1984 206～250
3 金正勋，赵西华，阎文义 小麦杂种后代籽粒蛋白质含量的配合力研究 作物学报，1996，22(4)：490～494
4 马育华 植物育种的数量遗传学基础．江苏：江苏科学技术出版社，1982 376～426
5 徐如强，孙其信，张树榛．小麦细胞膜热稳定性的配合力与杂种优势分析．作物学报 ，1998，24(1)：55～60