全 文 ：麦类作物学报 2 0 0 3 , 2 3 ( 4 ) : 4 0 ~ 4 2
Jo
u r n a l o f T r i t ie e a e C r o P s
三种山羊草细胞质对普通小麦 F l 代穗部性状的效应
余 玲 , 董普辉 , 陈小燕 , 马翎健 , 宋喜悦 , 何蓓如
(西北农林科技大学农学 院 , 陕西杨凌 71 21 0 0)
摘 要 : 为 了研究 3 种 山 羊草 细她质对普通 小走德都性状 的遗传效应 , 以普通小 麦品 系 303 , 706 及利 用其 回 交
转 育的粘果 山 羊草 ( A o . 叔 chs 少 ) 、 瓦 维洛 夫山 羊草 ( A e . va 诫卯“ )和牡 山 羊草 ( A e . ]“ 。aen ils ) 细施质雄性 不育系为毋
本 、 13 个普通小 走品 系为父本 ,进行 不 完全双列杂交 , 研究 了瓦 维洛夫 山 羊草 、 拈果 山羊苹 、 琳山羊草三种 细施质对
普通 小麦 F : 代桔部性状 的细胞质效应 。 试脸结果表明 , 与普通小麦如胞质相比 , 三种山 羊草细胞质对普通小 走有效
小称数和无效小称数不产生正向和 负向的 细 胞质 效应 。
关妞词 : 普通小 走 ; 山 羊草 ; 细胞质效应 , 称部性状
中圈分类号 : 5 5 1 2 . 1 ; 5 5 3 4 . 5 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 9一 1 0 4 1 ( 2 0 0 3 ) 0 4一 0 0 4 0一 0 3
G e n e t i e E f f e e t s o f T h r e e T y P e s o f A e igl oP
s C y t o P l a s m
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D O N G P 。 一 h u i
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M A L 注n g 一 j i a n , S O N G X i一 y u e , H E P e i一 r u
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A b s t r a e t : I n o r d e r t o a n a l y se t h e e y t o p l a s m ie e f f e e t s o f 3 A e g i l o P s ( A e
.
K ot s c h少 , A e . V a v汉, 碗1 a n d
A e
.
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1 0 4 h y b r id e o m b in a t i o n s w e r e m a d e f r o m i n e o m p le t e d i a l le l e r os s e s
,
i n w h ie h 。 o m m o n w h e a t 3 0 3 , 7 0 6 a n d t h e ir t r a n s fo r m e d m a le s t e r il e li n e s w i t h 3 t y p e s o f A e g ilO P : e y t o p la sm s
( A e
.
K ot s c h夕i , A e . V a v汉山时1 a n d A e . 少u 刀 e n以台) w e r e u s e d a s t h e f e m a le p a r e n t s , a n d 1 3 e o m m o n w h e a t li n e s
w e r e u s e d a s m a le Pa r e n t s
, r e s P e e t i v e l y
.
T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e r e w e r e n o s i g n i f i e a n t p o s it iv e o r n e g a t iv e
e y t o p la s m ie e f f e e t s o n t h e e f f e e t iv e s p ik e l e t n u m b e r a n d in e f f e e t i v e s p ik e l e t n u m b e r o f T
.
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e o m p a r i n g w it h t h e e y t o p l a s m o f T
.
a e s r iv u m
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K e y w o r d s : T
.
ae s t二 m ; A e g 讼OP s ; C y t o p l a s m ie e f fe e t s ; S p ik e t r a it s
作物杂种优势利用是 20 世纪农业科学最重大的成就之一 。 核质互作是 目前雄性不育和杂种优势利用的
一个主要途径 。 山羊草属植物为小麦雄性不育系的创制提供了许多宝贵的细胞质资源 1[, ’ 〕 ,许多学者利用这
些山羊草细胞质合成了有利用价值的小麦雄性不育系或光周期敏感雄性不育系 。 这些细胞质除产生雄性不
育的效应 的同时 ,也会对小麦杂种 F , 代的重要性状产生各种各样的遗传效应 ,许多研究者 〔, 一`〕对此从不同
角度进行了研究 。 小穗数是小麦产量的重要构成因素之一 ,不同山羊草细胞质对小麦小穗数是否产生某种遗
传效应 , 目前还未见报道 。 为此我们进行了瓦维洛夫山羊草 、粘果 山羊草 、 牡山羊草三种细胞质对普通小麦
F
, 代穗部性状遗传效应的研究 。
材料与方法
1
.
1 试验材料
以普通小麦 品系 3 03 , 7 06 分 别经 多次 回交转育得到 的粘果 山羊草 ( A e . kot shc iy ) 细胞质 雄性 不育系
K 3 o 3
、
K 7o 6
、 瓦维洛夫山羊草 ( A e . v a v il va i ) 细胞雄质性不育系 V a 3o 3 和 V a 7 o 6 、 牡山羊草 ( A e . uj v e n a价 )细
胞质雄性不育系 J3 o 3 、 J7 o 6 及普通小麦 3 0 3 、 7 0 6 作为细胞质供体 ; 以新麦 9 号 、 K 4 6 o 、 2 0 5 、 7 3 3B 、 7 8 5 A 、 陕
1 6 0
、 西农 1 3 7 6 、 L 7s 3 、 2 5 9 、 西农 3 5 3 、 4 2 7一 z 、 西农 2 2 0 5 、 金 2 5 共 1 3 个小麦品系 , 作为普通小麦核供体 。
以普通小麦 3 0 3 、 7 0 6 及其相应的山羊草细胞质雄性不育系 K 3 0 3 、 K 7 o 6 、 V a 3 0 3 、 V a 7o 6 和 J 3 o 3 、 J 7 0 6 作
母本 ,前述 13 个小麦品系作父本 ,按不完全双列杂交方式组成 104 个杂交组合 ,于 2 0 0 2 年 4 月进行杂交 , 获
收稿日期 : 2 0 0 3一 0 5一 1 1 修回 日期 : 2 0 0 3一 0 7一 s
` 金项 目 : 国家 “ 8 6 3” 计划项 目 ( 2 00 l A A 2 4 1 0 4 3 ) .
作者简介 : 余 玲 (l 9 5 9) ,女 ,实脸师 ,从 事教学和科研工作 。
4期 余 玲等 :三种山羊草细胞质对普通小麦 F , 代抽部性状的效应 · 41 ·
得 F 、 种子 。
以上述 104 个杂种 F : 进行田间试验 , 以 2 个母本核基 因型为主区 , 以 13 个父本核基因型为副区 , 以 3
种山羊草胞质不育系及保持系的细胞质作为副副区 ,进行三裂式裂区试验 。 副副区为三行区 ,行长 Z m ,行距
2 0 c m
,株距 6 . 7 c m 。 两次重复 . 试验于 2 0 0 2 年 10 月 6 日播种于西北农林科技大学农场 。 2 0 0 3 年 5 月小麦
扬花后 ,每小区随机取 10 穗调查每穗有效小穗数和无效小穗数 。 以各小区的平均值进行分析 。
2 结果与分析
2
.
I F
: 有效小称数的遗传效应
2种母本核基 因型 、 13 种父本核基因型和 4 种细胞质的三裂式裂 区田间试验所调查的 F , 有效小穗数平
均值结果列于表 1 。
衰 1 10 4 个组合 F : 代的有效小祖数
T a b l e 1 N u m be
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e f f e e t iv e s P ik e l e st i n v e s t i g a t e d i n t h e F一 o f t h e 1 0 4 e o幻口b i n a t i o n
母本 eF m ale arP en t :父本 . 。 , , , , 。 , , , , 。 , , . 。 , 。 。 。 , , 。 ` 。 ,二’。 。 。、 , .
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M a le Pare
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新麦 9 号 2 2 . 0 2 1 . 4 22 . 2 2 1 . 8 2 3 . 6 2 2 . 2 2 1 . 4 2 3 . 0 2 3 . 6 1 8 . 4 2 3 . 2 1 9 . 8 2 2 . 4 2 3 . 0 2 1 . 8 2 1 . 8
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西农 22 0 8
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注 : 表中 I 和 I 指重复调查结果 。
有效小穗数的方差分析结果
见表 2 。 由表 2 可见 ,本试验母本
核基 因型间对 F I 有效小穗数的
效应差 异不显 著 ( P > 。 . 0 5 ) ; 而
父本核基因型间对 F I 有效小穗
数 的 效 应 差 异 极 显 著 ( P <
0
.
0 1 )
. 瓦维洛夫山羊草 、 粘果山
羊草 、 牡 山羊草细胞质与普通小
麦细胞质间对 F : 有效小穗数的
效 应差异不显著 (P > 。 . 0 5 ) , 母
本核基因型 、 父本核基因型及其
N o r e
: 1 a n d 1 i n t a b l e 1 a n d r a b l e 2 r e fe r t t o r e件 a t .
衰 2 有效小抽数 的方差分析
T a b l e 2 V a r i a n c e a n a l y s is o n t h e n u m b e r o f e f f e e t lv e
变异来源 V a r i a n e o sou r e e 自由度fD
方差
V a r i a n e e
s P ik e l e t s
F 值
F v a lu e
F o
.
o s
区组 B loc k
母本核基因型 F e m a l e p a r e n t s
误差 ( 主区 ) E r r o r ( m a in )
父本核基因型 M a {e p a r e n t s
母又 父 F e rn a ! e 火 m a l e
误差 (副区 ) E r r o r
细胞质 C y t o p l a s m
母 X 细胞质 F e m a le X c y t o p la s m
父 x 细胞质 M a le x c y t o P las m
母 X 父 X 细胞质 F e m a le X m a le X e y t o p la s m
误井 (斟斟 区 ) E r r o r
1 4 9
.
14 0 4
1 1 1
.
4 9 6 2
1 1 7
.
4 8 12
1 2 1 4
.
7 9 0 7
1 2 2
.
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2 4 2
.
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3 2
.
2 1 1 3
3 2
.
2 2 67
3 6 1
.
3 2 63
3 6 1
.
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7 8 1
.
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.
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.
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.
8 9 97
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.
2 4 40
0
.
24 1 1
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.
7 0 0 5
0
`
6 2 9 9
互作与细胞质的互作效应均不显著 。 分析结果表明 , 三种山羊草细胞质对普通小麦 F 、 有效小穗数不存在有
利或不利的遗传效应 。
2
.
Z F
: 无效小稼数的遗传效应
2 种母本核基 因型 、 13 种父本核基因型和 4 种细胞质的三裂式裂区 田间试验调查的 F : 无效小穗数平均
值见表 3 。
无效小穗数的方差分析结果见表 4 。 由表 4 可见 , 母本核基因型 、 父本核基因对 F , 无效小穗数的效应均
不显著 (P > 0 . 05 ) 。 瓦维洛夫山羊草 、 粘果山羊草 、 牡山羊草细胞质与普通小麦细胞质对 F , 代无效小穗数的
效应不显著 (P > 0 . 05 ) 。 分析结果表明 ,与普通小麦细胞质相比 , 三种山羊草细胞质对普通小麦 F , 的无效小
4 2 麦 类 作 物 学 报 23卷
移数不存在有利和不利的细胞质效应 。
表 31 0 4个组合 F :无效小抽傲
Ta b le 3 Num e b r o fi ne f fe e ti
ve si P ke le t si n v o ti ga te di n t be F
一 o f t he 1 04e om i ba n ti o n s
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6
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X i n lr 旧 . 9
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25 9
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一
1
西农 2 2 0 8
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.
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2 1
.
2 0
.
2
衰 4 无效小称傲的方理分析
T a b l e 4 V a r i a n ce a n a l y s is o n t h e n u m be
r o f I n e f f e e t iv e s P ik e l e ts
变异来派
V a r i a n e e so u r e e
自由度
Df
方差 F 值
F
v a lu e
F o
.
o `
1人,
,上,ó,`4
,三,二n`
3 讨 论
枯果山羊草细胞质不育系作
为一种重要 的雄性不育 系 , 已在
国内外广泛用于杂交小麦选育 ,
已有组合走向生产 。 瓦维洛夫山
羊草 、 牡 山羊草细胞质在 小麦 和
山羊草属细胞质分类中被划分到
D Z 组 , 许多研究证 实 D Z 组细胞
质的普通小麦核代换系具有育性
的光周期敏感特点 ,许 多研究者
区组 lB co k
母本核基因型 F e m a l e p ar e n t ,
误差 (主区 ) E r or r
父本核基因型 M a l e p a r e n t s
母 X 父 F e m a l e X m a le
误差 (副区 ) E r r o r
细胞质 C y t o p la s m
母 X 细胞质 F e m a l e x e y t o P la s m
父 X 细胞质 M a le 入 e y t o p las m
母 x 父 X 细胞质 F e m a le x ma le x e y t叩 las m
误 差 (副副 区 ) E r r o r
V a r ia n e e
5
.
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0
.
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.
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.
5 6 6 6
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.
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.
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正在利用 D Z 组山羊草细胞质创制小麦光周期敏感雄性不育材料 , 希望建立简便经济的杂交小麦光敏二系体
系〔 ,一 ` 0J 。 因此 ,这三种山羊草细胞质对小麦主要经济性状的效应令人十分关注 。
小麦德部性状与产量密切相关 ,小穗数和小穗粒数是穗部生产力的关键要素 。 小穗数发育较早 , 一般可
能不易受育性影响 , 小穗粒数则主要受到 F I 育性的影响 . 本试验结果表明 ,三种 山羊草细胞质对普通小麦
F
, 核基因的小穗数 ,既没有产生 “ 核质杂种优势 ” 的正向效应 ,也没有产生负向效应 。 其研究结果和以往的杂
种优势利用实际说明 ,这三种山羊草细胞质对小麦穗部性状 的影响比较可靠的 , 它们是选育杂交小麦的较好
的细胞质背景 。
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