全 文 ：亡 2 2〕 M . A.L e af f r e et al ., J . L a b e l l e d C o m p s . , 曳。 6 7 , 3 ( 4 ) , 3 3 4 .
〔2 3 〕 A k i r a Y o s h i t a k e e t a l . , R a d io i s o t o P e , 1 9了s , 2了( 6 ) , 5 2 4 .
〔2 4 〕 A k i r a Y o s h it a k e e t a l . , J . L a b e l l e d C o m p s . , 一。7了, 一名 ( 3 ) , 3 2 3 。
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〔2 了〕 A k i y a y o s h it a k e e t a l . , J . L a b e l l e d C o m P s . , 10 7 7 , 10 ( 3 ) , 3 33 .
〔2 5〕 A k i y a Y o s h i t a k o e t a l . , J . L a b e l l e d C o nz P s . , 10 3 0 , x 3 ( 1 ) , x 3了.
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诱发二棱大麦白粉病抗性突变
山口勋夫等
自从首次成功地诱导出大麦白粉病抗性以来 , 又进行了许多抗病性诱变试验 , 选育出一
些抗真菌病 、 细菌病或病毒病的品种 。 1
然而 , 抗病性诱变频率还很低 , 人们希望能找到高效的抗性诱变处理方法 , 并确立一个
大量筛选诱变材料的有效方法 。
作者建立了一个从大量二棱大麦幼苗中分离出抗白粉病突变休的有效方法 , 比较 Y射线
与乙烯亚胺 ( E l) 白粉病抗性诱变效率 。
从大量幼苗中筛选白粉病抗性的方法
大麦 白粉病病原菌 (E r y s `p h e g r a 。 ` n i s D C . f , s p . h o r d e i M a r 。 h a l )是专性寄生菌 , 其
菌丝不能在人工培养基 中培养 ,抱子不能保存 。 幼苗生长和病菌侵染的适宜温度是 1。一 20 ℃ ,
接种时叶面有水珠会降低侵染程度 。 为了满足上述条件 , 设计了特定的筛选方法和苗床 。
M
, 的穗按行播在苗床上 。 在 M : 代播后 10 天左右 , 幼苗的第一叶展开时 , 给试验植株接
种预先制备的病株所产生的白粉病菌 。 接种 7 一 8 天后出现病症 , 10 天后产生抱子 , 这时进
行抗性筛选 。 病株上面剩的抱子可接种第二批试验植株 , 它们在第一批播种 10 天后再播种 ,
这样就不需准备另外的接种菌源 。
筛选用的 白粉病病原菌是 IX 小种 。 根据 M ia n s等方法 , 感染程度分成 5级 , 从。级 (高抗 )
到 4级 (感病 ), 各个原始品种对小种 IX的反应均为4级 .
杭病性突变的诱发
抗病性筛选试验进行了 5年 。 19 7 3一 1 9 7 5年试验品种采用 A z n m a G o ld e u , 一9 7 6一 1 9 7 7年
用A z u m a G o l d e u , F u j i N i j o u 和 N i t t a N i jo u l号 。
Y 射线使用的剂量范围是 10 一30 k R , E l的浓度是 0 . 02 一 0 . 06 % (处理 2小时 ) ,两种诱变剂
以 2一 3个不同水平处理种子 , 各年之间变化较小 , 但在 1 9 7 4年采用慢性照射生长植株 。
表 1 大麦杭白粉病突变体
M I德行分离比尹刻|l一…突变品· …年· 原始品种 诱变剂 E l处(帕 ) 对小种 IX反应类型M L 一 3 AM L一 4 FM L一 7NM L 一 g FM L 一 l o N
M L 钾 12
M L~ 13 F
A
e u m a G o l d e n
F
u
ji N IJ
o u
N it t
a N I Jo “ 一号
F u ji N i j
o u
N i t t
a N i j
o u l号
N i t t
a N i j
o u l号
F
u j i N i j
o u
0
.
0 6
0
.
0 6
0
.
06
0
.
0 4
0 0 4
0 0 4
0
_
0 6
o / ( 4 )
0 / ( 4 )
o / ( 4 )
m !
_ 。基 因
m l
_ 。基 因
坏死
m l _ 0 基因
o / ( 4 )
褪绿
m l
_ 0 基 因
图 } 每细胞平均叶绿素突变率一突变处
理图
在隔离田中 , M : 代株植密集种 植以免异
型杂交 ,确保 M : 1七是独立 变异 。 5年 间 突 变
筛选 A z u m a G o l d e n产生的 M : 代共 9 5 0 0 0 0
株 ; 2年间筛选 F it j i N i j o u 和 N i t t a N i j o u -
号产生的M : 代分别为 13 0 0 0 0和 1 4 0 0 0 0 株 ,共
12 4 0 0 0 0株 。 其中发现 1株抗病植株来自 A z 一
u m a G o l d e n 的 1个穗行 : 7株来 自F u i i N i io u
的 3个穗行 ; s株来 自N i t t a N i jo u l号的 3 个
穗行 (表 l ) 。 根据 M ,穗行数或 M : 代 植 株 数 ,
诱变率分别为 6 . o x 10 一 “ 和 1 . 3 x 10 。 , 这 与
以前报道的白粉病抗性诱变率相似 。
所有抗病植株都是由 E l处理得到 。 这一
结果清楚表明E l的诱变效应通常 高 于 丫 射
线 ,只有 E l处理产生抗病 垮突变 。
E l和 丫射线处理数与叶绿素突变率频率
分布如图 l所示 ,抗 性 突 变 用圆圈表示 。 在
E l处理组中 , 有一处理的叶绿素突变率高达
18 %
, 而所有 丫射线处理的叶绿素突变率低
于 10 % 。 在 E l处理的 7个抗病突变 休 中 , 有
3个突变体来自叶绿素突变率低于 1。% {}勺处
理 , 与 丫射线处理相同 。 这表明E l 比 丫 射 线能更有效地诱导抗性突变 ,这一结果与根据叶绿
素突变率所得的相对效率来 比较不同诱变剂对某些经济性状的作用报道不同 。
在 E l的处理中 , 根据M : 代植株数计算的抗性突变频率 , A z u m a G ol d e n 为。 . 1 7 x 10 一 “ :
F u j i N i j o u 为 l s . s x x o 一 ` ; N i t t a N i j o u l号为 1 1 . 4 x l o 一 ” 。 由于不同品种的突变率和突 变
基因不同 , 所以在诱导抗性突变时 , 必须认真选择用于突变处理的原始品种 。
用于本试验筛选 白粉病抗性的 M ; 穗行法 , 因其获得突变体的概率低于混合法 , 故 在 理
论上受到了批评 。 但采用后一种方法 , 有害突变体与抗病性突变体混在一起 , 不能区分 。
在 7个抗性突变体中 , 有 3个突变体带有雄性不育 、 白化和黄条等有害性状 , 但正常的抗
性突变体能从后代中分离出来 , 它们来 自M l穗行正常的异质突变体 。
有 4 个穗行 , 每一穗行取 1株进行抗性诱变鉴定 。 在抗性筛选过程中 , 当突 变株 多于 2株
时 , 容易鉴定出抗性突变 , 但只有 1株抗性突变 株 时 , 极容易被忽视 。
另外 , M l 穗行法收获播种和筛选材料所需的劳力少于混合法 , 用于二棱大麦抗 白 粉病
筛选更有效 。
抗性突变系的特性
l) M L
一 3 A : 此品系来自 A z u m a G ol de n , 其抗性表现为免疫 , 在通常接种条件下不产
生坏死或菌丝 。 但当接种大量抱子时 , 有时会产生一至几个菌落 , 这一反应类型 N o ve r 定为
0 / ( 4 )
。 与测试品种M C 20 杂交表明 , 此品系的抗性由一个隐性基因 m 卜。 决定 。
2 ) M L 一 4 F
、
M L 一 g F 和M L 一 1 3 F : 上述 3个品系来自品种 F u 扛 N i i o u , 当大量接 种 时 ,
M L 一 g F植株上菌落较多 , 除此之外 , 它们对小种 IX 的反应与M L 一 3 A 相同 , 这 3个品系的 抗
性基因与 m l一 。等位 。
基因 m l一。 的突变已作过报道 , 其所有突变体对目前世界上所收集的白粉病小种都具有 抗
性 。 M L 一 3 A 不仅抗用于筛选的小种 I X , 还抗小种 X I V , 这一小种通过重复杂交而得 , 它集
中了除小种 I X 以外 日本 目前所有的白粉病毒性基因 。 诱变出这类抗性突变体并加以利用 , 有
助于解决因出现新小种而使抗性丧失的问题 。
所有带 有 m l一 。基因的品系 , 抽穗前在上部叶片出现小而黄褐色的小点 , 在高温条件下 ,
这一现象尤为严重 。 田间条件下小点的数量和大小因突变品系的不同而不同 。
3 ) M L
一 7 N , M L 一 10 N 和 M L 一 12 N : 它们来自 N i t t a N i j o u l号 , M L 一 7 N 上虽然没有发现菌
丝 , 但不管是否接种 , 其叶片有大片坏死 , 生长较差 。 M L 一 10 N 上菌丝较少 , 没有菌落形成 ,
有较小的坏死点 , 抗性类型为 1一2级 。 M L 一 12 N 为高抗 (。级 ) , 无菌丝 , 但 有 许 多 褪 绿 小
斑 。 这 3个突变品系的抗性取决于各自的隐性基因 , 它们与基因 m l一 。 不等位 。
在 日本许多大麦育种站中 , 这 4个具有突变 m 卜 。基因的品系 , 已成为选育抗白粉病品种
新的基因源 , 以期育出有希望的抗病品种 。
〔蔡剑锋译 自 (< JA R Q 》 , 18 , ( 3 ) , 1 7 1一 1 7 5 , 1 9 8 5〕
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