全 文 ：大赖草第 2, 7, 14条染色体在小麦
背景中的传递行为
陈发棣　陈佩度　刘文轩
(南京农业大学农业部作物细胞遗传重点开放实验室 , 南京 210095)
摘要　配制普通小麦 -大赖草 Lr2、 L r7、 Lr14染色体二体异附加系 ( 92G169、 93G52-8、 94G15)与普通小麦 -簇毛麦 6V S /
6AL易位系 ( 92R149) 3个杂交组合 , F1分别与扬麦 5号正反杂交和自交。对正反杂交后代和 F2代个体进行有丝分裂中
期染色体 C-分带 , 分析大赖草 L r2、 L r7和 Lr14染色体在 F1代的传递行为。结果为: Lr2随雄配子和雌配子的传递频率
分别为 27. 3%和 17. 9% , 在 92G169× 92R149F2群体中 , Lr2染色体单体添加个体占 29. 9% ,二体添加个体占 4. 3% ; L r7
随雄配子和雌配子的传递频率分别为 28. 6%和 15. 6% , 在 93G52-8× 92R149F2群体中 , Lr7染色体单体添加个体占
30. 1% , 二体添加个体占 4. 3% ; Lr14随雄配子和雌配子的传递频率分别为 71. 4%和 29. 5% , 在 94G15× 92R149F2群体
中 , Lr14染色体单体添加个体占 59. 8% , 二体添加个体占 20. 5%。 表明大赖草 Lr2、 Lr7、 Lr14染色体在小麦背景中的
传递行为存在较大差异 , 三条染色体随雄配子的传递频率均高于随雌配子的传递频率 , 其中 L r14染色体随雄配子有优先
传递的可能。
关键词　大赖草 ; 染色体 ; 传递行为 ; C-分带
分类号　 S512. 035. 1
Transfer behavior of Leymus racemosus Lr2, Lr7, Lr14
chromosome in common wheat background
Chen Fadi , Chen Peidu and Liu Wenxuan
( Key Lab o f Crop Cytogenetics, Minist ry o f Ag ricul ture, Nanjing Ag ric Univ , Nanjing 210095)
ABSTRACT　 Hybridiza tions w ere made betw een Triticum aestivum -L . racemosus Lr2, Lr7, L r14 disomic addition lines
( 92G169, 93G52-8, 94G15) and T . aestivum -Ha ynaldia v illosa 6V S /6AL t ransloca tion line ( 92R149) and F1-hybrids w ere
selfed and recipro ca lly cr ossed w ith Yangmai 5. Chromosome C-banding s of RTCs were conducted on all these h ybrids to
study the tr ansfe r behavio r o f L . racemosus Lr2, L r7 amd Lr14. The r esults show ed that the transfer f requency along
androgamete o f L r2, Lr7 and Lr14 chromosome was 27. 3% , 28. 6% and 71. 4% , along gynogamete was 17. 9% , 15. 6%
and 29. 5% respec tiv ely. Meanwhile , L r2 monosomic addition and disomic addition indiv iduals w ere 29. 9% and 4. 3%
respectiv ely in F2 gener ation betw een 92G169 and 92R149. In 93G52-8× 92R149 F2 g r oup, L r7 mono somic addition and
disomic addition plants separ etely to ok 30. 1% and 4. 3% . But the results o f the same type about L r14 were 59. 8% and
20. 5% in F2 g r oup o f 94G15× 92R149. Above info rma tion indica ted that the transfer behav ior o f L . racemosus Lr2, L r7 and
Lr14 chromosome was different. Androgamete transfer fr equency was high er than tha t o f g ynogamete about a ll th ese thr ee
chromosomes, and L r14 chromosome was probably pr eferentia l in transfer along androgamete.
Key words　 Leymus racemosus; chr omosome; tr ansfe r behav io r; C-banding
大赖草 ( Leymus racemosus Lam. 2n = 4 x = 28)又称巨大冰麦草、大穗滨麦草 ( Elymus giganteus ,
Elymus racemosus ,Leymus giganteus ) , 对干旱、 寒冷、 盐碱等不良环境具有高度适应性 , 能抵抗条锈、
秆锈、叶锈、 根腐病、赤霉病、 黄矮病等病害 , 且具有穗大粒多的优良性状 [ 1] , 是目前已发现的为数不多
的抗赤霉病小麦近缘物种之一 [2～ 4 ]。其中分别添加了大赖草第 2, 7, 14条染色体 [5 ]的异附加系经过多年
多点田间和离体接种鉴定 ,证实其对赤霉病有较好的抗性 [5～ 7 ]。因此搞清这 3条染色体在小麦背景中的传
收稿日期: 1999 -03-01
南京农业大学学报　 1999, 22 ( 4): 5～ 8
Journal of Nanjing Agricultural Univ ersity
　
递行为 , 可对杂交规模及后代群体大小的确定 , 快速合理利用载于这 3条染色体上的抗赤霉病基因 , 创
造新抗源等提供指导。
1　材料和方法
1. 1　供试材料
　　试验于 1997～ 1998年在南京农业大学细胞遗传研究所进行。试材为普通小麦 -大赖草 Lr2、 Lr7、 Lr14
染色体二体异附加系 ( 92G169、 93G52-8、 94G15)、 普通小麦-簇毛麦 6V S /6AL易位系 ( 92R149) 和扬
麦 5号。
1. 2　实验方法
配制普通小麦-大赖草 Lr2、 Lr7、 Lr14染色体二体异附加系 ( 92G169、 93G52-8、 94G15) 与普通小
麦 -簇毛麦 6V S /6AL易位系 ( 92R149) 3个组合 , F1分别与扬麦 5号正反杂交和自交 , 获得正反杂交后
代和 F2杂种群体。种子在垫有湿滤纸的培养皿内 , 置 23°C温箱中发芽 ; 露白后移至 3～ 5°C冰箱中处理
16～ 24 h; 剪根前一天下午移至 23°C温箱中 , 次日上午 8: 00左右升温至 28°C左右 , 2 h后剪取 2条种
子根。根尖在 0°C冰水混合液中预处理 22～ 24 h,用卡诺氏固定液 [ V (h= 95%酒清 )∶ V (冰醋酸 ) =
3∶ 1 ]固定。有丝分裂中期染色体制片 , 用h= 45%醋酸直接压片 , 用相差显微镜观察计数。染色体 C-
分带参照 Gil l[ 8]的方法进行。
2　结果和分析
2. 1　大赖草 Lr2染色体在 F1代中的传递行为
　　对 ( 92G169× 92R149) F2群体中的 328个个体和 ( 92G169× 92R149) F1与扬麦 5号 ( Yangmai 5)
正反杂交后代进行根尖细胞有丝分裂中期 C-分带 (图 1) , 统计 Lr2染色体的传递情况 , 结果见表 1。
表 1　大赖草 Lr2、 Lr7、 Lr14染色体在 F2群体和正反杂交后代中的分布情况
Table 1　 Distr ibution of L . racemosus Lr2, Lr7, Lr14 in F2-hybrids and reciprocal cross progeny
组合
Combinations
观察总数
Ob served plants
类型
Type
个体数
No. of plan ts
所占比例 /%
Percentage
( 92G169× 92R149) F1× Yangmai 5 28 无 Lr2
1 Lr2
23
5
82. 1
17. 9
Yangmai 5× ( 92G169× 92R149) F1 22 无 Lr2
1 Lr2
16
6
72. 7
27. 3
( 92G169× 92R149) F2 328
无 Lr2
1 Lr2
2 Lr2
216
98
14
65. 8
29. 9
4. 3
( 93G52-8× 92R149) F1× Yangmai 5 32 无 Lr7
1 Lr7
27
5
84. 4
15. 6
Yangmai 5× ( 93G52-8× 92R149) F1 35 无 Lr7
1 Lr7
25
10
71. 4
28. 6
( 93G52-8× 92R149) F2 256
无 Lr7
1 Lr7
2 Lr7
168
77
11
65. 6
30. 1
4. 3
( 94G15× 92R149) F1× Yangmai 5 36 无 Lr14
1 Lr14
26
10
70. 5
29. 5
Yang mai 5× ( 94G15× 92R149) F1 21 无 Lr14
1 Lr14
6
15
28. 6
71. 4
( 94G15× 92R149) F2 112
无 Lr14
1 Lr14
2 Lr14
22
67
23
19. 7
59. 8
20. 5
由表 1可见 , 大赖草 Lr2染色体随雌、 雄配子的传递频率均较低 , 但随雄配子的传递频率要比随雌
配子的传递频率约高 10% 。根据随雌、 雄配子的传递频率计算 , F2群体中含 2条 Lr 2染色体的个体应占
6 南　京　农　业　大　学　学　报 第 22卷　
17. 9%× 27. 3% = 4. 89% ,含 1条 Lr 2染色体的个体应占 82. 1%× 27. 3%+ 17. 9%× 72. 7% = 35. 42% ,
不含 Lr2染色体的个体应占 82. 1%× 72. 7% = 59. 69% , 与我们观察的 F2群体的结果基本一致。
2. 2　大赖草 Lr7染色体在 F1代中的传递行为
通过 2. 1相同的方法 , 对 ( 93G52-8× 92R149) F2群体中的 256个个体和 ( 93G52-8× 92R149) F1与
扬麦 5号正反杂交后代进行观察统计 (图 2) , 结果见表 1。
从观察结果可以看出 , 大赖草 Lr7染色体在小麦背景中的传递频率与大赖草 Lr2染色体很相近 , 随
雌、雄配子的传递频率均很低 ,但随雄配子的传递频率比随雌配子的传递频率高 13. 0% 。根据所得的雌、
雄配子的传递频率计算 , F2群体中 , 无 Lr7染色体、 1条 Lr7染色体和 2条 Lr 7染色体的个体分别为
60. 26% , 35. 28%和 4. 46% , 与所分析的 ( 93G52-8× 92R149) F2群体 256个个体获得的结果基本相符。
图 1　 ( 92G169× 92R149) F1×扬麦 5号后代 C-分带
(箭头示 L r2染色体 )
Fig. 1　 C-banded mito tic metaphase ch romosomes in
progeny o f ( 92G169× 92R149) F1× Yangmai 5
( a rrow shows Lr2 chromosome)
图 2　 ( 93G52-8× 92R149) F2个体 C-分带
(箭头示一对 L r7染色体 )
Fig. 2　 C-banded mito tic me taphase ch romosom es o f
indiv idnal of ( 93G52-8× 92R149) F2 ( ar rows
sh ow a pair o f Lr7 ch romosomes)
2. 3　大赖草 Lr14染色体在 F1代中的传递行为
对 ( 94G15× 92R149) F2群体 112个个体和 ( 94G15× 92R149) F1与扬麦 5号正反杂交后代的观察
统计结果见表 1 (图 3)。
大赖草 Lr14染色体随雌、 雄配子的传递频率均较 Lr2和 Lr7染色体高 , 其中雄配子传递频率高达
71. 4% , 是雌配子传递频率的 2. 4倍 , 雌配子的传递频率与 Lr2、 Lr7染色体随雄配子的传递频率相当。
按所获得的 Lr14随雌、 雄配子的传递频率计算 , 在 F2群体中 , 无 Lr14染色体、 含 1条 Lr14染色体和
2条 Lr 14染色体的个体应分别为 20. 16% , 58. 78%和 21. 06% ,与我们观察统计的 F2群体 112个单株的
结果相一致。
7　第 4期 陈发棣等: 大赖草第 2、 7、 14条染色体在小麦背景中的传递行为初步研究
图 3　扬麦 5号× ( 94G15× 92R149) F1后代 C-分带 (箭头示 L r14染色体 )
Fig. 3　 C-banded mitotic metapha se chromosomes in progeny o f Yangmai 5× ( 94G15× 92R149) F1
( ar row shows Lr14 chromosome)
3　讨　论
大赖草 Lr 2、 Lr 7、 Lr14三条染色体的雄配子传递频率均高于雌配子的传递频率 , 其中 Lr14染色体
随雄配子可能有优先传递的功能。大赖草 Lr2、 Lr 7染色体雌、 雄配子的传递频率均很低 , 因此其衍生后
代材料应该及时跟踪和鉴定 ; 同时 , 应积极创造抗病易位类型 , 提高稳定传递和应用的可能性。
在观察过程中 ,尚发现 3条染色体在杂种 F1形成配子过程中均有部分端体出现 , 其中 Lr 7染色体出
现的频率较高 , 是一较不稳定的染色体。 这些端体材料的获得 , 为进一步定位和克隆这些染色体上的抗
赤霉病基因 , 以及向小麦导入大赖草有用基因方面具有较高的利用价值。
参 考 文 献
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2　卢生莲 , 孙永华 , 郭本兆 , 等 . 中国植物志 . 第三分册 . 北京: 科学出版社 , 1987. 16
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Z S, Xin Z Y eds. Proc 8th Int Whea t Genet Symp. Beijing: China Ag ricultur al Scientech Press, 1993. 153～ 157
6　王耀南 , 陈佩度 , 王兆悌 , 等 . 将巨大冰麦草种质转移给普通小麦的研究Ⅱ . BC1、 BC2的细胞遗传学研究和赤霉病抗
性鉴定 . 南京农业大学学报 , 1991, 14( 2): 1～ 5
7　陈佩度 , 王兆悌 , 王苏玲 , 等 . 大赖草种质转移给普通小麦的研究Ⅲ . 抗赤霉病异附加系的选育 . 遗传学报 , 1995, 22
( 3): 206～ 210
8　 Gill B S, Friebe B, Endo T R. Standard kar yo type and nomenclatur e sy stem for description of chromosome bands and
str uc tural aberra tions in w heat ( Triticum aestivum ) . Genome, 1991, 34: 830～ 839
(责任编辑　张耀栋　是雅蓓 )
8 南　京　农　业　大　学　学　报 第 22卷