全 文 ：种子 e Se d 1 9 9 8 年 第 2 期 (总第 9 4 期 )
· 研究报告 ·
硬粒小麦与偏凸山羊草部分
双二倍体的核型研究 ’
张卫兵 徐如宏 张庆劫
(贵州农学院麦作研究中心 贵阳 55 0 025)
摘 要
通过硬杜小 麦 (A A B B , 2n = 2 8) 与偏 凸 山 羊草 (D D M v M ’ , 2n ~ 28) 杂交 ,合成选育出遗传上相对德定
的部分双二倍体 。 利 用核型分析 , 初 步鉴定 出该部分双二倍体具有偏 凸 山羊草的染 色体组 ,从而 证实了杂
种 的真实性 。 该部分双二倍体的获得为将硬杜 小麦 ,特别是偏 凸 山 羊草的优异基 因向小麦转移 英定 了墓
础 。
关键词 : 硬粒小麦 偏凸 山羊草 部分双二倍体 核型分析
偏 凸 山羊 草 (A e . ve nt ir ` os a , D D M v M , , Z n 一 28) 为小 麦亚族山羊草 属 中的一种草本植物 , 它表现对小麦眼斑
病 、 白粉病 、 锈病高抗或免疫 , 且具耐盐 、 抗寒 、 蛋 白质含量高等优 良性状 , 是小麦遗传育种中的极好种质资源 。 目前
迫切需要从小麦的近缘 物种 中导人各种优 良基 因 , 丰富小麦群体的遗传基础 。 aJ ih er lj[ 等人将偏凸 山羊草 D 染色体
组携带的抗 眼斑病基因导人小麦 品种 , 获得成功 。 以后用 回锥小麦 、 考二希二粒小麦等与之杂交 ,得 到了一些双二倍
体或杂种 , 但没有得 到进一步利用 . 张庆勤利用硬粒小麦与偏凸山羊草杂交育成部分双二倍体 (本材料 的获得 国内
外 尚未见报道 ) ,对白粉病免疫 , 同时兼抗锈病 、 赤霉病 , 并用它作为亲本育成了一些丰产性好 , 品质优 良的面包小麦
品种 (系 ) , 有些 已在生 产上应 用推广 。 为准确 了解该部分双二倍体的遗传基础 , 为以后遗传背景 的进一步研究奠定
基础 ,作者对其进行 了核型研究分析 。
1 材料与方法
1
.
1 材料
硬粒小麦 ( T 石 t ic u m d u o m eD .sf Z n = 2 8 , S a u w e n e 2 0 )与偏凸山羊草 (A e . v e n t ir c o s a , Z n = 2 8 )及部分双二倍
体 种子均 由本单位所提供 。
1
.
2 方法
L 么 1 合成硬杜 小麦一偏 凸 山羊草部分双二倍体 )
用硬粒小麦作母本 , 去雄并套袋 , 柱头成熟时 , 授予偏凸山羊草 的花粉 , 并重复授粉 1~ 2 次 。 硬粒小麦与偏凸山
羊草杂交很不容易 ,共杂交 2 174 朵小花 , 最后得到 5 位种子 ,统计杂交结实率仅为 0 . 23 % 。 种子播种于大 田后 ,得到
的植株大部分表现为不 育 , 结实率很低 , 最后得 到 7 粒种子 ,再通过常规播种 , 获得 3 株 ,其中一株形态与其它不 同 ,
套袋 自交 , 经根尖染色体检查 ,染色体数为 Zn 一 42 , 为硬粒小麦与偏凸山羊草的部分双二倍体 。 该部分双二倍体在
田间表现抗 眼斑 、 白粉 、 根腐 、 锈病等多 种病害 。 故在本研究中对该部分双二倍体的核型进行 了研究 。
1
.
2
.
2 细厄学鉴定
取种子于 25 ℃恒温发芽 , 待根长 1~ cZ m , 切取根端 。 . cs m ,冰水处理 20 ~ 2h5 , 再用卡诺固定液固定 2~ 5d ,卡
宝品红溶液染色及压片 . 核 型分析按 L ve a n[ 2〕的方法进行 , 核型类型根据 S t eb b ins e[ 3〕的分类标准划分 。
2 结果与分析
硬粒小麦有 2 对随体染色体 , n 对中部和 3 对近 中部着丝点染色体 ,无近端着丝点染色体 (图版 I ), 染色体的
本项研究是 国家 自然科 学基金委员会主任基金资助项 目
DOI : 10. 16590 /j . cnki . 1001 -4705. 1998. 02. 034
种 子 S e e d1 9 9 8 年 第 2 期 (总第 9 4 期 )
相对长度 和臂 比见表 1 。 其核型公 式为 : Z n 一 4 x 一 2 8 一 2 m ( ZS A T ) + 6s l f, ( ZS A T ) , 染色体长度 比为 1 . 39 , 7 . 14 % 的
染 色体臂 比大于 2 , 核型 为 Z A 类 型 。
表 1 硬粒小麦染色体的相对长度和臂比
相对长度 ( % ) 表 3 部分双二倍体的染色体相对长度 和臂比
编号 类型总长
1 9
.
1 0
1 8
.
2 1
长臂
1 0
.
9 7
1 8
.
5 6
1 1 3 0
1 0
.
3 8
短青 臂 比 ( L / S )
m油nr溯灿5SQùqJ几0OQtan8l协乃JOùh:今ó00曰nj八Qé勺一aJL工,l..…,丈`,丈1.卫l, es止火1八一土nJ5088,AJQ口0,1ōh月了ǎ卜口dotūOJ匕5者住ó.…,n乃叮内了bō匕一0口5ùh产A几J任ó户
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试为随体 染色体 , 随体不 计算长度
表 2 偏 凸山羊草染色体的相对长度 和臂 比
相对长度 ( % )
编 号 类型总长 长臂 短青 臂 比 ( L / S )
1 1 6
.
8 8 9
.
6 0 7
.
2 8 1
.
3 2 m
m灿mSO八曰QUn乙511ù卜q.任门q一OU厂JAù60noùhg口:,.…1泣,11.nqéù左孟亡J,J几。厂n乃土5左1八川O口Qó,dgU1nj10ù乃O曰.…,QéO公n6Q口O门óǎ卜ùh
1 6
.
3 1
1 6 1 3
8
.
4 8 7 8 3
7
.
0 8
5
.
2 0
相 对长度 ( % )编号—— — 类型总长 长臂 短青 臂 比 ( I丫 S )1 1 6 . 8 8 9 . 7 0 7 . 1 8 1 . 3 5 m2 1 6 . 7 3 1 1 . 3 0 5 . 4 3 2 . 0 8 s m3 1 5 9 5 9 . 1 0 6 . 8 5 1 3 3 m4 1 5 . 0 1 8 . 78 6 . 2 3 1 . 4 1 m
5 1 3
.
9 3 8
.
0 5 5
.
8 8 l
.
3 7 m
6 1 3
.
7 3 8
.
9 3 4
.
8 0 1
.
8 6
s
m
7 1 3
.
6 3 7
.
38 6
.
2 5 1 1 8 m
8 1 3 0 8 8
.
60 4
.
4 8 1
.
9 2 s m
9 1 2
.
7 8 7
.
4 3 5
.
3 5 1
.
3 9 m
1 0 1 2
.
7 5 6
.
75 6
.
0 0 1
.
1 3 m
1 1 1 2
.
6 5 7
.
95 4
.
7 0 1
.
6 9 m
1 2 1 2
.
5 8 7
.
6 0 4
.
9 8 1
.
5 3 m
1 3 1 2
.
3 5 8 9 5 3
.
4 0 2 6 3
s
m
1 4 1 1 d 3 8
.
4 5 3
.
3 8 2
.
5 0 s m
1 5 狱 1 1 . 7 3 7 , 1 5 4 . 5 8 1 . 5 6 m
1 6 1 1 6 8 6
.
5 0 5
.
1 8 1
.
30 m
1 7 1 1
.
3 8 7 2 8 4
.
1 0 1
.
7 8 s m
1 8 1 1
.
2 3 8
.
9 0 2
.
3 3 3
.
8 2 s t
1 9 1 0
.
9 6 6
.
3 8 4
.
5 8 1 3 9 m
2 0 9
.
9 8 5
.
7 0 4
.
2 8 1
.
3 3 m
2 1 斌 8 . 2 1 5
.
2 3 2
.
9 8 1
.
7 6 s m
狱为 随体染色体 , 随体不 计算长度
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S 】1 1
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1
.
2 6
1
.
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14 炭 9 . 2 2 5 . 6 9 3
.
5 3 1
.
6 l m
洲为随体 染 色体 , 随体不 计算长度
偏凸 山羊草有 2 对 随体染 色体 , 1 对近端 、 5 对 中部 和 8 对 中部着 丝点 染色体 ( 图版 n ) , 染色体的相对长度 和臂
比见表 2 。 其核型公式 为 : Z n = 4 x 一 2 8 = 1 6 m ( 4 S A T ) + l o s m + Z s t , 染 色体长度 比 为 1 . 8 3 , 2 8 . 5 7 % 的染 色体 臂比 大
于 2 , 核 型为 Z A 类 型 。
部分 双二倍体 的根尖染色 体数 目在 Z n 一 4 1一 4花之 间 , 但大 多为 Z n 一 42 , 染 色体数为 4 1 、 4 3 、 4 的很少 , 比例 仅
在 2% 一 5 %之 间 。 该部分双二倍体有 2 对随体染色体 , l 对近端 、 7 对近 中部 和 13 对中部着丝点染色体 ( 图版 l ) , 染
色 体的相 对长度 和臂 比见 表 3 。 其核 型公 式为 : 2n 一 x6 一 42 一 2 6n l ( ZS A T ) 一卜1 45 叭 ( ZS A T ) 十 2、 t . 染 色体长度 比为
2
.
0 6
,
1 9
.
0 5 % 的染色体 臂比大于 2 , 核型为 ZB 类型 。
硬 粒小麦与偏 凸山羊草 的部分双二倍体有一对普通 小麦所没有 的近端着丝 点染色体 , 其臂 比为 3 . 8 2( 表 3 , 图
版 I ) , 与偏凸山羊草的相似 (表 2 , 图版 l ) , 可 以认 为其来 源于偏凸 山羊 草 。 并且 从部分 双二倍体的核 型公式 看 ,
与硬粒小麦相 比 , 多 了一个染色体 组 , 同时臂 比大 于 2 的染 色体增多 , 而在偏 凸 山羊草 中染色体的臂 比大于 2 的 比
较 多 , 故 可以认 为硬粒 小麦与偏 凸山羊草杂 交得到 的杂 种是在硬 粒小麦 中添加 了偏 凸 山 羊草的部 分染色体织 后 得