全 文 ：第 21 卷　第 3 期　　　　　　　　湖　北　农　学　院　学　报　　　　　　　　　　　2001 年 8 月
Vol.21　No.3　　　　　　　　Journal of Hubei Agricultural College Aug.2001
　　文章编号:1004-3888(2001)03-0193-03
牡山羊草与粘果山羊草细胞质小麦雄性不育系比较研究

张玲丽1 ,张永杰2
(1.西北农林科技大学农学院 陕西 杨凌 712100;2.陕西凤县职业中学 , 陕西 凤县 721700)
　　摘　要:利用牡山羊草(Ae.juvenal is)、粘果山羊草(Ae.kotschyi)细胞质小麦雄性不育
系和其同型保持系各 4个品系与 5个普通小麦品系杂交 ,研究其 F1 杂种的农艺性状效应 。结
果表明 ,牡山羊草细胞质与粘果山羊草细胞质在农艺性状上的效应基本一致 ,但牡山羊草细胞
质杂种较粘果山羊草细胞质杂种的种子发芽力提高 ,抗白粉病的能力增强 。
关键词:牡山羊草;粘果山羊草;小麦雄性不育系;细胞质效应;农艺性状
中图分类号:Q953;S512.1　　　　　文献标识码:A
杂交小麦要生产利用 ,必须具备优良的农艺性状 ,而农艺性状的表现 ,取决于亲本细胞质与细胞核
的遗传效应及核质互作[ 1] 。目前 ,研究认为具有粘果山羊草(Ae.kotschyi)细胞质的 K 型小麦雄性不
育系和具有单芒山羊草(Ae.uniarista)细胞质的 U型雄性不育系无显著不良的细胞质效应 ,且国内外
研究较多[ 2 , 3] 。而对其他一些异源细胞质雄性不育系的研究 ,特别是牡山羊草(Ae.juvenalis)细胞质 J
型小麦雄性不育系的研究 ,国内外报道较少。本试验通过对 4种相同核型的 J型 、K 型杂种及普通小麦
杂种农艺性状的研究 ,试图探讨牡山羊草细胞质效应及牡山羊草细胞质杂种在生产上的利用价值 。
1 　材料和方法
1.1　试验材料
试验采用:(1)不育性稳定 ,具有牡山羊草细胞质(J型)的不育系 J116 、J303 、J703 、J7859和具有粘
果山羊草细胞质(K型)的不育系 K116 、K303 、K703 、K7859;(2)同型保持系(具有普通小麦细胞质 ,以
下称 A型)A116 、A303 、A703 、A7859;(3)普通小麦品种(系)90(13)21 、259 、132 、2571 、金浪 。
1.2　试验方法
1996-1997年度试验按不完全双列杂交 ,以 3种细胞质的不育系作母本与 5个普通小麦品种父本
配制组合 ,1997-1998年度对所配制组合 F1 代直播 ,按再裂区试验设计 ,以母本核型为主区 ,父本核型
为副区 ,细胞质类型为副副区 ,重复 3次 ,每组合 4行区 ,行长 1.67 m ,株距 0.03 m ,管理同大田。
1.3　调查指标及数据分析
常规方法调查农艺性状 ,室内调查发芽势和发芽率 。
白粉病抗性鉴定:苗期鉴定发病叶位 、严重度 、反应型;成株期鉴定反应型 、病叶普遍率及病情指数
(病情指数 41%～ 60%为中抗 、61%～ 80%为中感 、>80%为高感)。
2　结果与分析
2.1　杂种 F 1的发芽力
室内调查结果(表 1)表明 , J型细胞质与 K 型细胞质对普通小麦的发芽势是良好的 ,能显著提高种
收稿日期:2001-03-29
基金项目:国家“九五”攻关资助项目(95-02-02-05)
第一作者简介:张玲丽(1970-), 女 ,陕西省凤翔县人 , 硕士 ,西北农业大学农学院讲师.
子的发芽势 ,增强种子的生活力 ,使种子发芽整齐 ,出苗一致 。但 J型细胞质和 K 型细胞质与普通小麦
A型细胞质相比 ,不同程度降低了杂种的发芽率;但与 K型细胞质相比 , J型杂种发芽率明显提高 ,其平
均值为 87.75%, K型为 77.46%。
表 1　杂种 F1 的发芽力调查
Table 1　Germination power of hybr id F1 %
母本 发芽率
2571 90(13)21 金浪 132 259
发芽势
2571 90(13)21 金浪 132 259
A116 100.00 97.50 98.75 100.00 97.25 46.80 54.50 36.50 58.50 37.50
J116 85.25 88.75 87.00 92.50 86.25 57.30 81.00 69.00 75.50 54.50
K116 73.75 86.25 77.50 81.25 68.75 56.20 62.00 50.20 65.00 48.00
A303 100.00 98.80 100.00 100.00 99.00 48.00 52.50 42.00 55.50 42.50
J303 80.00 91.25 89.95 94.15 88.75 57.00 78.00 72.50 75.50 65.50
K303 92.10 94.25 90.95 90.25 95.25 52.00 69.00 64.00 65.00 52.00
A703 100.00 100.00 100.00 100.00 98.95 45.20 50.00 41.20 47.50 45.00
J703 85.00 91.25 95.25 96.00 100.00 60.20 80.00 65.00 60.00 70.00
K703 81.00 75.25 87.50 90.25 85.00 55.00 78.00 55.00 58.50 65.50
A7859 97.50 98.00 97.25 98.65 96.50 50.00 48.50 35.50 52.50 40.50
J7859 92.25 100.00 98.20 96.00 100.00 67.20 80.20 70.50 70.50 71.20
K7859 80.10 85.50 93.10 78.75 80.00 57.50 70.50 50.20 62.50 59.50
　　据调查结果方差分析还表明 ,无论发芽势还是发芽率细胞质之间差异均达到了极显著水平(P <
0.01),杂种细胞核与细胞质之间互作也达到了极显著水平(P <0.01);而父本细胞核与细胞质之间的
互作未达到显著水平(P >0.05),说明杂种发芽力从根本上取决于母本核型与细胞质间互作的影响 。
2.2　白粉病抗性鉴定
(1)3种细胞质不育系对白粉病的抗性　从表 2苗期抗白粉病结果可以看出 ,116和 303的同核异
质系在发病叶位上是一致的 ,严重度 J型不育系大于 A型不育系 ,且接近于 K型或相同 。但在成株期 ,
J型的病情指数低于A 型的病情指数 ,其综合指标病情指数为 60.34%和 61.42%,接近中抗水平。其
病情指数顺序 J303(60.34%)表 2　3 种细胞质对白粉病抗性比较
Table 2　Resistance of 3 cytoplasms to powdery mildew
项目 　苗　期发病叶位 严重度 反应型
成株期
反应型 普遍率/ % 病指/ % 综合评价
A303 1 ～ 3 5 ～ 20 2 3 98 70.00 中感
K303 1 ～ 3 10～ 40 3 3 98 71.00 中感
J303 1 ～ 3 10～ 40 2 2 78 60.34 接近中抗
A116 1 ～ 3 5 ～ 10 3 3 89 69.67 中感
K116 1 ～ 3 10～ 50 3 4 94 73.21 中感
J116 1 ～ 3 10～ 40 2 2 83 61.42 接近中抗
A303×259 1 ～ 4 10～ 30 3 3 100 86.00 高感
K303×259 1 ～ 3 10～ 50 4 3 100 88.87 高感
J303×259 1 ～ 4 10～ 60 3 2 100 87.34 高感
A116×259 1 ～ 3 10～ 60 4 3 100 82.65 高感
K116×259 1 ～ 4 5 ～ 20 4 4 93 75.00 中感
J116×259 1 ～ 3 5 ～ 20 2 2 93 74.00 中感
259 1 ～ 4 10～ 50 4 4 85 60.00 中抗
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　　(2)3种细胞质杂种 F1 对白粉病的抗性　从表 2可以看出 ,苗期杂种 F1 的发病叶位基本一致 ,严
重度没有明显的规侓性;成株期杂种 F 1除了组合 J116×259 、K116×259对白粉病表现中感外 ,其余组
合都表现了高感水平 。从表 2还可以看出 ,259对白粉病抗性为中抗 , 3种细胞质不育系的抗性为中感
或接近中抗 ,但杂种 F 1有的表现中感 ,有的甚至出现了高感类型。说明杂种 F 1细胞质间抗性的不一致
性 ,可能与核质互作有关 。
2.3 　其他农艺性状的效应比较
通过再裂区方差分析和新复极差法比较表明 ,3种细胞质杂种 ,除了小穗数A 型细胞质与 J型细胞
质之间差异达 0.05显著水平 ,穗长方面 A型 、K型细胞质分别与 J型细胞质之间差异达 0.05显著水平
外 ,其他农艺性状差异不显著 。同时表明 ,虽然 J型细胞质的小穗数相对 A型而言减少 ,但 J型穗长却
比A型穗长大 ,有可能形成大穗 、大粒品种。再者 ,经方差分析还表明 ,多数性状的母本细胞质与细胞
核之间的互作显著大于父本细胞核与细胞质之间的互作 ,说明杂种 F1 的农艺性状更受母本细胞核与细
胞质互作影响 ,而父本细胞核与细胞质的互作对其影响不大 。
表 3　3 种细胞质农艺性状比较
Table 3　Comparison of the agronomic characters of 3 cytoplasm
细胞质 抽穗期
d
株高
cm
穗下第 1
节长/ cm
有效分
蘖数
开花期
d
旗叶面积
cm2
穗长
cm
小穗数
A 197 a 60.20 a 36.67 a 10.05 a 204 a 41.25 a 10.72 a 29.22 a
K 197 a 61.10 a 34.30 a 9.96 a 205 a 39.30 a 10.44 a 20.55 ab
J 197 a 59.90 a 35.35 a 9.66 a 204 a 39.29 a 12.25 b 20.14 b
　　注:字母不同表示在 0.05水平上存在差异
3 　小结与讨论
3.1　J型细胞质杂种 F1 的发芽力
与普通小麦杂种 F 1相比较而言 , J型与 K 型发芽率有不同程度的降低。但 J型杂种较 K 型杂种发
芽率显著增加 。同时 , J型与K 型杂种发芽势显著高于A型 ,这可能是异源细胞质与普通小麦细胞核互
作的结果 。种子生活力的增加 ,将有利于 J型细胞质雄性不育系在小麦生产上的应用。
3.2　J型细胞质对白粉病的抗性
本试验表明 , J型细胞质对白粉病的抗性高于 K 型和 A 型 ,说明 J型细胞质对白粉病有一定的抗
性 ,或者由于 J型细胞质与细胞核的互作在白粉病的抗性上产生了效应。这还有待于进一步研究。
3.3 　其他农艺性状效应
本试验结果表明 , J型细胞质对普通小麦没有明显的不良效应 ,这与 Tsunewaki[ 4]和徐乃瑜等[ 5]研
究的结果是一致的。进一步说明了 J型细胞质在杂交小麦选育和生产上有一定的利用价值。
参考文献:
[ 1] 　徐祖元 , 陈中义.无芒山羊草细胞质对小麦性状影响的研究[ J] .湖北农学院学报 , 1999 , 19(3):205 ～ 208.
[ 2] 　何蓓如.K 型细胞质雄性不育系的遗传研究[ J] .西北农业大学学报 , 1987 , 15(3):107 ～ 109.
[ 3] 　朱列层.单芒山羊草细胞质小麦雄性不育系比较[ J] .西北农业大学学报 , 1999 , 27(1):6～ 9.
[ 4] 　Tsunewaki K.Genome-plasm interaction in w heat[ J] .Jap Genet , 1993 , 68:1 ～ 34.
[ 5] 　徐乃瑜 , 易自力.异源细胞质对普通小麦农艺性状影响的初步研究[ J] .武汉大学学报 , 1991 ,(3):105 ～ 113.
(下转 198页)
195第 3 期　　　　　　　　　　张玲丽等:牡山羊草与粘果山羊草细胞质小麦雄性不育系比较研究
的农艺性状和经济性状较优 ,具有增产增收的效
应。
(3)地膜覆盖前期具有增湿保墒作用 ,这对播
种 、全苗 、壮苗十分有利。
(4)棉花地在覆膜后不便施肥 、除草 ,因此在
覆膜前要多施农家肥 ,使肥效充足 、长久 。
(5)地膜覆盖可以减少灌溉 、施肥 、除草等劳
作环节 ,降低了劳动成本 ,增加了经济效益。
地膜覆盖对光 、温 、水 、气 、土壤的调控作用还
有待于进一步研究。
参考文献:
[ 1] 　刁操铨.作物栽培学各论[ M] .北京:中国农业出版社 , 1996.167 ～ 219.
[ 2] 　杨守仁 , 郑应光.作物栽培学总论[ M] .北京:中国农业出版社 , 1995.63 ～ 82.
[ 3] 　刘东卫.温度对棉花发育影响的研究进展[ J] .中国农业气象 , 1992 ,(4):53 ～ 54.
The Eco-microclimatical Effects of Film-covering on Cotton Fields
WANG Rong-tang , QIN Qian-yan , DONG Xiu-rong
(Department of Resource and Environment , Hubei Agricultural College , Jingzhou , Hubei 434103 , China)
Abstract:The results of cot ton cultivation w ith film-covering were summarized and the eco-microcli-
matical effects of f ilm-covering on cot ton fields w ere studied.Meanwhile , the feasibility of cultivating co tton
by means of film-covering in summer w as proved.Some agro-meteo rological bases w ere provided for further
spreading the method of crop cultivation with film-covering.
Key words:film-covering;co tton;microclimatical effects
(上接 195页)
A Comparative Study on Wheat CMS Lines with Ae.juvenalis
and Ae.kotschyi Cytoplasm
ZHANG Ling-li1 ,ZHANG Yong-jie2
(1.College of Agronomy , Northwest Sci-Tech Universi ty of Agriculture and Forestry ,
Yangling , Shaanxi 712100 , China;2.Fengx ian Vocational High School ,
Fengxian , Shaanxi 721700 , China)
Abstract:4 Ae.juvenalis cy toplasm wheat male sterile (CMS)lines , 4 Ae.kotschyi CMS lines and
their maintainer lines w ere crossed wi th 5 common wheat lines.The agronomic characters of F1 were inves-
tigated.The results indicated that there w ere no signif icant difference betw een the effect of Ae .juvenalis
cytoplasm and Ae.kotschyi cy toplasm on almost all ag ronomic characters , while the Ae.juvenalis cytoplasm
increased seed germinat ion power.Ae.juvenalis cy toplasm had better resistance to pow dery mildew than
Ae.kotschyi cy toplasm .
Key words:Ae.juvenalis ;Ae.kotschyi ;wheat CMS line;cytoplasm ef fect ;agronomic character
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