全 文 ：3　讨　论
用 HSC法评估了新疆春玉米杂交种区
域试验中的 10个杂交种的高产、稳产性能。
结合高产、稳产分析 ,高稳系数适当调整了原
来按产量平均数分析的位次排列。并依此结
合各参试品种的产量、标准差、变异系数对各
品种进行了综合评价分析 ,其结果比原来仅
按产量平均数分析的位次更符合生产实际。
本试验参试品种的 X、 S、CV和 HSC
(公式 2所得数据 )的相关分析表明: 产量 X
与 HSC呈中度负相关 (r= - 0. 5647) ;变异
系 数 CV与 HSC呈 低 度 正 相 关 ( r =
0. 3497) ;标准差 S与 HSC呈较低度正相关
(r= 0. 1307)。说明平均产量、标准差、变异系
数与高稳系数具有相关性 ,用 HSC法评价
品种的高产、稳产性有一定的可靠性。
HSC法的原理是建立在作物产量高低
只受环境因素和遗传因素影响 ,忽略了二者
之间的相互作用 ,而这种互作作用也是造成
同一品种在不同条件下产量差异的原因之
一。这是 HSC法的不足之处。但 HSC法能
把品种的高产稳产性结合起来进行评价 ,而
且实践证明符合生产实际。 因而它仍不失为
一种评价品种高产稳产性的较好方法。
参考文献
1　温振民 .用高稳系数法分析玉米杂交种高产、稳产性的
探讨 .作物学报 , 1994( 4): 508～ 512
2　张冬娟、董建新、张志 .应用高稳系数 ( HSC )法分析高
粱新杂交种高产、稳产性 .国外农学—杂粮作物 , 1997
( 2): 9～ 11
文章编号: 1001— 4330( 2000)— 6— 0253— 03
新疆大赖草 DN A导入小麦后代之间
“聚合效应”研究
王子霞　张茂银　杨克锐　海热古力·阿布力孜
杨松杰　顾爱星　戚家华
(新疆农科院核生所 ,新疆 乌鲁木齐 830000)
　　摘　要　利用新疆大赖草 DNA导入小麦获得的大穗株系进行相互杂交或继续
用大赖草 DNA连续导入 ,深入系统地研究其转化后代之间的“聚合效应”及遗传规
律。通过研究证明了新疆大赖草 DNA转化大穗×大穗杂种 F1代在穗粒数、穗粒重
及千粒重等性状表现了一定的“重组效应” ,细胞学观察发现大穗×大穗之间的染色
体结构发生了变化 ,此研究结果从细胞遗传上证明了新疆大赖草的 DNA片段确实
整合到受体染色体上。
　　　　关键词　小麦　大赖草 DNA　转化后代　细胞学鉴定　聚合效应
　　本研究室自 1989年开始研究新疆大赖
草 ( Leymus racemosus ( Lam ) Tzvel) ,并通过
花粉管通道法成功地把新疆大赖草 DNA片
段导入春小麦 ,并从中选育出一批十分有价
　　王子霞 ,女 , 1958年生 ,高级实验师。 本文为新疆农科
院青年基金资助项目。
值的大穗株系。 设想我们将大穗株系进行相
互杂交或继续用大赖草 DNA连续导入 ,是
否能产生转化后代间的“聚合效应” ,把大赖
草优异基因聚合到普通小麦中去 ,这不仅可
以从中获得具有重大价值的新种质 (系 ) ,而
且还可以探索导入后代大穗株系杂交后代的
·253·2000年第 6期
遗传规律。为此 , 1996～ 1998年我们对其进
行了研究 ,现将我们的试验结果报道如下。
1　材料与方法
1. 1　供试材料
新疆大赖草 DNA导入小麦获得的大穗
株数 94S 19、 94S 21、 94S 22、 94S 41、
94S 42、 94S 146、 94S 148、 94S 253、 94S
259、 94S 262、 95S 57和 95S 58。
1. 2　试验方法
( 1)用大穗×大穗杂交获得杂种 F1代种
子 ,并将其与相应的双亲按要求播于大田 ,按
常规方法记载有效农艺性状 ,收获后对其经
济性状进行室内考种及统计分析 ,籽粒的蛋
白质含量由新疆农科院中心室分析。
( 2)取杂种 F1代及其双亲的幼穗放置卡
诺氏固定液中固定 2～ 24 h,用 70%的酒精
进行保存 ,然后用醋酸洋红压片镜检 ,观察其
花粉母细胞 ( PMC)的减数分裂行为。
( 3)以大穗为受体 ,采用花粉管通道法 ,
继续用大赖草 DNA进行“聚合”转化获得后
代 ,田间试验方法同 ( 1)。
( 4)采取杂种后代的单核中晚期的花药 ,
在无菌条件下接种到诱导培养基 C17 [1 ]上 ,置
于 28℃恒温下暗培养 ,待愈伤组织形成一周
后转置分化培养基 N T5 ,每天光照 12 h ,温
度为 25℃左右 ,直至分化出绿苗 ,然后通过
自然加倍 ,获得花培后代。
2　结果与分析
2. 1　大穗×大穗株系间的“聚合效应”研究
我们将大穗与大穗进行相互杂交 ,获得
的杂种 F1代与其相应的双亲进行田间种植 ,
据田间初步观察 ,杂种 F1的出苗率较低 ,植
株前期长势不如双亲健壮 ,生长较缓慢 ,有的
优于亲本 ,有的与双亲差异不大 ,个别有超亲
现象。 我们对这些材料进行了室内考种及蛋
白质分析。 表 1
表 1　大穗×大穗杂种 F1代及双亲的考种结果
亲本与 F1 株高
( cm)
穗长
( cm )
主穗粒数
(粒 )
主穗粒重
( g)
千粒重
( g)
蛋白质
(干基% )
母本 95. 87 16. 09 68. 40 2. 82 33. 39 15. 63
F1 96. 93 16. 02 72. 35 3. 13 36. 19 15. 66
父本 97. 65 16. 00 71. 98 3. 03 34. 02 14. 22
　　注:蛋白质含量是 F2代的。
　　从以上考种结果的平均值看 ,大穗×大
穗杂交 F1代的株高和穗长均介于双亲之间 ,
但其主穗粒数、主穗粒重、千粒重及蛋白质含
量均高于双亲 ,但差异不大。这说明大穗×大
穗杂交后 ,控制穗长的基因差异较小 ,因而穗
长没有明显增长 ,但控制粒数、粒重和千粒重
的基因在经过重组可能整合在一起 ,因而 F1
代的这些性状优于双亲。以上试验表明 ,受体
为 761转化的大穗后代之间配制的组合 ,由
于它们亲缘关系接近 ,所以在穗长方面 ,大穗
株系间遗传差异较小 ,但在穗粒数、穗粒重及
千粒重等三个性状却表现了一定的重组效
应 ,说明大穗株系在这些性状上有一定差异。
从本室的其它试验结果看 ,大穗与普通冬小
麦杂交后 ,部分材料的穗长有明显地增长趋
势。建议今后要想增加穗的长度 ,应采用大穗
×普通小麦为宜。
2. 2　杂种 F1代及双亲的细胞学研究
我们对大穗×大穗的杂种 F1代及双亲
进行了花粉母细胞 ( PMC)的细胞学观察 ,结
果发现大穗双亲正常细胞的百分数大于异常
细胞的百分数 ,但双亲也出现少数分裂不均
等的异常现象 ,这说明这些大穗双亲已基本
上稳定。从其杂种 F1代的情况看 ,是极不稳
定的 ,正常细胞所占的百分比远远小于异常
百分比 ,杂种 F1减数分裂后期出现了桥、环
及落伍染色体 ,有的一个细胞内只有几条染
色体 ,这些异常现象说明了大穗与大穗之间
的染色体结构发生了变化 ,这一结果与前期
根尖体细胞有丝分裂研究相类似 [2 ]。 上述研
·254· 新疆农业科学
究结果从细胞遗传学上证明了新疆大赖草
DNA片段已整合到受体染色体上 ,因而导致
大穗株系本身及其相互间杂交后代都存在一
定范围染色体分裂异常现象。但这些材料育
性基本正常 ,在小麦育种和遗传研究上都具
有特殊的应用价值。
2. 3　继续用大赖草 DNA进行“聚合”转化
研究
我们对部分大穗材料继续用大赖草
DNA进行连续导入 ,希望含有大赖草 DNA
片段的大穗株系 ,通过同源重组能整合更多
的大赖草 DNA片段 ,我们对导入后代与对
照进行了田间种植 ,据田间观察 ,经 DNA再
“聚合”的转化后代出苗率略低于对照 ,但个
体长势健壮 ,多数性状优于对照。表 2
表 2　大穗继续导 DNA“聚合”后代的考种结果
项　目 株高
( cm)
穗长
( cm )
主穗粒数
(粒 )
主穗粒重
( g)
千粒重
( g)
蛋白质
(干基% )
对　照 90. 21 14. 22 70. 88 3. 65 43. 77 15. 35
大穗+ DN A 90. 83 14. 66 75. 65 3. 80 42. 35 15. 66
　　注:蛋白质含量是 F2代的。
　　室内考种结果表明 ,继续导入 DNA的
大穗材料 ,除千粒重略低于对照外 ,其穗长、
粒数、粒重及蛋白质含量均高于对照。 这表
明 ,大穗材料经 DNA连续导入后能获得一
些有益的性状 ,虽然提高的幅度不大 ,但可以
说明新疆大赖草 DNA导入大穗后代对小麦
育种及品质改良有一定的作用。大赖草 DNA
连续导入虽然不能再把大赖草 DNA片段整
合到小麦基因组上 ,但本试验表明 ,重复导入
对转化后代的主要农艺性状却表现出一定的
重组效应。
2. 4　大穗株系杂种后代及再转化后代的花
药培养
我们对大穗×大穗 ,大穗继续导入 DNA
的 F1和 F2代进行了花药培养。两年我们共
接种了 26个材料的花药 34 470枚 ,分化绿
苗 591株 ,植株结实率为 33. 97% ,其中高蛋
白、千粒重达 60 g以上及一些综合性状较好
的材料获得了 15个花培后代。目前这批材料
正在田间种植观察 ,植株长势良好 ,整齐一
致 ,有望获得有价值的特殊种质供小麦育种
应用。 表 3
表 3　大穗杂种后代及 DNA转化
　　　　　　　后代的花培结果
接种材
料数 (个 )
产生愈伤
数 (块 )
诱导率
(% )
分化率
(% )
移栽成
活率 (% )
植株结
实率 (% )
26 2 916 8. 46 20. 27 55. 15 33. 97
3　结　论
( 1)新疆大赖草 DNA转化大穗×大穗
杂种 F1代在穗长增长方面不明显 ,但在穗粒
数、穗粒重、千粒重等性状却表现了一定的
“重组效应”。
( 2)通过对大穗×大穗杂种 F1代细胞学
观察 ,发现大穗×大穗之间的染色体结构发
生了变化 ,此项研究结果从细胞遗传学上证
明了新疆大赖草的 DNA片段已整合到受体
染色体上 ,但杂种 F1代不如大穗双亲稳定 ,
需结合花药培养快速获得纯合的有价值的新
种质。
( 3)以大穗为受体 ,继续用大赖草 DNA
进行“聚合”转化 ,可一定程度改善转化后代
大穗株系的农艺性状 ,虽然提高的幅度不大 ,
这表明一次性导入就可以把大赖草易整合的
DNA片段导入受体小麦 ,进而进行新种质、
新品种培育。
( 4)对大穗×大穗及 DNA再转化后代
进行花药培养 ,可快速获得新的特殊种质或
品系 ,提高育种效率。
参考文献
1　王培等 . C17培养基在小麦花药培养中应用的研究 .植物
学报 , 1986, 28( 1): 38～ 45
2　张茂银等 .新疆大赖草 DN A导入小麦获得大穗品系的
细胞学鉴定 .华北农学报 (中国春小麦研究专辑 ) , 1999,
14: 37～ 42
·255·2000年第 6期