全 文 ：遗传 H E R E D T I^ s(B e ij in g ) 15(3 ) : 25一 7 1 293 9
(普通小麦 x 山羊草)F , 用普通小麦回交的初步研究 -
樊 路 韩敬花 潘淑婷 叶兴国
(中国农业科学院作物育种栽培研究所 , 北京 l 0() 0 8 1)
对潜通小麦 x 山羊草)F . 用 . 中国春 ” (cs 琏行回交的结实率与普通小麦 x 山羊草的结实率 , F : 二价
体频率及山羊草染色体组构成的关系进行了比较 . 结果表明 , 一般杂交结实率越高回交结实率也高 、 F :
二价体频率的高低与回交结实率无明显关系 . 山羊草的染色体组 C 可能促进回交结实 . M 。 抑制回交结
实 . 而和普通小麦同源的染色体组 D 无明显地促进回交结实作用 . 5 , M rC 染色体组既不促进也不抑制回
交结实 .
关健词 山羊草 , 染色体配对 , 杂文结实率 , 回交结实率 , 染色体组
P r iel m i
n a r y S加d y o f B a c k c r o s o f (C o m m o n W h e a t x
A e g il o脚) F i w i比 C o m m o n W h e a t
F a n L u H a n J i n g h u a P a n S h u it n g Y e X i n g g u o
(加` `才t助 t e o f Cr o 夕刀护e` id啥 a dn uC lt i v a t才。月 , hC 沁 se A g r iC u lt . r a l 月 e a 山脚 y , 凡挤月9 10 0 0 8 1)
山羊草属有很多有益基因是普通小麦缺乏或者根本没有的 , 把这些基因导人小麦中对小麦育
种具有十分重要的意义 · 但无论是通过染色体黝p、 代换 、 还是易位导入 〔.27 ) , , 用 (普通小麦 x 山
羊草 )F , 再以普通小麦回交或连续回交都是一个重要途径 。 我们对 F , 回交结实率与杂交结实率 ,
F , 染色体配对及山羊草染色体组构成的关系进行了初步研究 , 现报道如下 ,
材 料 和 方 法
本研究所用山羊草及来源见表 1 . “ 中国春 ” 小麦 ( A B D )由美国内布拉斯加大学 .R M口 r r l s 提
供 . 将上述材料种于网室 , 开花前 2一3 天将 “ 中国春 ” 去雄 , 2一3 天后授以不同的山羊草花粉 。 考
察结实情况 , 并算出杂交结实率 . 次年将杂种种子种植。 形成幼穗后 , 在几个不同时期用卡诺氏
固定液(6份 95 % 酒精:3 份纵仿 :l 份冰醋酸)每株伺定幼穗 l e Z个` 采用醋酸洋红压片法 , 观察花
粉母细胞减数分裂中期 : I 染色体配对一分别对单 、 二及多价体计数、并算讼每个细胞平均染色休交叉数 , 以表示染色体配对水平 . 余下的稚子去雄后 , 授以 · 中国春” 的花粉 , 并计算出回交结实
率一
DOI : 10. 16288 /j . yczz. 1993. 03. 008
结 果 及 分 析
“ 中国春 ’ 小麦与全部山羊草杂交结实 , F ,植株花粉母细胞减数分裂中期 I 染色体配对及回交
结实情况列于表 2 .
从表 2 杂交结实率和回交结实率的比较中可见 , 一般杂交结实率高的组合 , 回交结实率也比
较高 . 如 : ` 中国春 ’ x 离果山羊草的杂交结实率高达 7 3 4% , 回交结实率高达 .2 28 % ; “ 中国春 , x
卵穗山羊草的杂交结实率为 23 , 75 % , 回交结实率仅为 。 . 8% . 这说明 , 在一个组合内 , 山羊草的核
基因在两个剂量和 1个剂量下对 ` 中国春 ”可交配性基因 (4一 的反应是一致的 .
山羊草
284XXX4
矛0Jb4离果山羊草
易变山羊草
牡丹山羊草
粗厚山羊草
叙利亚山羊草
卵招山羊草
表 l
染色体组
U C
U S
v
D M U
D M rC
D M怡 ,
U M 。
研究所用山羊草 1)
! 倍体水平 染色休数目
l) 所用材料均由中国农业科学院品资所提供 .
表 2 CS x 山羊草杂交结实 , F ,染色体配对及用 C S 回交结实情况
组 合 CS x 离果山羊草 CS x 易变山羊草 C S x 牡丹山羊草 C s x 粗厚山羊草 CS 减叙利亚山羊草 C s x 卵娜山羊草
;
授粉小花数 27 8 326 18 7 17 8 3 04 160
获得种子数 2 15 12 9 7 4 5 5 78 3 8
杂交结实率《% ) 7 . 34 月0 2 5 39 .3 8 3.0卯 25 .6 6 23 . 75
释 染色休组 ^ R D U C 人卫O U S , 人B O D M U 人B D O M . A BO D M . S户 A B D UM O
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二价体总数 .2 0以0一3) 2 . 92 《卜习 5 . 22 (卜7) 4 一加 (卜力 5 .叨(卜刁 ) .0 8义介礴)
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.
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每个细. 文又孩 2 .0 8 3 .0 5一8` 4 . 56 .6 肠 0 . 87
回 搜粉小花效 6 14 4 54 206 2 7 8 8O4 3 72
羹获得种子数 l 4 7 3 4 l I 3国文幼失奉《% 》 2一2 8 : 54 . 1肠 1 . 4 1 .3 7 0 . 80
表 2 表明 , 回交结实率的高低与杂种 F : 花粉母细胞减数分裂中期 I 二价频率没有直接关系 .
例如 , 每个细胞二价体数仅为 2 .0 0 的 ( ` 中国春 ” 、 离果山羊草 ) lF (它在全部组合中是第二位低的 ),
其回交结实率为 .2 28 % , 是最高的 . 二价体频率最高的 ( “ 中国春 ’ x 叙利亚山羊草 ) F , (6 . 4 6) , 其回
交结实率仅为 l( . 37 % )占第五位 . 而 ( ` 中国春 ’ x 卵穗山羊草 )F , 二价体频率最低 (0 . 85 ) , 其回交结
实率也最低 (0 . 8% ) .
(
“ 中国春 . x 离果山羊草 )F : x “ 中国春 ” 结实率最高(2 . 2 8% ) , 而 ( “ 中国春 ” x 卵穗山羊草 )F , x
`中国春 ”结实率最低 (0 . 8% ) (表 2) 。 从以上两个结实率及离果山羊草 (U C )、 卵穗山羊草〔U M 。赚
色体构成的 比较中 , 可以推论 , c 染色体组可能促进回交结实 , M “ 染色体组可能抑制回交结实 .
而 U 染色体组对于回交结实无明显的作用 . 从这里可以得到启示 , 如果山羊草的 U 染色体组具
有某一有益基因 , 我们要想通过杂交及连续回交的方法把它导人到普通小麦中 . 从 F , 回交的角
度 , 我们应选择具有 u C 染色体组的离果山羊草 , 而不选择具有 U M “ 染色体组的卵穗山羊草为转
移对象 . 因为 C 染色体组促进回交结实 , 而 M “ 染色体组抑制回交结实 . ( “ 中国春 ’ x 牡丹山羊
草) F , x “ 中国春 ’ 、 (“ 中国春 ’ x 粗厚山羊草 ) F : x “ 中国春 ” 、 ( “ 中国春 ” x 叙利亚山羊草 ) F : x “ 中
国春 ’ 结实率分别为 1 . 46 % 、 1 . 4 % 和 1 . 37 % . 结实率为中等 (大于 .0 8% 小于 .2 28 % ) (表 2 ) . 它们
都有 1个与 ·中国春 , 同源的 D 染色体组 (表 l) 一但从结实水平看 D 染色体组没有明显地促进回
交结实作用 . 同样从表 2 和表 1 也可以看出 , 似乎 vs M rC 和 S染色体组也无促进或抑制回交结实
作用 .
讨 论
1 9 8 6年 s h ar m a 曾用 “ 中国春 ” 对 “ 中国春 ” p h ht 突变体 、 “ 中国春 ’ 与小亚山羊草 、 三芒山羊
草 、 易变山羊草 、 牡丹山羊草 、 柱穗山羊草的杂种 F ,进行回交 . 虽然 “中国春 ’ p h lb 突变体与这
些山羊草的杂种 F : 二价体频率远远高于 “ 中国春 ’ 与相应山羊草的 F l 二价体频率 , 但回交的结果
却是 , 凡含有 “ 中国春 ” 的组合都结了粒 , 而含 “ 中国春 ’ p hl b 突变体的组合则没有结粒 ( , 〕 . 表明 F ,
二价体频率高 , 并不意味着回交结实水平也高 . 由于他们既没有统计杂交结实率 , 又没有统计回
交结实率 , 仅观察了 F : 染色体配对情况 . 所以无从了解回交结实率与杂交结实及 F . 二价体频率
的关系 .
一般 ( “ 中国春 ” x 山羊草 )F 、花粉母细胞减数分裂时由于 ` 中国春 `含有 hP (hP 、)基因 , 染色体
配对大部分为不完全的同源配对 、 远缘的同源配对及一些部分同源配对 `’ 〕 . 杂种 F : 二价体频
率高 , 如果大多数是不完全的同源配对或远源的同源配对的话 , 由于减数分裂后期配对的两条染
色体各 自移向不同的极 , 因而有利于形成有功能的整套 A B D 或近于整套 A B D 染色体组大抱
子 〔3 , , 而有利于回交结实 。 如果大多数是部分同源配对的话 〔8) , 如 A B D 部分同源染色体间的
配对 , 那么减数分裂后期就会使 A BD 染色体组染色体移向不同极 , 而不利于形成有功能的整套或
近于整套 A B D 染色体组大抱子 , 从而使回交结实率降低 。
参 考 文 献
( l 〕 A b u , B a ka r , M . e t a l . : 1 9 8 2 . 2 . 夕加肚 e n z u ch t g , 8 9: 1 30一 1 3 8 ,
( 2〕 D a sb a , F . e t a l . : 19 7 8 . 加 : P r o e . s ht . I n t . W h ae t G e n e幼C s s y ln P . , 即 . 3 3-2 3 3 7 .
(3 〕 nB d o , T . R . : 19 8 2 . aC n . .J eG 肥 t . yC t o L , 24 : 2 0 1~2 0 6 .
(4 〕 F a lk , D . E . e t a l : 19 8 1 . uC 丹. J, eG 肥 I . yC t o L, 2 3 : 8 1一 8 8 .
〔5〕 F a r o o q , S . N . e t a l . : 19 8 9 . eC er a L eR s . C o脚m . , 17 : 17一 1 .
( 6 〕 F比 a k , D · E . e t a l . : 19 8 2 . 山月 . .J eG 肚 t . yC t o L , 24 : 2 27一 2 3 3 .〔7〕 J e vc l l , D . C . e t a l · : 1 9 8 3 . aC n . .J G e加 t . yC t o L , 2 5: 7 6一 4 .
邝〕 R ilo y , R . e t a l . : 1 9 6 5 . 通dy . 口e肥 t · , 57一 1 14 .
〔9〕 S h a rm a , H . C . e t a l . : 19 8 6 . 2 汪丫抽n ez 月z u e人tg , 9 6: l一 7·
本文于 19 91 年 4 月 27 日收到 .