全 文 ：麦类作物学报　 2000, 20( 2): 8～ 12
Journal of T riticeae Crops
文章编号: 1009-1041( 2000) 02-0008-05
硬粒小麦 -偏凸山羊草六倍体的核型分析
⒇
　戴 秀 梅 1 , 傅 大 雄1 , 徐 如 宏 2 , 张 庆 勤 2
( 1.西南农业大学农学系 , 重庆 400716;　 2.贵州大学麦作研究中心 , 贵阳 550025)
摘　要: 硬粒小麦 - 偏凸山羊草六倍体类型 (简称硬偏麦六倍体类型 )来源于硬粒小麦 ( T . durum Dest,
2n= 4x= 28, AABB)与偏凸山羊草 (Ae. ventricosa , 2n= 4x= 28, DDMv Mv )杂交并自然加倍的八倍体类型 ,其
染色体组成还不清楚。为了研究硬偏麦六倍体的染色体组成 ,用中国春 ( AABBDD)与之杂交 ,对杂种 F1花粉母
细胞进行减数分裂染色体配对分析 ,观察到大多数花粉母细胞有 14对二价体和 14个单价体。进一步观察偏凸
山羊草、中国春、硬偏麦六倍体类型以及杂种 F1的体细胞核型 ,发现在硬偏麦六倍体类型和杂种 F1中含有与
偏凸山羊草 Mv 染色体组相似臂比和相似着丝粒位置的染色体。进而初步判断 ,硬偏麦六倍体类型的染色体组
成大致是 AABBMv Mv ,而硬偏麦六倍体类型与中国春的杂种 F1染色体组成是 AABBDMv。
关键词: 硬粒小麦 -偏凸山羊草六倍体类型 ; 偏凸山羊草 ; 染色体组
中图分类号: S 512. 035. 1　　　　　　文献标识码: A
硬偏麦六倍体类型是从贵州大学麦作研究中心引进的一个优良抗病育种材料。它来源于硬粒小麦
( T . durum Dest , 2n= 4x= 28, A ABB)和偏凸山羊草 ( Ae.ventricosa , 2n= 4x= 28, DDMv Mv )杂交并自然
加倍的八倍体类型 [1 ]。硬偏麦六倍体类型目前已基本稳定 ,植株矮壮 ,粒大 ,玻璃质 ,具有突出的抗病性 ,
在田间除抗条锈、叶锈、秆锈以及全蚀病外 ,还带有白粉病抗性基因。本试验旨在研究硬偏麦六倍体类型
的染色体组成 ,从而为该材料的进一步研究和利用提供遗传方面的理论依据。
1　材料与方法
1. 1　材料及其来源
硬偏麦六倍体类型 ,由贵州大学麦作研究中心合成 ;中国春 ,自中国农科院品资所引进 ;偏凸山羊
草 ,自中国农业大学引进。
1. 2　研究方法
用中国春作母本 ,硬偏麦六倍体类型作父本 ,于 1996年进行杂交。根据李懋学 ( 1985)提出的方法 [3 ]
对中国春、偏凸山羊草、硬偏麦六倍体类型和杂种 F1的体细胞核型和花粉母细胞第一次减数分裂染色
体配对情况进行分析。
2　结果与分析
2. 1　花粉母细胞的染色体组成
2. 1. 1　中国春　共观察了 20个花粉母细胞 ,第一次减数分裂中期具 21对环状二价体 ,说明中国春具
21对同源染色体。
2. 1. 2　硬偏麦六倍体类型　在所观察的 20个花粉母细胞中 ,有 18个细胞为 21个环状二价体 ,有 2个
⒇ 收稿日期: 1999-12-23　　　　修回日期: 2000-02-16
基金项目:重庆市“九五”小麦育种攻关项目“小麦常规育种及应用基础研究”。
作者简介:戴秀梅 ,女 , 1972年生 ,硕士 ,实习研究员 ,从事麦类遗传育种工作。
细胞为 20个环状二价体和 1个棒状二价体。可以基本肯定 ,硬偏麦六倍体类型的染色体组成是 21对同
源染色体。
表 1　中国春染色体的臂比和相对长度
Table 1　 The relative chromosomal length and arm rat io of Chinese Spring
编号
No.
相对长度 Relative leng th
总长
Total
长臂
Long arm
短臂
Sh ort arm
臂比
Arm ratio
相对长度系数
Coef ficient of
relative leng th
着丝点位置
Locus of
cent romere
A 1 6. 50 3. 99 2. 51 1. 67 0. 85 m
2 9. 61 5. 51 4. 10 1. 34 1. 25 m
3 8. 33 4. 92 3. 41 1. 44 1. 08 m
4 8. 81 4. 81 4. 00 1. 20 1. 15 m
5 9. 03 5. 01 4. 02 1. 25 1. 18 m
6 7. 81 4. 19 3. 62 1. 17 1. 02 m
7 8. 82 5. 01 3. 81 1. 32 1. 15 m
B 1* 8. 79 5. 98 2. 81 2. 14 1. 14 m
2 8. 33 5. 32 3. 01 1. 77 1. 08 m
3 9. 81 5. 52 4. 29 1. 28 1. 28 m
4 7. 80 5. 01 2. 79 1. 72 1. 05 m
5 8. 82 5. 80 3. 02 1. 93 1. 15 m
6* 7. 89 5. 00 2. 89 1. 72 1. 05 m
7 8. 62 4. 61 4. 01 1. 15 1. 14 m
D 1 5. 68 3. 69 1. 99 1. 85 0. 75 sm
2 8. 53 5. 52 3. 01 1. 83 1. 11 sm
3 7. 09 4. 09 3. 00 1. 29 0. 93 m
4 7. 24 4. 03 3. 21 1. 25 0. 94 m
5 6. 28 4. 08 2. 20 1. 86 0. 82 m
6 5. 84 3. 02 2. 82 1. 07 0. 76 m
7 9. 06 5. 49 3. 57 1. 53 1. 11 m
注: * 为随体染色体 ,随体不计长度。 Note: * satel li t e ch romosome, the s atelli te leng th w as omi t ted.
表 2　硬偏麦六倍体类型的臂比和相对长度
Table 2　 The relative chromosomal length and arm ratio of The hexaploid Ae .ventricosa-T . durum
编号
No.
相对长度 Relative length
总长
Total
长臂
Long arm
短臂
Short arm
臂比
Arm ratio
相对长度系数
Coef ficien t of
relat ive length
着丝点位置
Locus of
cen t rom ere
1 10. 51 6. 00 4. 51 1. 33 1. 26 m
2 10. 07 6. 05 4. 02 1. 50 1. 20 m
3 9. 94 5. 02 4. 92 1. 02 1. 19 m
4 9. 90 5. 89 4. 01 1. 48 1. 19 m
5 9. 11 5. 99 3. 12 1. 94 1. 09 m
6 9. 10 6. 09 3. 01 2. 03 1. 09 m
7 9. 06 4. 99 4. 07 1. 25 1. 08 m
8 9. 00 5. 00 4. 00 1. 25 1. 08 m
9 8. 81 5. 08 3. 73 1. 32 1. 06 m
10 8. 80 6. 04 2. 76 2. 82 1. 06 sm
11 8. 48 6. 01 2. 51 2. 40 1. 02 sm
12 8. 19 5. 10 3. 09 1. 65 0. 98 m
13 7. 98 6. 00 1. 98 3. 16 0. 96 st
14 7. 84 5. 03 2. 81 1. 79 0. 94 sm
15 7. 76 4. 66 3. 12 1. 48 0. 92 m
16 7. 55 4. 53 3. 02 1. 50 0. 90 m
17* 7. 50 4. 80 2. 70 1. 78 0. 90 sm
18 7. 03 3. 98 3. 05 1. 33 0. 84 m
19 6. 92 3. 71 3. 01 1. 23 0. 8 m
20 6. 71 5. 51 2. 00 4. 58 0. 80 st
21* 4. 92 3. 22 1. 80 1. 89 0. 59 sm
注: * 为随体染色体 ,随体不计长度。 Note: * satel li t e ch romosome, the s atelli te leng th w as omi t ted.
·9·2期 戴秀梅等: 硬粒小麦 -偏凸山羊草六倍体的核型分析
2. 1. 3　中国春 /硬偏麦六倍体类型杂种 F1代　在所观察的 20个花粉母细胞中均有 42条染色体。其中
14个二价体和 14个单价体的细胞有 17个 ,占 85% ; 12个二价体和 18个单价体的细胞有 2个 ,占
10% ; 11个二价体和 20个单价体的细胞为 1个 ,占 5%。 在具有 14个二价体的类型中 ,具 11个环状二
价体、 3个棒状二价体的细胞有 11个 ;具 12个环状二价体、 2个棒状二价体的细胞有 4个 ;具 10个环状
二价体、 4个棒状二价体的细胞有 2个。 在具 12个二价体的类型中 ,具 10个环状二价体、 2个棒状二价
体的细胞和 11个环状二价体、 1个棒状二价体的细胞各为 1个。
由此可见 ,杂种 F1代具有 14对同源染色体和 14条非同源染色体。
2. 2　体细胞的核型
2. 2. 1　中国春　中国春的核型由 A、 B、 D染色体组组成 ,有 2对随体染色体 , 13对中部着丝粒染色体 ,
8对近中部着丝粒染色体 (图版 1)。染色体相对长度、臂比、相对长度系数以及着丝粒位置列于表 1。核
型公式为 2n= 6x= 42= 26 m ( 2SAT)+ 16 sm( 2SA T)。共有 1对长染色体 , 14对中长染色体 , 5对中短
染色体和 1对短染色体 ,染色体长度比为 1. 72,有 4. 76%的染色体臂比大于 2,核型类型属于 2A。
2. 2. 2　硬偏麦六倍体类型　观察的 35个硬偏麦六倍体类型的根尖细胞染色体数在 41～ 44之间 ,但大
多数为 42, 41、 43和 44的极少 ,比例仅在 2%到 5%之间。
硬偏麦六倍体类型有 2对随体染色体、 12对中部着丝粒染色体、 7对近中部着丝粒染色体、 2对近
端部着丝粒染色体 (图版 2)。 染色体的相对长度、臂比、相对长度系数、着丝粒位置列于表 2。其核型公
式为 2n= 6x= 42= 24 m ( 2SAT)+ 14 sm ( 2SAT)+ 4 st。具 1对长染色体、 10对中长染色体、 9对中短染
色体、 1对短染色体。染色体长度比为 2. 14,有 33. 5%的染色体臂比大于 2,核型属于 2B类型。
2. 2. 3　偏凸山羊草　偏凸山羊草核型由 D、M v染色体组组成。有 1对随体染色体、 2对近端着丝粒染
色体、 7对近中部着丝粒染色体和 5对中部着丝粒染色体 (图版 3)。染色体的相对长度、臂比、相对长度
系数、着丝粒位置列于表 3(染色体组的区分和命名参照安祝平 1985年提出的方法 [4 ]进行 )。 核型公式
为 2n= 4x= 28= 10 m+ 14 sm ( 2SAT)+ 4 st。具 10对中长染色体和 4对中短染色体 ,染色体长度比为
1. 47, 35. 71%的染色体臂比大于 2,核型属于 2A类型。
表 3　偏凸山羊草染色体的臂比和相对长度
Table 3　 The relative chromosomal length and arm ratio of Ae .ventricosa
编号
No.
相对长度 Relative leng th
总长
Total
长臂
Long arm
短臂
Sh ort arm
臂比
Arm ratio
相对长度系数
Coef ficient of
relative leng th
着丝点位置
Locus of
cent romere
A 1 3. 62 2. 00 1. 62 1. 25 0. 86 m
2 4. 32 2. 18 2. 14 1. 04 1. 03 m
3 4. 60 3. 21 1. 39 2. 29 1. 10 sm
4 4. 62 2. 81 1. 81 1. 55 1. 10 m
5* 4. 60 2. 98 1. 62 1. 87 1. 10 sm
6 3. 44 1. 83 1. 61 1. 12 0. 81 m
7 4. 54 2. 33 2. 21 1. 05 1. 07 m
M v 1 3. 23 2. 12 1. 11 1. 91 0. 76 sm
2 4. 21 2. 71 1. 50 1. 80 1. 00 sm
3 4. 71 3. 70 1. 51 2. 13 1. 12 sm
4 4. 00 2. 59 1. 41 1. 79 0. 59 sm
5 4. 29 3. 16 1. 13 2. 91 1. 03 sm
6 4. 50 3. 70 0. 80 4. 63 1. 07 s t
7 4. 20 3. 21 0. 99 3. 20 1. 00 s t
注: * 为随体染色体 ,随体不计长度。 Note: * s atelli te ch romosom e, th e satelli t e length w as omit ted.
·10· 麦　类　作　物　学　报 20卷
从偏凸山羊草和硬偏麦六倍体类型的核型可以看出 ,硬偏麦六倍体类型的近端着丝粒染色体和部
分近中部着丝粒染色体的臂比值和偏凸山羊草的 Mv染色体相似。
2. 2. 4　中国春 /硬偏麦六倍体类型杂种 F1代　对杂种 F1代共观察了 6个根尖细胞 ,均有 42条染色
体 ,具 2对随体染色体。其中有 28条能配对 ,另外 14条不能配对。染色体的相对长度、臂比、相对长度
系数以及着丝粒位置列于表 4。包括 28条中部着丝粒染色体 ( 11× 2+ 6) , 12条近中部着丝粒染色体 ( 3
× 2+ 6)和两条近端部着丝粒染色体 (图版 4)。 染色体长度比为 2. 14,染色体臂比大于 2的比例为
21. 43% ,核型属于 2B类型。
表 4　中国春 /硬偏麦六倍体类型杂种 F1代染色体臂比和相对长度
Table 4　 The relative chromosomal length and arm ratio of hybrid F1 of Chinese
Spring× the hexaploid Ae. ventricosa-T .durum
可配对染色体 Pai red ch romosomes
编号
No.
相对长度
Relative length
总长
Total
长臂
Long
arm
短臂
Sh ort
arm
臂比
Arm
ratio
相对长度系数
Coef ficient of
relative leng th
着丝点位置
Locus of
cent romere
不可配对染色体 Unpai red ch romosomes
编号
No.
相对长度
Relativ e leng th
总长
Total
长臂
Long
arm
短臂
Short
arm
臂比
Arm
rat io
相对长度系数
Coef f icient of
relativ e length
着丝点位置
Locus of
cent romere
1 9. 29 5. 09 4. 20 1. 24 1. 33 m 1 7. 85 5. 87 1. 98 2. 95 1. 13 sm
2 8. 93 4. 92 4. 01 1. 23 1. 26 m 2 7. 71 4. 80 2. 91 1. 65 1. 10 m
3 8. 71 5. 10 3. 61 1. 35 1. 25 m 3 7. 53 4. 81 2. 72 1. 78 1. 08 sm
4 8. 47 4. 78 3. 69 1. 11 1. 23 m 4 7. 28 5. 08 2. 20 2. 32 1. 05 sm
5 8. 01 5. 00 3. 01 1. 66 1. 06 m 5 7. 27 6. 00 1. 37 4. 61 1. 05 s t
6 7. 94 4. 83 3. 11 1. 55 1. 13 m 6 7. 24 4. 62 2. 62 1. 77 1. 03 sm
7 7. 82 4. 60 3. 22 1. 44 1. 12 m 7 7. 11 4. 21 2. 70 1. 43 1. 02 m
8 7. 56 4. 17 3. 39 1. 23 1. 09 m 8 7. 10 4. 30 2. 80 1. 45 1. 02 m
9 7. 56 4. 75 2. 80 1. 71 1. 09 sm 9 7. 02 4. 03 2. 99 1. 33 1. 00 m
10 7. 53 4. 82 2. 71 1. 78 1. 08 sm 10 6. 28 4. 80 1. 48 3. 20 0. 90 s t
11* 7. 22 4. 71 2. 51 1. 88 1. 03 sm 11 6. 21 4. 17 2. 04 2. 10 0. 89 sm
12 6. 63 3. 42 3. 21 1. 06 0. 95 m 12 5. 57 3. 47 2. 10 1. 67 0. 80 m
13* 6. 62 4. 70 1. 92 2. 35 0. 95 sm 13 5. 55 2. 57 1. 98 1. 85 0. 80 sm
14 6. 47 3. 98 2. 49 1. 60 0. 93 m 14 5. 40 2. 77 2. 63 1. 08 0. 77 m
注: * 为随体染色体 ,随体不计长度。 Note: * satelli te chromosome, th e satel lit e length was omi tted.
3　结 论
中国春的染色体组成是 AABBDD,只能产生 ABD类型的配子。硬偏麦六倍体类型的染色体来源较
复杂 ,可能包含来源于硬粒小麦的 A、B染色体组 ,也可能含有由偏凸山羊草而来的 D、 Mv染色体组。而
杂种 F1的染色体配对分析显示其有 14对同源染色体、 14条非同源染色体。 由此可以看出 ,其中的 14
对同源染色体只能是 A、 B或 D组染色体 ,非同源染色体中必定包括 Mv染色体。因而硬偏麦六倍体类
型也必然带有 Mv组染色体。再结合中国春、硬偏麦六倍体类型的核型可以看出 ,杂种 F1的可配对染色
体臂比、相对长度大致与中国春的 A、 B组染色体相似 ,而不能配对染色体中臂比值大者与硬偏麦六倍
体类型以及偏凸山羊草的近端着丝粒染色体和部分近中部着丝粒染色体即 Mv组染色体相似。
综上所述 ,可以初步推断 ,硬偏麦六倍体类型的染色体组成是 AABBMv Mv ,而与中国春的杂种 F1
的染色体组成为 AABBDMv。
·11·2期 戴秀梅等: 硬粒小麦 -偏凸山羊草六倍体的核型分析
参　考　文　献
[1 ]　肖建富 ,丁守仁 . 偏凸山羊草与硬粒小麦双二倍体杂种的形成及其遗传稳定性 [ J ]. 浙江农业大学学报 , 1998, 24( 1) , 179～ 184.
[2 ]　肖建富 ,丁守仁 . 利用偏凸山羊草和硬粒小麦染色体组重组产生普通小麦新品系 [ J] . 浙江农业学报 , 1999, 11( 1) , 1～ 4.
[3 ]　李懋学 . 植物染色体研究技术 [M ] . 哈尔滨:东北林业大学出版社 , 1985.
[4 ]　安祝平 . 山羊草属核型分析及其在小麦属的进化关系中的应用 [ J] . 武汉植物学研究 , 1985, 3( 4): 314～ 317.
[5 ]　李 木旬 . 染色体遗传导论 [M ] .长沙:湖南科技出版社 , 1991.
The Karyotype Analysis to the Hexploid of Ae. ventricosa-T . durum
DAI Xiu-mei
1
, FU Da-xiong
1
, XU Ru-hong
2
, ZHANG Qing-qin
2
( 1. Agronomy Departm ent of Southw estern Ag ricul tu ral Universi ty, Chonqing Ci ty 400716;
2. Wheat Research Cent re of Guizhou Universi ty, Guiyang Ci ty 550025)
Abstract: The hexaploid o f Ae. ventricosa -T . durum . Dest was bred first f rom T . durum Dest ( 2n
= 4x= 28, AABB) and Ae. ventricosa ( 2n= 4x= 28, DDM
v
M
v
) a nd then af ter the na tural forming
octoploid type. It w as not clear what the chromosome g roups w ere. Fo r this purpose, w e has cro ssed
the hexaploid of Ae. ventricosa -T . durum with Chinese Spring ( AABBDD) , and made the analysis of
chromosome pairing at M I of hybrid F1 . It w as observ ed that most of them had 14 pairs of biv alents
and 14 univalents. Further observ ation and analysis o f the ka ryotypes of Ae. ventricosa, Chinese
Spring , the hexploid f rom Ae. ventricosa -T . durum and hybrid F1 , we found that there w ere the
chromosomes, w hich had the similar arm-ratio and centromere lo cus wi th M
v
ch romosomes g roups
f rom Ae. ventricosa. So w e determined prelimina rily tha t the chromosome fo rming of the hexaploid of
Ae. ventricosa-T . durum was about AABBM
v
M
v
, w hi le i ts hybrid F1 with Chinese Spring w as
AABBDM
v
.
Key words: The hexaploid o f Ae. ventricosa-T . durum; Ae. ventricosa; Chromosome g roup
·12· 麦　类　作　物　学　报 20卷