全 文 ：核农学通报 2 0 9 4 , 1 5 ( 2 )
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5 9一 6 2
辐 照 花 粉 对 小 麦 x 大 赖 草
属 间 杂 交 的 影 响
胡小元 施巾帼 王琳清 范庆霞
( 巾国农业科学院原子能利用研究所 北京 1 0 0 0 94
用1 0一50 G y5 种剂量 的丫针线辐照 大赖草花粉 , 结果表明 : 低剂量辐照能促 进
花粉萌发 , 较明 显地促 成异缘属间杂交 , 10 一 20 G y 处理 的效果较好 。 以 适 宜 剂 量
辐照花粉 , 授给不 同亲本材朴 , 都能不同程度地提高结实率 。 用 14 个不同基国型的
小 麦材抖与大赖草杂交 , 结果表明 , 小麦与大赖草属间的杂交与母本基因型有较大
关系 。
关锐词 : 大赖草 小 麦 杂交 辐照花粉
利用远缘杂交方法 , 将异缘属的优良性
状转给小麦 , 是改 良小麦品种的有效途径之
一 。 但由于P人基因的作用 , 该方法仍局限于
小麦族内近缘属中有一定亲缘关系的野生种
质资源的利用 l1[ . 所以 ,如何克服远缘杂交
的不亲和性 , _ 一直是小麦育种重要的研究内
容之一 。 近年来 , 国内外利用辐照花粉的方
法 , 不同程度地提高 了 杂 种 后 代 的 获 得
率 [ ’ 1 . 为了进一步探明辐照花粉在促成大赖
草与小麦杂交中的作用 , 我们从 1 9 91 年进一
步进行 了此项研究工作 。
材料与方法
材抖 以大 赖 草 E j y o us g切 a nt 叫` 为
父本 。 母本有中国春 、 川等普通小麦 , 硬 粒
小麦 , V : 代换系和新疆小麦 。
方法 用。 , 1 0 , 2 0 , 3 0 , 4 0 , s o G y ( 剂
量率 1 . 3 G y / m in ) . ’ C 。 丫射线照射父木花
本研究是农业部妈一01 重点项目资助 。
粉 。 基木按武丽英等 2[ 〕方法 , 将辐照 花 粉
置室温下萌发劝 , 用 l %醋酸洋红染 色 s m i n ,
浸入水中 24 h , 风干 , 观察 , 统计花粉 萌 发
率 。 将辐照花粉授予母本材料 , 统计幼胚获
得率 。 对幼胚进行培养 , 将12 天龄杂种种子
用 1%升汞消毒s m玩 , 剥取幼胚 (直径 1。 二 ) ,
接种到M S培养基上 , 长出愈伤组织后 继 代
培养并分化绿苗 , 统计了出愈率和分化率 。
结果与讨论
`
1
. 藕照花粉对幼肠获褥率的璐晌
表 1所示是辐照花粉不同组合幼胚 ’获 得
率的变化结果 。 8个母本材料 , 授以经 20 G y
辐照的大赖草花粉 , 幼胚获得率除中4外都 比
对照有不 同程度的 提 高 , 其 中 以 绵 阳86 9
( W )
、 中国春 、 V Z代换系 及 :京农 8 6一 6 5 5 4
提高较多 , 对较难结实的中4效果不大 。 对较
易结实的 J l 的效果也较差 。 由此可见 , 只要
表 1辐照花粉对幼胚获得率的影响
母木基 因型 处 那 授粉小花数 获得幼胚数 幼胚获得率( 肠 )
C K1G 3( ) 0
.
5 5
中 国 春
ZoG y 1 0飞O 1G 5 8
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1 0 9 8
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2
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3 8
C K16 6 9
新疆小麦
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处理剂量合适 , 辐照花粉对远缘杂交幼胚获
得率有一定的促进作用 。
2
. 不同辐照剂且对幼胚获得率 、 出愈率
及分化率的影响
不同辐照剂量处理对幼胚获得率 、 出愈
率及分化 率的影响如表 2所示 。 采用不 同 剂
鼠辐照花粉 , 对幼胚获得率都有一定影响 ,
!1 有正负两方而的效应 。 10 一 3 o G y 处理能提
表 2 不同剂且处理对幼胚获得率 、 出愈率及分化率的影响
处理剂量
( G y ) 授粉小花数 获得幼胚数 幼胚获得率( 肠 ) 出愈数 出愈率( 肠 ) 分化率( 肠 )
2 5
.
0
3 6
.
4
5 0
.
0
6 7
.
7
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12。J45
组合 : J l l x 大赖草 . 数据为两年平均结果 。
一 6 0 一
小麦母木
州 因 型 授 粉小花数
幼胚获得率
( 肠 )
O口0呼`月片 RéO一`几乙,州ū .3J仔OJ八685成门内们4Q乙的八
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高幼胚获得 杯, 而 口.效 果们近 ,而 40 G yl 、 )、 仁
剂 歇处理则有降低幼胚获得率的作用 。 从出
愈率上吞 , 10 一 Z o G y 处理 也有一定的促进作
用 . 而对于分化率 , 只有 10 G y处理有 促 进
作用 , 其他处理都有降低 作 用 . 辐 照花粉促
进出愈率及分化率的作用机制及规律还需进
一步研究 。 山以上结果可见 , 10 G y 为 较 适
宜的处理剂墩 。 利用适宜剂最处理花粉 , 不
但能提高幼胚获得 率 , 而 {1对出愈率及分化
率都有一定的促进作 )l1 。
3
. 不同荆量辐照大赖草花粉对其萌发率
的影响
表 3所示是辐照对大赖草花粉萌发 率 的
影响 。 由表 3 可知 , 对照的花粉萌 发 率 仅 为
2 0
.
4%
; 经 10 G y 辐照 , 花粉 l’ 1勺萌发率提万f石到
3 9
.
8 % ; Z OG y 处理使花粉 ’ 萌 发 率 提 高 到
2 8
.
2% ; 3 0和 4 o G y 处 *。!使花粉萌发率提高 , x
2 5
.
5%和 2 4 . 5% , 但 _效 果 :不 如 10 一 Z o G y处
理 。 山此可见 , 10 G y处理较为适宜 , 这与上
述幼胚获得率的结果相一致 , 说明辐照可能
是通过刺激花粉萌发等方而来促进远缘杂交
了1勺。
表 4 不同基因型小麦与大赖草
杂交的幼胚获得率
一ó1CS`n孙O曰乙乌八029勺n280归qJ中国春 ’
J 1 1
.
新疆小麦’
V
Z代换系 .
京冬 5 6一 e 5 5 4
P h
,
P人,综合休
台农 4 5号
P
a v o n
硬粒小麦 ,
绵 阳 8 6 0 ( W )
K /冬密穗 “
V
a r i l o v
l
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, . / P
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2 5 5 0
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059代曰8,剖八日门舀nj7Cl`59尸OJ月咔,滩2。J4乙
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表 3
处理剂量
( G y )
不同荆盆处理对大赖草
花粉萌发率的影响
萌发花 粉数查数粒粉调花
090巴曰4q乙30ùZéGI注q`éG八hICé,奋二.卫
.几`
1
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2 O
3 0
4 0
7 0 8
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4 0 5
4 0 0
4 2 5
4
. 不同母本基因型对杂种幼胚获得率的
影响
在 m 间条件下 , 不同小麦雄因烈 与大赖
草杂交的幼胚获得率统计结果见表 4 。 由表 4
可知 , 不同母木基因烈对杂种幼胚获得率有
一定影响 , 各个墓因利之间的幼胚获得率相
. 为两年平均结果
旅较大 。 如用 P h : P h Z综合休作 母 木 时 , 幼
CJ 获得率可达 7 . 5 。% : 而用中 4 、 K / 冬密穗 3
作母木时 , 结实率贝lJ为。 。 结实率较高 的 母
木还有 J l l 、 台农 4 5号 、 绵 阳 8 6 9 ( 丫甲 ) 、 V :
代换系和中国春 , 幼胚获得幸分别为 2 . 招% ,
2
.
6 7 %
,
2
.
6 7 %
,
2
.
3 4 % 和 0 . 98 % 。 p 入, p h : 综
合体 由于缺少 P h基因 , 使染色休易丁配对 ,
同时又含有 k r华因 , 因此结实性较好 。 J l l和
中国春都含有掩: 基因 , 也具有较高的幼胚获
得率 。 至于其他材料 , 是否含有k : 基囚或缺
少 P人故因 , 有待进一步研究 。 由 此 可 见 :
在弄清母木华因型 的 毕础上 , 选择合适的材
料作母本 与大赖草杂交 , 也是获得较多幼胚
的关键因素之一 。
克服远缘杂交的不亲和性 , 一直是小麦
远缘杂交育种中探索研究的焦点之一 。 大赖
草是大麦亚族赖草属中一个很有价值 的野生
植物 , `已具有耐旱 、 耐寒 、 耐风沙 、 抗多种
病舍 、 多花大穗 、 茎秆粗壮等优 良特性 , 所
以很有吸弓}力 。 早在 40 年代 , 就 1 齐 津 发
起 , 开始从事小麦与大赖草的杂交工作 。 但
山于所含 JN 基因的彼此不同源以 及 与 小 麦
属 A B D基因组的无同源性 , 导致结实率低 ,
一 6 1 一
获得的杂交种子不能萌发 , 杂种 第 一 代 不
育 , 以及由于恭因连锁而使后 代出现某些不
良的野生性状 , 使远缘杂种难以应用 a3[ 。 近
年来 , D a vi e s 等用适宜剂最 Y射线辐 照 父
本花粉 , 获得了性状大休近似于 母 木 的 杂
种后代 , 从而显著缩短了选育的时间 . 本组
自 1 9 8 7年开 始 , 用 . “ C o Y射线 1。 , 1 5, 20 G y
辐照大赖草花粉 , 与中8 1 3 3 、 巾国 春 、 p a -
v o n
、 新疆小麦和波斯小麦杂交 , 并应用 幼
胚离体培养技术 , 显著地提高了远缘杂交杂
种后代的获得率 〔 4 1 。 本实验 也肯定了辐射促
进远缘杂交的作用 , 同时也证 明 了 10 G y 处
瑰剂量比较合适 . 辐射可能是通过刺激花粉
萌发等途径影响远缘杂交 。 母木基因型也是
影 响远缘杂交成功率的一个 主 要 因 素 . 因
此 , 弄清母木雄因型 , 选配较适合的母本 ,
采用适宜的辐照剂量 , 、丁能是促成远缘杂交
成功油关键 。 本实验由于是在以往 已获一定
成效工作的基础上进行的 , 因此所选组合除
个别外都有结实 ·。 这并非表叽大赖草易与小
麦杂交 。 这也是本文结果与前人不一的原因
所在 。 至于辐照花粉促进出愈 率和分化率的
机制 , 有待进一步研究 。
参 考 文 献
1 陶舜华 . 核农学报 , 1胎 9 , 增刊 : 1 9 5一2 0
2 武丽英等 . 植物生理学通讯 , 1 9 90 . ( 仑 ) : 封底
3 齐津 H B . 植物的远 缘杂交 .胡启德等译 . 北京 :
科学出版社 , ! 9 57
连 陶舜华 .核农学通报 , 1 0 8 8 , 9 ( 6 ) : 2 6 3一2 6 5
( 收稿 日期 : 1 9 9 3一0 9一0 8 )
核农学通报 1 9 9 4 , 2 5 ( 2 ) : 6 2e 6 7
J
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A 夕: 落e . cS f
.
小 麦 品 种 及 突 变 体 农 艺
性 状 的 遗 传 规 律 研 究
1
. 杂种优势和配合力
侯广云 王文美 井立玲 刘树玉 李新华
( 山东省农业科学院原子能农业应用研究所 济南 ” 。 1 0
以 小麦不同品种和突 变体 为材杆 , 组配成 s x 3N C I 交配设计 , 对 8个农艺性状
进行 了 F :杂种优势和 配合力分析 。 结果表明 : 除抽穗期在F : 代以 负向优势为主外 ,
其余7个性状均以 正向优势为主 , 且以正向超亲最为普遍 。 鲁麦 12 号作亲本 , 在改善
穗部性状 ( 主德小穗数 、 主德拉数和主穗粗重 ) 和提高千拉重方 面有较 大 利 用 价
值 。 原丰 5号和原丰 6号两个突变体可用于矮秆育种 。 普麦 20 号和8 3 08 3 1两个 突 变
体甘提早熟期表现突出 。 在提高主德粒数和主穗粒重 及降低株高方面 , 分别以鲁麦
8号 x 鲁麦 2 。号 、 香麦 12 号 x 8 83 08 3 1和鲁麦 8号 x 济核早 03 组合 为最佳 。
关扭词 : 小麦 突变体 农艺性状 杂种优 势 配合 力 、
山东省自然科学基金计划项目 .
一 母2