全 文 ：六倍体小黑麦花粉诱导普通小麦孤雌生殖的研究
陶少武1,董安书2
（ 1.安徽师范大学生命科学学院，安徽 芜湖 241000； 2.西北农林科技大学农学系，陕西 杨凌 712100）
摘 要：为寻找可以提高普通小麦孤雌生殖诱导结实率的授粉者。对普通小麦品种间 F1代去雄,然后延迟
授以六倍体小黑麦花粉,以诱导其孤雌生殖。结果表明,3个六倍体小黑麦与对照黑麦相比,均能有效提高普通
小麦孤雌生殖诱导结实率,差异均有显著意义。在诱导普通小麦孤雌生殖方面,六倍体小黑麦与黑麦相比更有应
用价值。
关键词：六倍体小黑麦;普通小麦;孤雌生殖
中图分类号：S/59|035.2|;S512.5 文献标识码：A
收稿日期：2005-05-24
作者简介：陶少武(1968-),男,安徽人,讲师,硕士,从事遗
传学方面的教学与科研工作。
利用异属(或异种)花粉延迟授粉可诱导小麦
孤雌生殖,且后代多数为纯合二倍体,因此只需
进行一次选择即可获得稳定的后代,因而这类研
究对缩短小麦育种周期,提高育种效率有重要意
义。现授粉者多用黑麦或硬粒小麦,一般结实率
偏低,低于 5%[1-4],限制了在育种上的广泛应用。
本研究采用六倍体小黑麦作为授粉者诱导普通小
麦孤雌生殖,目的是为了丰富授粉者种类,寻找
诱导结实率高的授粉者,把小麦孤雌生殖真正推
向实际应用。
1 材料和方法
1.1 材料
1.1.1 普通小麦组合
6个普通小麦品种间 F1:85(67) 15×小偃
168;86(22) 9×85(67) 15;85(67) 15×86
(22) 71-16;85(67) 15×504;86(22) 9-
71-2×陕229;86(22)9×小偃6号。
1.1.2 授粉者
3个六倍体小黑麦品种:小黑麦H4372;小黑
麦H4380;小黑麦H243df。对照为黑麦AR-77。
1.2 方法
1.2.1 孤雌生殖诱导
选定的F1单株在抽穗第 2天去雄,然后套袋
隔离,在去雄后第7天授以授粉者的新鲜花粉,每
个诱导组合授10穗以上,并设置重复。
1.2.2 孤雌生殖后代的细胞学鉴定
常规方法观察孤雌生殖一代减数分裂染色体配
对情况,对根尖细胞有丝分裂进行染色体计数。
1.2.3 结实率计算
诱导所结种子可分三种类型:饱满籽粒、半饱
满籽粒和皱瘪籽粒,计算结实率时只包括饱满籽粒
和半饱满籽粒,再去除经细胞学鉴定为杂种的籽
粒,这样计算的结果为分析用诱导结实率。
1.2.4 统计学处理
相关数据进行显著性检验。
2 结果分析
2.1 孤雌生殖一代细胞学鉴定结果
孤雌生殖一代花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ观
察,多数染色体配对正常,并经根尖细胞有丝分裂
染色体计数为 42条,说明为诱导成功的孤雌生殖
植株,为染色体自然加倍的纯合二倍体;少数中期
Ⅰ染色体配对异常,有数条不配对染色体,经田间
观察,植株性状介于普通小麦和小黑麦之间,说明
为杂交种,在计算孤雌生殖诱导结实率时,去掉这
部分。
2.2 不同授粉者诱导结实率的差异
不同授粉者在诱导同一组合(86(22)9×85(67)
15)时,诱导结实率结果见表 1。小黑麦 H4372和
小黑麦 H4380诱导结实率与对照黑麦相比差异非
第37卷 第3期 东 北 农 业 大 学 学 报 37(3):304~306
2006年6月 JournalofNortheastAgriculturalUniversity June2006
文章编号 1005-9369（ 2006）03-0304-03
授粉者
Inducer
诱导结实率(%)
Inductionfrequency
X±Sx
小黑麦H4372
TritcaleH4372
17.7 14.3 16.5 16.2±1.4**
小黑麦H4380
TritcaleH4380
9.6 7.7 10.3 9.2±1.1**
小黑麦H243df
TritcaleH243df
8.9 6.1 8.1 7.7±1.2*
黑麦AR-77
RyeAR_77
3.0 3.3 4.7 3.7±0.7
组合
Combination
诱导结实率(%)
Inductionfrequency
X±Sx
85(67)15×小偃168 9.1 8.8 9.9 9.3±0.47
86(22)96×85(67)15 17.7 16.6 14.0 16.1±1.6
86(22)9×85(67)71-16 5.6 5.0 6.6 5.7±0.66
85(67)15×504 8.8 6.2 7.8 7.6±1.07
86(22)9-71-2×陕229 3.0 3.9 2.8 3.2±0.48
86(22)9×小偃6号 9.3 9.2 7.4 8.6±0.87
比较项
Comparingterm
t1,2 t1,3 t3,5 t1,6
t值 trate 5.94** 6.29** 3.54* 3.54*
常显著,小黑麦 H243df诱导结实率与对照黑麦相
比差异显著。
2.3 同一授粉者诱导不同组合结实率的差异
用小黑麦 H4372授粉诱导 6个不同组合,其
诱导结实率结果见表2;对有些组合间诱导结实率
进行t检验,结果见表 2。不同组合在同一种花粉
诱导下,结实率不同,有的差异显著:1,2组间、
1,3组间差异非常显著,3,5组间差异显著。其
他授粉者在诱导不同组合时,也有类似结果,这里
不再赘述。
注:*P<0.05,**P<0.01。下同。
Note:*P<0.05,**P<0.01.Thesameasbelow.
表1 不同授粉者诱导结实率的差异
Table1 Thediferenceofinductionfrequencybydiferentinducers
3 讨 论
利用异种、异属花粉诱导普通小麦孤雌生殖中
常用授粉者多为黑麦[1-2,5],但诱导结实率都较低,
一般不超过 5%[1-2]。本试验中作为对照的黑麦
AR-77,诱导结实率只有3.7%,因此在黑麦中不易
找到可大幅度提高诱导结实率的授粉者。
本试验应用了由硬粒小麦和黑麦杂交并加倍后的六
倍体小黑麦作为授粉者,结果结实率都比对照组
高。
上述差异的形成原因可能是多方面的,其中一
个原因可能是,黑麦染色体组成为 RR,和普通小
麦 AABBDD差异很大,因此黑麦花粉在普通小麦
柱头上不易萌发,或萌发后不能顺利到达胚囊,所
表2 不同组合间诱导结实率的差异
Table2 Thedifereceofinductionfrequencyindiferentcombinations
表3 部分组合间t检验
Table3 ttestbetweensomecombination
陶少武等:六倍体小黑麦花粉诱导普通小麦孤雌生殖的研究 ·305·第3期
StudiesontheparthenogenesisinTriticumaestivumL.
bythepolenofhexaploidtriticale
TAOShaowu1,DONGAnshu2
(1.ColegeofLifeScience,AnhuiNormalUniversity,WuhuAnhui241000,PRC;
2.DepartmentofAgronomy,NorthwestAgriculturalUniversity,YanglingShanxi712100,PRC)
Abstract:ToexploretheinducerwhichcanraisetheinductionfrequencyofparthenogenesisinTriticum
aestivumL.Ontheseventhdayofemasculation,usethepolenofhexaploidtriticaletopolinatetheF1ofTriticum
aestivumL.varietiestoinduceparthenogenesis.Theresultsindicatedthatinductionfrequencyofhexaploidtritical
ishigherthanthatofrye,andthediferenceisnotableinbiometry.Comparingwithrye,thehexaploidtriticalis
morevaluableininducingparthenogenesisofTriticumaestivumL.
Keywords:hexaploidtriticale;TriticumaestivumL.;parthenogenesis
以多数花粉未起到诱导作用,从而导致结实率很
低。而六倍体小黑麦染色体组成为 AABBRR,和
普通小麦亲缘关系较近,因此其花粉很容易在普通
小麦柱头上萌发并顺利到达胚囊,其中 R染色体
组的存在又使其精核不易与普通小麦卵细胞相融
合,只能起到刺激卵细胞分裂的作用,自身最终崩
解,因此六倍体小黑麦能大幅度提高小麦孤雌生殖
结实率。
但是大幅度提高了诱导结实率的同时,又产生
了一定比例的杂种,诱结种子中杂种平均占18.16%,
可能是六倍体小黑麦染色体组成和普通小麦相同部
分较多导致的。关于利用在染色体组成上和普通小
麦的差异比六倍体小黑麦和普通小麦差异更大,但
仍然有部分相同的品种(如染色体组成为BBEEFF的
中间偃麦草,染色体组成为DDCuCuMjMj的壮山羊
草等)的花粉去诱导普通小麦孤雌生殖,既可以提高
诱导结实率,又不会产生杂种或很少产生杂种。但
其可行性有待进一步研究。
此外,应用时还要注意被诱导组合的选配,因
为不同组合间诱导结实率的差异有时比不同授粉者
间的差异更大,只有使两者达到最佳配合,才能产
生最好的诱导效果。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 董安书,陶少武.黑麦花粉诱导小麦孤雌生殖及其利用研究
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[6] 董洪平.诱导太谷核不育小麦孤雌生殖的研究初探 [J].华北农
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·306· 东 北 农 业 大 学 学 报 第37卷