全 文 ：第 27卷 第 11期 20 8年 1 1月 种 子 (e Se d) O VI .7 2o N .11 O N v . 2田 8
普通小麦川农 1 6与圆锥小麦杂交后代分析
李 伟1 · 2, 陈国跃 , , 魏育明 , , 郑有良 ,
( 1
. 四川农业大学小麦研究所 , 四川 雅安 6250 14 ; 2 . 四川农业大学农学院 , 四川 雅安 62 50 14 )
摘要 :对小麦川农 16 与因锥小麦地方品种杂交后代进行了分析。 结果表明 ,杂种 F , 均含有 35 条染色体 ,减数分裂时出
现多种配对形式 ,染色体组成上存在差异 。 F , 植株株高和小德数普遥介于双亲之间 ,穗长表现出了超亲优势 ,穗拉数不
同组合间存在差异 , 同时 F , 正常结实。 F: 代表现出较大分离 ,单株间差异较大 , 同时育性发生分离。 采用优异品种回
交可以有效控制远缘杂种后代分离。
关健词 : 川农 1;6 圆锥小麦 ; 杂交后代
中图分类号 : 5 51 2 . 1 十 9 文献标志码 : A 文章编号 : 1的 1 一 47 05 ( 2X() 8) 1 切 30 供
A n al y s i s o f H y b ir d s D e s e e n dan t B
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随着人们生产和生活水平的提高 , 对小麦育成品
种提出了更多更高的要求。 而充分利用野生资源所蕴
藏的特征特性 ,在育成品种中创造出更加丰富的变异
类型成为实现目标的有效途径之一 。 普通小麦近缘属
中含有丰富的可供利用的优异基因资源 , Har lan 和 de
we (t 197 1) 将作物基因资源划分为三级基因源 , 并针
对不同基因源提出了利用策略。 普通小麦的二级基因
源是指具有 1 一 2个与普通小麦相同基因组物种 ,其与
普通小麦杂交的难易程度差别较大〔` ] 。 随着育种方
法和手段的提高 , 以及性状筛选技术的改进 ,对普通小
麦各级基因源进行了利用 , 得到了一大批小麦新品种
收稿日期二2X() 8 一肠 一 27
甚金项目 : 四川省育种攻关项 目 ; 四川农业大学科技青年创新基金
( X() 130 8X() )
。
作者简介 :李 伟 ( 197 5 一 ) ,男 , 四川广元人 ;博士 ,讲师 ,主要从事小麦
遗传育种及分子生物学研究 ; E叨` 1: 1溯 3@ 163 . ~ 。通讯作者 :郑有良( 1959 一 ) ,男 ,博士 , 教授 , 博士生导师 ,主要从事小麦
遗传育种及分子生学研究。
·
30
·
和新材料 ,有力地促进了小麦育种的发展 。 如利用中
间僵麦草育成“ 龙麦 1号 ” “ 龙麦 2 号 ” 、 “ 新曙光 6号 ”
等春小麦品种 , 以及八倍体小僵麦“ 远中 1 号 ” , 通过
属间杂交育成一批小麦新种质。 如小麦与山羊草 10
个种的双二倍体 , 小麦与黑麦 、 长穗惬麦草、 中间堰麦
草的双二倍体、 附加系 、代换/易位系 ,小麦与冰草的附
加系和代换/易位系 , 小麦与赖草 、羊草 、 鹅观草 、纤毛
鹅观草等的易位系 ,还将东方旱麦草、 新麦草 、华山新
麦草与小麦杂交成功2[] 。 圆锥小麦地方品种属普通
小麦二级基因源 ,具有从BB 染色体组 ,与普通小麦六
倍体杂交易于成功 ,而且杂种可正常生长并可育 , 因此
可以直接通过远缘杂交转移其中的优异基 因资源川 。
兰秀锦等以圆锥小麦地方品种 “ 矮兰麦 ” 作母本与抗
穗发芽节节麦杂交 ,获得具有矮秆和抗穗发芽特性的
矮兰麦 一 节节麦双二倍体材料“ Rs P ” 〔’ 〕 。 因此 , 本研
究拟利用四川小麦品种川农 16 与圆锥小麦地方品种
进行远缘杂交 , 以期为进一步利用圆锥小麦地方品种
DOI : 10. 16590 /j . cnki . 1001 -4705. 2008. 11. 052
研究报告 李 伟等 :普通小麦川农 6 1与圆锥小麦杂交后代分析
中优异基因资源奠定基础 。
1材料与方法
1
.
1材 料
选取熟期适当 ,株叶型表现较好的圆锥小麦地方
品种 A S 23 13 、 A S 23 15 、 AS 2 3 10 、 AS 2 38 1 和 A S 23 80
作为四倍体亲本。 而六倍体亲本选取普通小麦品种川
农 16 ,它是四川农业大学小麦研究所以川育 12 为母
本 ,含有黑麦血缘的材料 87 4 29 为父本 , 采用杂交育
种多代选育而成的小麦高产品种。 在两年省区试中表
现突出 ,两年 24 点次试验均增产 ,平均增产 14 . 2% ,
最高增产达 39 . 3 % ,平均产量达 5 . 8 “ hm Z ,最高产量
达 7 . 53 “ h m Z , 曾创四川省区试最高纪录。 20 1年通
过四川省区试 , 20 2 通过四川省品种审定委员会审
定。 同时表现出较好的抗病性 , 中抗条锈和高抗白粉
病。 熟期适中 ,株叶型好 ,落黄转色佳 ,适宜作为远缘
杂交亲本 4[] 。
1
.
2 方 法
2《X只 年 3 月下旬 , 以川农 16 与供试圆锥小麦地
方品种配制杂交组合 , 5 月中下旬收获杂种。 2《X)4 年
10 下旬播种所收获杂种 , 20 5年 3月下旬对杂种进行
花粉母细胞减数分裂观察 , 确认杂种的真实性以及检
测染色体分离配对 。 对真杂种 ,选取其 1 一 3穗子与其
它主栽品种进行回交 (包括川农 16 、 川育 18 和川麦
42 )
,
5 月中下旬收获 F , 种子和回交杂种 ,并对杂种 F l
农艺性状进行考察 ,并于 20 5 年 10 月下旬播种 , 2仪拓
年 3 月继续用优异新品种 (系 ) 回交 ,并于 2《刃6 年 5 月
考察杂种植株农艺性状表现 。
其中花粉母细胞减数分裂操作程序如下 :在杂种
亲本孕穗期 ,取处于减数分裂各时期的花药用卡诺氏
(I 95 % 乙醇 : 乙 二 3 : l) 固定 24 h ,醋酸洋红染色压片 ,
观察减数分裂中期的染色体配对情况 。
2 结果与分析
2
.
1 花粉母细胞检测
对杂种 F , 的花粉母细胞检测表明 ,有 6 个组合川
农 16 / A S 2282 、 A S 2 3 10 /川农 16 、 川农 16 / A S 2 3 15 、川
农 16 / SA 23 13 、 川农 1 6 / AS 230 8 和川农 16 / A S 2 38 1所
配制的杂交得到真杂种 ,其花粉母细胞减数分裂中期
时可以观察到染色体数目为 35 。 其中组合川农 16/
AS 2 2 82
、 川农 16 / A S 23 15 、 川农 16 / A S 238 1 和 SA
23 10 )/ l {农 16 中均检测到减数分裂时有 7条未配对的
单价体 ,其中组合川农 16 / As 2282 有 14 个二价体和 7
个单价体 ,组合川农 16 / SA 2 3巧 有 12 个二价体 、 7 个
单价体和 1 个四价体 , 组合川农 16/ A s 2308 有 12 个
二价体 、 8 个单价体和 1 个三价体。 组合川农 16 / AS
23 13 在减数分裂后期赤道板中央有落后的染色体 。
可以看出 , 圆锥小麦地方品种与普通小麦远缘杂交 ,减
数分裂的表现在不同材料间存在差异 。
2
.
Z F : 植株农艺性状分析
从双亲与杂种 F : 农艺性状表现可以看出 (表 1 ) ,
F , 植株株高普遍介于双亲株高之间 , 而分孽数表现
上 ,不同组合间表现存在差异 ,组合川农 16 / As 2 282
的 F : 分孽数达 15个 , 而组合川农 16 / A S 23 13 的 F , 分
孽数仅有 4个。 可以看出 , 双亲分集能力强不一定导
致杂种 F l 分集能力强 ,既存在小于双亲平均值的 , 也
存在超双亲平均值。 穗长方面 ,杂种 F , 均表现出超亲
优势。 而 F l 小穗数表现也介于双亲之间 ,超过川农
16 的值 ,而小于圆锥小麦地方品种亲本 。 穗粒数表现
既有超过双亲的 ,也有小于双亲值的 ,不同组合间存在
差异。 同时可以看出 , 四倍体圆锥小麦地方品种与普
通小麦六倍体杂种 F , 植株能够正常结实。
表 I F, 植株与亲本农艺性状表现
组合 怂 有效。 穗长 小穆数(个 ) 穗粒数(粒 )
川农 16/ AS 2 2 82 10 1 5 1 1. 5 23 56
A S 23 10/ 川农 16 104 . 5 1 0 10 . 5 22 42
川农 16 / AS 2 313 9 6 . 5 4 11. 5 24 68
川农 16 / AS 2 315 10 5 . 5 1 2 12 . 5 25 62
川农 16/ AS 2 38 1 1X() 7 1 1 24 52
川农 16/ AS 2380 108 . 5 9 12 24 74
川农 16/ SA 2 30 8 11 1 1 3 13 24 6
平均 103 . 7 1 0 1 1. 7 24 60
川农 16 8 0 9 9 2 1 6 2
A S 2 3 13 157 1 3 12 3 0 7 4
A S 2 38 1 13 7 4 10 2 8 6
A S 2 380 13 9 5 10
.
5 27 7 6
A S 23 15 15 9 2 0 12 2 9 6
AS 2 2 82 135 1 3 1 1 27 82
A S 2 3 1 0 157
.
2 1 4 10 29 57
平均 137 . 7 1 1 1 0 . 6 27 6 9
2
.
3 后代农艺性状表现
对其中表现较好的组合 ,除继续利用川农 16 回交
外 , 也利用新育种的优异品种系川麦 42 和川育 18 进
行回交 。 可以看出 , BC ; F l 的植株高度保持在 70 一 85
c m 之间 , 相对 F , 株高已有较大改善。 小穗数表现一
般 , 而穗粒数较多(表 2 ) , 表现出稳定性 。 对川农 16 /
AS 23 80 组合的 F : 所得到的 19 个单株进行了农艺性
状考察 (表 3 ) ,株高变幅为 56 一 105 c m ,有效穗变幅为
3 一 34 个 ,穗长变幅为 7 . 5 一 14 c m ,小穗数变幅为 16 -
34 个 , 而穗粒数变幅为 4 0 一 8 个 。 可以看出 , F: 代发
·
3 1
·
第 2 7卷 第 1期 2 0 ( )8 年 1月 种 子 (d Se e )Vl o.2 7N o.N 1 1 ov .2 X( )8
生较大分离 ,植株间差异较大 , 绝大多数植株可育可
实 ,但也有不育株出现 ( 4号植株 ) 。
表 2 BC : F: 农艺性状表现
组合 怂 有效。 穗长 小穗数 穗粒数(。 m ) (个 ) (个 )
内`,山O几ù月才n,O产201川农 16 / A S 23 80/ 川育 18
川农 16 / A S 23 15 /川麦 42
川农 16 / AS 2315 /川农 16
84
.
5 6
78
.
5 12
70
.
5 20
13 5
13
.
5
12
表 3 川农 16/ SA 23 80 组合 F: 植株农艺性状
有效。 恶 小穆数(个 ) 穆粒数(粒 )
1 7 4 3 11
.
5 2 0 4 8
2 88 6 10 2 64
3 7 2 19 12
.
5 30 86
4 74 13 7
.
5 18 不育
5 82
.
5 6 1 1 2 62
6 56 3 10 16 40
7 90 15 14 24 6
8 96 5 13 1 8 56
9 1X() 4 9
.
5 22 62
10 89 1 2 10
.
5 24 64
1 1 1 01 6 8
.
5 18 4 8
12 105 21) 1 2 32 80
13 6 8 1 8 1 1 20 88
14 8 0 24 1 1 2 7 8
巧 7 1 15 10 . 5 2 7 2
16 73
.
5 34 12
.
5 2 2 7 8
17 86
.
5 6 1 1
.
5 2 8 6
1 8 96 5 13 28 7 6
19 81 1 1 10 34 86
平均 83 . 3 1 1 . 8 1 1 23 68
3 讨 论
远缘杂交是丰富普通小麦遗传基础的重要途径之
一 。 小麦的近缘属中含有丰富的基因资源 , 有许多有
价值的基因川 。 小麦属包括二倍体、 四倍体和六倍体
等种 ,含有 A 、 A B 、 AB D 、 AG 和 A AG 等各种基因组 , 而
小麦族更是多达 30 多个物种 , 含有 20 余种基因组 ,
具有二倍体至十二倍体。 因此 , 在小麦族间进行广泛
的杂交 ,既可以创造新物种 , 又可育成异源附加系 、 代
换系和具有某些优异特征特性的新类型 21[ 。
圆锥小麦是具有 A B 染色体组的四倍体种 ,染色
体数为 28 ,而栽培小麦六倍体染色体组为从B BD D ,
因此直接通过杂交就可以实现向普通小麦转移基因。
前人的研究表明 , 圆锥小麦与六倍体小麦种 ( A B D 染
色体组 )杂交时 , 有部分的遗传亲和性。 圆锥小麦与
·
3 2
·
普通小麦的正交和反交组合 F , 杂种自花结实率相应
为 37 % 和 3 . 2% 〔’ J。 圆锥小麦与六倍体小麦种杂种
减数分裂中一般形成 14 个二价体 ,而 7 个单价体随机
分配 , 结果 F , 出现不育小花。 本研究中同样检测发
现 ,杂种 F l 为五倍体 ,具有 35 条染色体。 但减数分裂
时使用同一亲本川农 16 ,而另一亲本为不同的四倍体
圆锥小麦材料。 虽然同为 AA B B染色体组成 , 但其减
数分裂时染色体配对存在差异 , 除了均出现 7 个单价
体外 ,在有棒状二价体和环状二价体数上存在差异 , 同
时在不同材料中出现了四价体和三价体。 表明供试圆
锥小麦地方品种在染色体组成上存在差异 , 具有丰富
的类型 。 彭正松在对四倍体圆锥小麦地方品种 “ 矮秆
番麦 ” 的 C 带检测发现 ,其 B 组染色体的带型特征与
六倍体小麦的相似 , 只是其 7 B 染色体长臂上的末端
带在六倍体小麦中很少出现 [` ] 。 彭正松等对圆锥小
麦高亲和种质矮兰麦的 C 带分析表明 , 矮兰麦 3 B 、
4 A
、
4 B 及 7 B 染色体与普通小麦相应染色体的带型
存在差别 v[] 。 因此 , 圆锥小麦地方品种染色体与普通
小麦存在差异 ,这也导致了在本试验中三价体和四价
体的出现 。 同时可以看出 , 环状二价体和棒状二价体
的出现 ,表明其中 A B 组染色体与普通小麦六倍体中
的 AB 组染色体差别不大 , 能正常配对 。 这也保证了
其有性杂交时能够较正常结实 、 可育。 前人在研究圆
锥小麦与普通小麦杂交中凡 出现育性分离阁 ,本研究
也观察到不育株的出现 ,结果较一致 。
圆锥小麦与普通小麦杂交中后代会出现较大分
离 ,不易稳定 ,本研究对 1 组合 凡代农艺性状的考查
也证实了这一点。 而本研究的目的是为了将圆锥小麦
的血缘引人普通小麦中 ,从而产生有益的变异。 因此 ,
对圆锥小麦与普通小麦的杂交 F , 继续利用新育成品
种进行回交 ,既能减少后代的分离 , 同时又能不断引人
优良新品种的基因 , 以及提高杂种的可育性 。 本试验
中采取这种策略 , 表明也是有效的。 同时采用花粉母
细胞检测 ,重点检测单价体的出现 ,从而快速检测其是
否为正杂种 ,保证了后续杂交工作的准确性 ,也降低了
工作强度 。 对本研究中远缘杂交组合的遗传变异情况
以及其育种利用价值 ,有待进一步研究 。
高司株抽编号
参考文献 :
【i] 董玉深 ,郑殿升主编 . 中国小麦遗传资源【M〕. 北京 : 中国农
业出版社 , 2以刃 .
【Z J董玉深 . 小麦远缘杂交育种〔C l刀 2 1世纪小麦遗传育种展
望 一 小麦遗传育种国际学术讨论会文集 . 北京 : 中国农业科
技出版社 , 20 1 : 12 一 2 .2
研究报告 王 学 :低温胁迫下精胺对黄瓜幼苗抗氧化酶系统及膜脂过氧化的影响
低温胁迫下精胺对黄瓜幼苗抗氧化酶系统及膜脂过氧化的影响
王 学
(山东理工大学生命科学学院 , 山东 淄博 25 汉9 )
摘要 :研究了低温 ( 5 ℃ )胁迫下精胺对黄瓜幼苗叶片杭氧化酶系统和膜脂过氧化的影响 。 结果表明 ,外施精胺显著降低
了低温胁迫下黄瓜幼苗叶片的丙二醛含量和电解质渗漏率、 增强了超氧化物歧化酶、 过氧化氮酶、 过氧化物酶和杭坏血
酸过氧化物酶活性 ,提高了杭坏血酸和脯氛酸含量 ,从而增强了植株抗氧化能力 ,减轻 了细胞膜伤害 ,提高了黄瓜的杭寒
力 。
关键词 : 精胺 ; 黄瓜 ; 抗氧化酶 ; 膜脂过氧化
中图分类号 : Q 945 ; 5 64 2 . 2 文献标志码 : A 文章编号 : 1加 1 一 47 05 ( 2的8 ) n ( 旧33拱
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黄瓜是世界范围内普遍栽培的重要蔬菜之一 ,作
为冷敏感植物 ,低温胁迫是其高产优质的主要限制因
子 。 而我国北方冬季温室及早春露地栽培时黄瓜幼苗
常常出现低温胁迫现象 ,经调查发现 ,在连续阴天情况
下 ,温度可降至 5 ℃以下 ,严重影响黄瓜正常的生理生
收稿 日期 : 20 8 一 06 一 30
墓金项目 :山东理工大学博士科研启动经费 ( 4 04 1闷众刃27 ) 。作者简介 :王 学 ( 197 4 一 ) ,女 , 山东淄博人 ;博士 , 讲师 , 研究方向 :植
物逆境生理 。
化反应 , 导致其产量大幅度降低 ,给农业生产带来巨大
损失 。 因此 ,研究黄瓜低温胁迫的伤害机理及寻找提
高其抗冷性的有效方法 , 在理论和实践上都有重要
意义 。
多胺 ( oP ly丽 en s , PA s )是生物代谢过程中产生的
一类具有生物活性的低分子量脂肪族含氮碱 , 广泛分
布于动物 、植物和微生物体内。 长期以来多胺被看作
是无用的代谢末端产物或废物 , 自 20 世纪 60 年代以
来 ,多胺的生物学功能才引起人们的重视 ,多胺的系统
研究则是从 20 世纪 80 年代开始 [` 1 。 植物体内常见的
【3〕兰秀锦 ,颜济 . 中国四倍体地方小麦品种矮兰麦与中国产节
节麦的双二倍体及其在育种上的利用【J] . 四川农业大学学
报 , 19 2 , 10 ( 4 ) : 5 8 1 一 5 85 .
【4〕郑有良 ,兰秀锦 ,魏育明 ,等. 小麦新品种川农 16 农艺性状
分析【J〕. 四川农业大学学报 , 202 , 20 ( 3 ) : 194 一 197
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