全 文 :随着生物技术的发展,分子育种已成为育种家进
行品种选育的重要手段,但作为中国主要粮食作物的
小麦,杂交育种依然是最常用的一种育种手段,据统
计,在 1962—1982年的 20年间,生产上推广的小麦品
种有472个,其中杂交育成有324个,占70.8%。此外,
年推广面积在 6.67×105 hm2以上的碧蚂 1号,济南 2
号,北京 8号、内乡 5号、石家庄 54、泰山 1号、丰产 3
号、济南 9号、徐州 14、繁 6、百农 3217、豫麦 2号、绵阳
11、小偃 6号、扬麦 5号、陕 7859、冀麦 30、豫麦 13等品
种也都是用杂交方法选育出来的[1]。笔者以普通小麦
品种晋农 190为父本,分别以普通小麦品种和六倍体
小黑麦品种为母本配置杂交组合,分析杂种F1农艺性
状的遗传,旨在为利用杂交手段选育更多的小麦优良
品种提供基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
普通小麦品种晋农 190,BY38冬,C949,晋 51,临
运2039,石新826,长丰11,临抗2号,D83367,平阳穗1
号;六倍体小黑麦品种Moreno, Tewo, Pronto, Presto,
Prado, Tornado, Lamberto,编号分别为 S1、S3、S5、S6、
S7、S9、S10;以普通小麦品种晋农 190为父本,分别以
其余9个小麦品种或7个六倍体小黑麦品种为母本配
基金项目:山西省留学基金“转基因合成小麦新种质”(2004044);山西省留学回国人员科技活动择优资助“小麦新种质的标记辅助选育”(200856)。
第一作者简介:樊存虎,男,1970年出生,汉族,山西临猗人,在读硕士,讲师,从事遗传育种和技术推广工作。通信地址:044000山西运城农业职业技
术学院。
通讯作者:孙黛珍,女,1964年出生,汉族,山西万荣人,博士,教授,硕导。通信地址:030801山西农业大学农学院,Tel:0354-6288706,E-mail:sdz64@126.com。
收稿日期:2009-01-22,修回日期:2009-02-25。
普通小麦品种间以及与六倍体小黑麦
种间杂种F1农艺性状的遗传分析
樊存虎 1,2,王曙光 1,孙黛珍 1
(1山西农业大学农学院,山西太谷 030801;2运城农业职业技术学院,山西运城 044000)
摘 要:为给杂交选育优良小麦品种提供基础,以普通小麦品种晋农190为父本,分别与9个普通小麦品
种、7个六倍体小黑麦品种为母本配置杂交组合,对杂种F1代的农艺性状进行分析,发现除了无芒对有
芒为显性之外,其余农艺性状均表现为数量遗传,F1代表现为超亲遗传或介于双亲之间。六倍体小黑麦
的灰绿色叶片或茎秆、穗长长和红色不饱满的籽粒在杂种F1代显现,可作为鉴别真假杂种的典型性状。
关键词:普通小麦;六倍体小黑麦;杂种F1;农艺性状
中图分类号:S512 文献标识码:A
Genetic Analysis of Agronomic Traits of Hybrid F1 from Different
Wheat Cultivars and between Wheat and Triticale
Fan Cunhu1,2, Wang Shuguang1, Sun Daizhen1
(1College of Agriculture, Shanxi Agricultural University, Taigu Shanxi 030801;
2Yuncheng Vocational College of Agriculture, Yuncheng Shanxi 044000)
Abstract: To provide the basis for breeding wheat varieties with good qualities using hybridization method, the
paper analyzed the genetic laws of hybrid F1between 9 wheat varieties and Jinnong 190 , as well as interspecific
hybrid F1 between 7 triticale varieties and Jinnong 190. The results showed that most agronomic traits of hybrid
F1 are quantitative, and super-parents or between the two parents, except for awn . The ash green leaf and
stem , long spike and red unfull grain from triticale are expressed in interspecific hybrid F1, which are regard as
typical traits of identifying hybrids.
Key words: common wheat, hexaploid triticale, hybrid F1, agronomic trait
中国农学通报 2009,25(10):137-139
Chinese Agricultural Science Bulletin
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
置的16个杂交组合。
1.2 试验方法
16个杂交组合及其亲本于2007年9月播种于山西
农业大学农学院试验田,每个组合行长1 m行距0.2 m,
于蜡熟期分别从这些组合中随机选 10株,测定株高、
旗叶长、旗叶宽、基部茎粗、叶型。成熟后整株收获,在
实验室考察了芒的有无、穗形、分蘖数、穗长、小穗数/
穗、结实数/小穗、穗粒数、粒形、粒色等农艺性状,计算
其平均值,观察杂交种与亲本间的差异。
2 结果与分析
2.1 普通小麦品种间杂种F1农艺性状的遗传
根据普通小麦农艺性状记载标准[1]考察了 9个小
麦品种间杂种F1及其亲本的农艺性状,发现所选普通
小麦品种株高 58.4~98.0 cm,旗叶长 13.8~22.4 cm,旗
叶宽 1.2~1.8 cm,基部茎粗 0.275~0.472 cm,分蘖数
3.4~5.2个,穗长 6.6~10.3 cm,小穗数/穗 16~19.8个,每
小穗结实数 2.4~3.6个,穗粒数 28.68~57.65个。杂种
F1株高 65.2~82.6 cm,旗叶长 15.9~20.7 cm,旗叶宽
1.3~1.8 cm,基部茎粗 0.333~0.468 cm,分蘖数 4.6~6.2
个,穗长7.2~9.1 cm,小穗数/穗16.8~20.4个,每小穗结实
数2.4~3.2个,穗粒数23.86~40.97个。从田间整体看,F1
表现整齐一致,茎杆粗壮,叶色浓绿,对应于各自亲本,杂
种株高、旗叶宽、分蘖数、小穗数/穗大多表现为超亲现
象,少数介于双亲之间;而杂种的旗叶长、基部茎粗、穗
长、穗粒数大多介于双亲之间,少数超亲;结实数/小穗表
现为与亲本之一相同、超亲、介于双亲之间;下垂的叶型
与上冲的杂交F1表现为平展、下垂、上冲;棍棒形穗形与
纺锤形杂交F1表现为棍棒形、纺锤形、长方形;无芒与有
芒杂交F1全部表现为顶芒;籽粒卵圆与椭圆杂交F1表现
为卵圆或椭圆;白色与红色杂交F1表现为白色或红色,
白色与白色杂交F1也表现为白色或红色(表1)。因此芒
的有无可以作为鉴别真假杂种的一个典型性状。
亲本及组合
晋农190
BY38冬
BY38冬×晋农190
C949
C949×晋农190
晋51
晋51×晋农190
临运2039
临运2039×晋农190
石新826
石新826×晋农190
长丰11
长丰11×晋农190
临抗2号
临抗2号×晋农190
D83367
D83367×晋农190
平阳穗1号
平阳穗1号×晋农190
株高
/cm
67.9
78.3
82.6
70.4
76.5
98
74.9
60.1
67.4
58.4
69.6
74.4
77.1
70.3
79.7
69
65.2
69.7
70.9
旗叶长
/cm
20.1
14.6
15.9
21
20.7
17.5
21.1
13.8
19.7
14.9
20.1
18.9
18.1
22.4
17.6
17.7
16.6
19.5
19.8
旗叶宽
/cm
1.6
1.2
1.5
1.6
1.7
1.4
1.3
1.4
1.8
1.5
1.8
1.2
1.3
1.7
1.7
1.5
1.6
1.8
1.7
基部茎粗
/cm
0.472
0.275
0.344
0.374
0.431
0.394
0.378
0.356
0.468
0.372
0.448
0.37
0.368
0.322
0.333
0.316
0.413
0.425
0.357
叶型
下垂
上冲
平展
下垂
下垂
下垂
下垂
上冲
下垂
下垂
下垂
下垂
下垂
下垂
下垂
上冲
上冲
上冲
下垂
芒的
有无
无
长
顶
长
顶
长
顶
长
顶
长
顶
长
顶
长
顶
长
顶
长
顶
穗形
棍棒形
纺锤形
纺锤形
纺锤形
纺锤形
纺锤形
纺锤形
纺锤形
长方形
纺锤形
棍棒形
纺锤形
纺锤形
纺锤形
纺锤形
纺锤形
纺锤形
纺锤形
纺锤形
分蘖
数
5.2
3.8
4.6
4.4
6.2
5
7
4.2
6.2
3.4
5.4
3.8
5.2
4
4.8
3.4
5.2
3.6
4.8
穗长
/cm
7.8
7.9
8.3
6.6
8.8
10.3
7.9
8.9
8
8.3
8
8
9.1
7.1
7.2
8.5
8.2
9.4
8.6
小穗数
/穗
18.2
17.6
18.4
16
18
18.4
17.6
19.6
20.4
16
18.8
18
19.2
17.6
16.8
18.4
19.2
19.8
18.8
结实数
/小穗
2.4
2.4
2.4
3.6
3.2
3.2
2.8
3
3
3
3.2
2.4
3
2.8
2.6
3
2.4
3.2
3.2
穗粒
数
29.42
28.68
30
39.09
40.97
37.6
23.86
36.43
31.61
57.65
35.93
36.58
35.77
32.75
31.46
48.82
31.15
51.67
40.42
粒形
卵圆
卵圆
卵圆
卵圆
卵圆
卵圆
卵圆
椭圆
椭圆
椭圆
卵圆
椭圆
卵圆
卵圆
卵圆
椭圆
卵圆
椭圆
卵圆
粒色
白
红
白
白
红
白
白
红
红
白
红
白
白
红
红
白
红
红
红
2.2 六倍体小黑麦与普通小麦杂种F1农艺性状的遗传
从表 2可以看出,母本小黑麦株高变化为 71.3~
91.4 cm,旗叶长变化为 15.3~21.3 cm,旗叶宽为 1.3~
1.7 cm,基部茎粗为0.414~0.555 cm,分蘖数为4.6~11.6
个,穗长7.6~11.9 cm,小穗数/穗为20~33个,结实数/小
穗为 2~2.4个,穗粒数为 57.6~57.9个。而与普通小麦
品种晋农190的杂种后代株高变化范围为77.9~97.8 cm,
表现为超亲或介于双亲之间;旗叶长为16.3~21.3 cm,大
多介于双亲之间;旗叶宽为1.5~2.2 cm,全部表现超亲
现象;基部茎粗为0.412~0.521 cm,表现为超亲或介于
双亲之间;分蘖数为 1.3~8.5个,表现为正向或负向超
亲或介于亲本之间;穗长为 7.4~10.9 cm,表现为超亲
表1 普通小麦品种间杂种F1农艺性状表现
·· 138
或介于双亲之间;小穗数/穗为 15~25个,大多表现介
于双亲之间,少数表现超亲;结实数/小穗为 0~0.8个,
穗粒数为7.9~7.12个,表现了远缘杂交不育现象;平展
叶型与直立叶型杂交,F1全部表现为直立;无芒的小麦
品种与有芒的小黑麦杂交F1全部表现为顶芒;深绿叶
色或茎秆与灰绿杂交,F1表现为灰绿;白色饱满的小麦
与红色偏瘪小黑麦杂交,F1全部表现为红粒偏瘪。因
此,普通小麦与六倍体小黑麦杂交,F1表现了小黑麦的
灰绿色叶片或茎秆、穗长长和红色不饱满的籽粒,这些
可作为鉴别真假杂种的典型性状。
3 结论与讨论
普通小麦品种间杂交,由于大多数农艺性状为数
量性状,杂种F1没有显隐性之别,表现为超亲遗传或介
于双亲之间,只有无芒表现为典型的显性性状(F1为顶
芒可看作无芒),所以在鉴别真假杂种时,除了芒的有
无可以作为一个典型性状之外,还必须以父母本为对
照仔细辨别分析各个农艺性状,去除假杂种,为分离世
代选择打好基础。
普通小麦与六倍体小黑麦杂交,杂种F1表现了小
黑麦特有的灰绿色叶片或茎秆以及红色不饱满的籽粒
性状;其次杂种F1育性表现也是鉴别真假杂种的一个
典型性状。
研究表明,普通小麦品种间杂交,杂种F1代的植株
高度与穗粒重等产量性状呈负相关,且对产量的作用
也产生负效应[2]。而笔者发现不论普通小麦品种的杂
种F1还是与六倍体小黑麦的杂种F1的株高都表现为高
于或低于双亲或介于双亲之间,在F2代都要发生分离,
所以 F1代的株高对于选育优良单株并没有直接的影
响。相关和通径分析,单穗粒数与单穗粒重关系密切,
且对单穗产量的直接作用最大[3],所以 F1应保留大穗
的单株去除小穗的劣株。
参考文献
[1] 盖钧镒.作物育种学各论.北京:中国农业出版社,2006:77,105-106.
[2] 陈素生,宋晓华,刘生祥,等.冬、春小麦杂种F1及春小麦品种间杂种
F1代主要农艺性状的研究.种子,2003,6:32-33.
[3] 宋晓华,梁朴.冬春小麦杂种F1代主要农艺形状的研究.宁夏农学
院学报,2003,23(4):1-2.
组合
晋农190
S1
S1/晋农190
S3
S3/晋农190
S5
S5/晋农190
S6
S6/晋农190
S7
S7/晋农190
S9
S9/晋农190
S10
S10/晋农
190
株高
/cm
67.9
71.3
87.7
89.4
83.6
89.7
97.8
90.5
90.7
89
83.4
91.4
77.9
88.7
93.5
旗叶长
/cm
16.5
21.3
17.8
21.1
16.3
15.3
21.3
20.4
20.4
21
18.8
21
19.4
21.1
20.2
旗叶宽
/cm
1.5
1.5
1.6
1.6
1.8
1.4
1.6
1.5
1.6
1.3
1.5
1.7
2.2
1.5
1.6
叶型
平
直立
平
直立
平/直立
直立
平
平
平
直立
平
直立
平
直立
平
叶色
深绿
深绿
深绿
深绿
深绿
深绿
深绿
灰绿
灰绿
深绿
深绿
灰绿
灰绿
灰绿
灰绿
茎秆
色
深绿
深绿
深绿
深绿
深绿
深绿
深绿
灰绿
灰绿
深绿
深绿
灰绿
灰绿
灰绿
灰绿
基部茎粗
/cm
0.462
0.414
0.422
0.432
0.464
0.418
0.438
0.555
0.521
0.44
0.437
0.445
0.427
0.481
0.412
分蘖数
/个
5.2
4.6
8.5
8.8
5
8
8.3
11.6
6.8
9
6
10
1.3
7.4
3
芒的
有无
无
长
顶
长
顶
长
顶
长
顶
长
顶
长
顶
长
顶
穗长
/cm
7.8
7.6
10.9
11.7
8.6
10.1
10.1
12.8
9.9
10.4
7.4
9.7
10.5
11.9
8.8
小穗数
/穗
18
20
25
28
20
29
25
33
15
29
21
26
21
27
24
结实数
/小穗
2.6
2.2
0.4
2.4
0
2.4
0.8
2
0.8
2
0.3
2
0.5
2
0
穗粒
数
29.42
57.6
7.9
57.7
7.10
57.8
7.10
57.7
7.11
57.8
7.11
57.8
7.11
57.9
7.12
粒形
卵圆
长圆
长圆
长圆
椭圆
长圆
卵圆
长圆
长圆
长圆
卵圆
长圆
卵圆
长圆
卵圆
粒色
白
红
红
红
红
红
红
红
红
红
红
红
红
红
红
饱满
度
饱满
偏瘪
偏瘪
偏瘪
偏瘪
偏瘪
瘪
饱满
偏瘪
饱满
偏瘪
饱满
瘪
饱满
瘪
表2 六倍体小黑麦与普通小麦杂种F1农艺性状表现
樊存虎等:普通小麦品种间以及与六倍体小黑麦种间杂种F1农艺性状的遗传分析 ·· 139