全 文 ：第 31卷　第 6期 西北农林科技大学学报 (自然科学版 ) Vol. 31 No. 6
2003年 12月 Jour. o f No r th west Sci-Tech Univ . of Ag ri. and Fo r. ( Nat. Sci. Ed. ) Dec. 2003
普通小麦-华山新麦草异代换系和
附加系的 C-分带鉴定
赵继新 1 ,陈新宏 1 ,王小利 1 ,武　军 1 ,傅　杰1 ,何蓓如 1 ,宋亚珍 1 ,孙志刚 2
( 1西北农林科技大学 农学院 ,陕西 杨陵 712100, 2陕西省种业集团有限责任公司 ,陕西 西安 710016)
　　 [摘　要 ]　利用染色体 C-分带技术 ,对普通小麦 -华山新麦草异代换系和附加系进行了细胞学鉴定。鉴定结果
表明 ,普通小麦 -华山新麦草的 3个异代换系 H921-6-12为 5A /Nh5代换、 H922-9-12为 3B /Nh4代换、 H924-3-4为
3D /Nh4代换 , 2个异附加系 H8911-1-2-6为 Nh4附加、 H9014-154-2为 Nh7附加。 初步推断华山新麦草的 Nh5和 Nh4染
色体分别能补偿普通小麦的 5A和 3B, 3D的缺失。
[关键词 ]　普通小麦 ;华山新麦草 ;异代换系 ;异附加系 ;染色体 C-分带
[中图分类号 ]　 S512. 101; S512. 103　　　 [文献标识码 ]　 A [文章编号 ]　 1671-9387( 2003) 06-0001-04
　　华山新麦草 ( Psathyrostachys huashanica, 2n=
14, NN )是禾本科、小麦族、大麦亚族、新麦草属的
一种多年生异花授粉植物 ,为分布在秦岭山脉华山
段的一个中国特有种 ,具有抗寒、抗旱、早熟、矮杆 ,
优质、抗病等特点 [1 ]。 井金学等 [2 ]、王美南等 [3 ]对华
山新麦草进行了抗条锈性和抗全蚀病的研究 ,表明
华山新麦草具高抗条锈病和全蚀病的特性。我国科
技工作者自 1988年开展普通小麦与华山新麦草杂
交以来 ,先后有陈漱阳等 [1 ]、孙根楼等 [4 ]等获得了杂
交成功。侯文胜等 [5 ]、陈漱阳等 [6 ]分别获得了普通小
麦 -华山新麦草的异代换系和附加系 ,并对其进行了
细胞遗传学研究 ,目前已获得了 5A, 3D代换系和一
系列附加系。
染色体 C-分带可显示组成型异染色质的分布
和染色体结构的变异 ,根据 C-分带带型的不同 ,可
以识别某物种中的异源染色体或染色体片段。 钟少
斌 [7 ]等用这种方法成功地鉴别了普通小麦中的簇毛
麦和黑麦染色体。 本研究利用此方法来鉴别普通小
麦中的华山新麦草染色体 ,以期为小麦遗传育种提
供更为广泛的种质资源。
1　材料与方法
1. 1　供试材料
　　试验所用材料有华山新麦草 ( Psathyrostachys
huashanica ) ;普通小麦 ( Triticum aestivum ) 7182、中
国春 ;普通小麦 7182与华山新麦草杂交育成的倍半
二倍体 H8911 (染色体组构成 AABBDDN, 2n =
49) , H8911连续自交 3代后选育的附加系 H8911-
1-2-6( 2n= 44) , H8911与 7182回交 2代后选育的
附加系 H9014-154-2 ( 2n = 44) ;缺体小麦 N5A,
N3B, N3D与 H8911杂交后选育的异代换系 H921-
6-12( N5A× H8911, 2n = 42) , H922-9-12 ( N3B×
H8911, 2n = 42) , H924-3-4 ( N3D× H8911, 2n =
42)。 以上材料均来自本课题组。
1. 2　试验方法
1. 2. 1　染色体制片　将小麦种子用自来水浸泡约
12 h后 ,保持 25℃在铺有吸水纸的培养皿中培养 ,
待根长至 1～ 2 cm时 ,取根尖在冰水中预处理 20～
24 h ,然后用乙醇∶冰乙酸 (体积比= 3∶ 1)的卡诺
液固定 2～ 3 d,用体积分数 45%冰乙酸溶液压片。
液氮冰冻揭片后 ,在 45～ 50℃体积分数 45%冰乙
酸溶液处理 3 min,然后气干。
1. 2. 2　染色体 C-分带　染色体 C-分带采用改进的
Endo方法 [9, 10 ] ,即将空气干燥的制片依次在 45～ 50
℃体积分数 45%乙酸溶液、 50 mg /L Ba (O H) 2溶液
和 2× SSC溶液中分别处理 3～ 5 min, 2～ 2. 5 min
和 5～ 15 min,每次用清水冲洗载玻片后 ,用 pH=
6. 8的磷酸缓冲液稀释 Giemsa染液后适度染色。
OLYMPU S BH-2生物显微镜观察并照相。
[收稿日期 ]　 2002-12-18
[基金项目 ]　国家 863计划项目 ( 2001AA241037) ;陕西省自然科学基金项目 ( 2001SM15) ;农业部农业结构调整重大技术研究专项
( 2002-02-01A)
[作者简介 ]　赵继新 ( 1971- ) ,男 ,陕西汉中人 ,助理研究员 ,在读硕士 ,主要从事小麦异源新种质创造和遗传育种研究。
DOI : 10. 13207 /j . cnki . jnwaf u. 2003. 06. 001
2　结果与分析
2. 1　普通小麦-华山新麦草异代换系 C-分带鉴定
比较分析华山新麦草、普通小麦、普通小麦-华
山新麦草异代换系 H921-6-12, H922-9-12, H924-3-
4的 C-分带带型 ,结果发现 ,华山新麦草染色体主要
显端带且带纹单一 ,而普通小麦主要显着丝点带、中
间带和近端带等且带纹丰富 ,因此可以看出 ,这 3个
材料均含有 1对华山新麦草染色体 (图版Ⅰ -1～ 4)。
对照普通小麦和华山新麦草染色体带型 ,并参照王
秀娥等 [8 ]对华山新麦草染色体的命名及带型特征描
述 ,可推断 H921-6-12是华山新麦草的 Nh5染色体
( C-分带特征:短臂有一强端带 ,染色体臂比较大 )代
换了普通小麦的 5A染色体 ,而 H922-9-12, H924-3-
4是华山新麦草 Nh4染色体 (短臂有弱端带 ,长臂具
强端带 )分别代换了普通小麦的 3B和 3D染色体。
因此 ,认为华山新麦草的 Nh5和 Nh4染色体可能可补
偿普通小麦第 5和第 3同源群染色体的缺失。
图版Ⅰ 　普通小麦-华山新麦草异代换系染色体 C-分带
1.华山新麦草 , 2n= 14; 2.异代换系 H921-6-12, 2n= 42,箭头示华山新麦草 Nh5染色体 ; 3.异代换系 H922-9-12, 2n= 42,
箭头示华山新麦草 Nh4染色体 ; 4.异代换系 H924-3-4, 2n= 42,箭头示华山新麦草 Nh4染色体
Plate Ⅰ 　 The ro ot chr omosomes C-banding of the alien substitution lines
1. Psa thyrostach ys h uashan ica , 2n= 14; 2. H921-6-12, 2n= 42, arrowh ead show ing Nh5 ch romosomes; 3. H922-9-12, 2n= 42,
arrowh ead show ing N
h
4 ch romosomes; 4. H924-3-4, 2n= 42, arrow head sh owing N
h
4 chromosomes
2. 2　普通小麦-华山新麦草异附加系 C-分带鉴定
对照分析华山新麦草、普通小麦品种 7182和普
通小麦 -华山新麦草附加系 H8911-1-2-6, H9014-
154-2的 C-带带型 ,可以看出 ,其均附加有 1对华山
2 西北农林科技大学学报 (自然科学版 ) 第 31卷
新麦草的染色体。根据普通小麦、华山新麦草染色体
的带纹特征 ,及王秀娥等 [8 ]对华山新麦草染色体的
命名和带型特征描述 ,初步推断 H8911-1-2-6附加
的是华山新麦草的 Nh2染色体 (无随体 ,染色体较
长 ,长短臂各有一强端带 ,图版Ⅱ -1) ,而 H9014-
154-2附加的是华山新麦草的 Nh7染色体 (长短臂各
有一强端带 ,染色体最短 ,图版Ⅱ -2)。 另外 ,在异附
加系的选育过程中 ,普通小麦所用亲本一直是
7182,而多年试验发现 , 7182是一个很容易与小麦
属内其他异源物种杂交成功的材料 ,因此 ,有必要对
7182和中国春的 C-带带型作一比较 ,以观察 7182
是否具有与中国春不一样的带型。经过比较发现 ,两
者的 C-带带型无明显差异 (图版Ⅱ -3, 4)。
图版Ⅱ　普通小麦 -华山新麦草附加系染色体 C-分带
1.附加系 H8911-1-2-6, 2n= 44,箭头示华山新麦草 Nh2染色体 ; 2.附加系 H9014-154-2, 2n= 44,箭头示华山新麦草 N h7染色体 ;
3.普通小麦 7182, 2n= 42; 4.普通小麦中国春 , 2n= 42
PlateⅡ　 The roo t chromosomes C-banding o f the additional lines
1. H8911-1-2-6, 2n= 44, arrow head sh owing Nh2 ch romosom es; 2. H9014-154-2, 2n= 44, arrowh ead showing Nh7 ch rom osomes;
3. C-banding of 7182, 2n= 42; 4. C-banding of Chines e sp ring, 2n= 42.
3　讨　论
由于普通小麦和华山新麦草分属于小麦族中的
不同亚族 ,亲缘关系较远。 因此 ,其在形态学上和细
胞学上都有很大差别。染色体分带研究发现 ,普通小
麦和华山新麦草的 C-带带型有明显的不同 ,普通小
麦主要显示着丝点带或近着丝点带、近端带、部分端
带+ 中间带或着丝点带 ,且带纹丰富 ;而华山新麦草
则主要显端带 ,无着丝点带和中间带等 ,带纹单一 ,
这与王秀娥等 [8 ]的研究结果相符 ,这也为普通小麦
3第 6期 赵继新等:普通小麦 -华山新麦草异代换系和附加系的 C-分带鉴定
中的华山新麦草染色体的鉴定提供了可靠依据。井
金学等 [2 ]、王美南等 [3 ]及本课题组的多年观察发现 ,
华山新麦草及其与普通小麦的杂交后代 ,均表现出
较好的抗条锈性和抗全蚀病性 ,但不同株系间抗性
有别。 C-分带研究表明 ,这些抗性材料都含有华山
新麦草染色体 ,说明华山新麦草的抗病基因已转入
到了普通小麦中 ,这批材料的育成为小麦育种和品
种改良提供了优良的抗病基因来源。
[参考文献 ]
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C-Banding identification o f alien substitution lines
and alien additional lines in Triticum-Psathyrostachys
ZHAO Ji-xin
1
, CHEN Xin-hong
1
, WANG Xiao-li
1
,WU Jun
1
,
FU Jie
1
,HE Bei-ru
1
, SONG Ya-zhen
1
, SUN Zhi-gang
2
( 1 Col lege of Agronomy ,Northwest Sci-Tech University of Agriculture and Forestry , Yangling, Shaanx i 712100,China;
2 Shaanx i Province Seed Industry Group Co. Ltd. ,Xian 710016,China)
Abstract: A series o f alien substitution lines and addi tional lines o f Trit icum-Psathyrostachys were
identi fied by using ch romosome C-banding. The resul ts show s that H921-6-12 is a 5A /N
h
5 substitution line,
H922-9-12 is a 3B /N
h
4 line, H924-3-4 is a 3D /N
h
4 line. H8911-1-2-6 is an addi tional line of N
h
4 , H9014-154-2 is
an additional line of N
h
7 . It inferred that the chromosomes o f P. huashanica can substitute the w hea t chro-
mosomes 5A and 3B or 3D to generate.
Key words: Triticum aestivum; Psathyrostachys huashanica; alien substi tution lines; addi tiona l lines;
chromosome C-banding
4 西北农林科技大学学报 (自然科学版 ) 第 31卷