全 文 ：第 18卷第 5期 麦类作物 Vo l. 18　 No. 5
1998年 9月 TRITICAL CROPS Septem ber , 1998
中间偃麦草和硬粒小麦在小麦
远缘杂交育种中的利用
陈　钢　高景慧　张庆勤
(贵州大学南区麦作研究中心　贵阳　 550025)
摘　要　中间偃麦草 ( Thinp yrum intermed ium = Agrop yon intermedium = Eltrigia intermedia ,
2n= 6x= 42, E1E1E2E2XX)和硬粒小麦 ( Triticum durum , 2n= 28, AABB)具有抗锈病、白粉病、大麦黄
叶病毒 ( BYDV)、根腐病及抗蚜、抗小麦蝇蚊、抗旱、耐寒 、耐盐碱及高蛋白等许多有益基因。通过远缘杂
交把它们的抗性基因及其它有利基因转入普通小麦的工作 ,有十分重要的意义。世界上许多国家相继开
展了此方面的研究工作 ,并取得了很多成果。本文综合论述了中间偃麦草和硬粒小麦在小麦远缘杂交育
种中的研究进展情况 ,并对二者的利用潜力和前景进行了探讨。
关键词　中间偃麦草 ;硬粒小麦 ;远缘杂交
　　中间偃麦草和硬粒小麦具有许多对小麦改
良十分重要的经济性状 ,如中间偃麦草有对三
锈免疫、抗白粉病、根腐病、抗旱、耐盐碱及多年
生等有利基因 ;硬粒小麦有抗 BYDV、抗旱、抗
寒、高蛋白等有利基因。人们通过各种途径把它
们的优良性状基因转移给小麦 ,以改良小麦的
遗传基础 ,并取得了很大进展。
1　中间偃麦草和硬粒小麦的研究
利用进展
1. 1　研究利用概况
中间偃麦草是最早被选用为小麦远缘杂交
的优良亲本之一。 早在 1921年 I. Perciv al就开
始试验。1928～ 1930年 H. B.齐津用小麦与它杂
交成功 ,并培育出多年生小麦、再生饲料小麦和
普通小麦新品种。 我国孙善澄先生 1953年在东
北哈尔滨开始试验 ,于 1956年用它与小麦杂交
成功 ,并选育出不完全双二倍体新物种——八倍
体小偃麦 ,其中不完全双二倍体中 1、中 2、中 3、
中 4、中 5,具有再生力、分蘖力强 ,抗病性好等优
良性状 ,特别可贵的是中 4、中 5抗黄矮病、抗
旱 ,一直被许多单位作为优良抗源材料使用。 中
科院遗传所和中国农科院等单位分别利用中 4、
中 5选出了抗 BYDV的中间型材料 [4, 6, 9 ]。 硬粒
小麦具有高蛋白等有利基因 ,是小麦品质改良的
重要材料。 前苏联利用硬粒小麦别洛托夫卡 ,育
成了籽粒品质最好的春小麦品种萨拉托夫 29;
澳大利亚、意大利、智利等国也分别育成了一些
高蛋白品种应用于生产。我国的硬粒小麦主要分
布在西北和西南地区 ,由于营养价值高 ,产品食
味好 ,在国际市场上销路极好 ,许多单位相继开
展了对它的研究利用工作。南京农大刘大钧先生
从 1979年开始用硬粒小麦作母本与簇毛麦进行
属间杂交 ,获得了硬粒小麦—— 族毛麦双二倍
体 ,蛋白质含量达 20%左右 [4 ] ;我中心张庆勤先
生育成的一些高蛋白品系 ,达到了国家面包小麦
标准 ,并已应用于生产。
1. 2　育成的新品种 (系 )
前苏联利用普通小麦与中间偃麦草杂交 ,育
成了大穗、多花、抗倒、抗病、中熟的小麦冰草杂
种 599(小麦 /黑麦 / /中间偃麦草 ) ,抗倒、千粒重
高 ( 44～ 55 g )的小麦冰草杂种 186(冬小麦留切
申斯 329 /中间偃麦草 ) ,抗旱、抗病、抗落粒、千
粒重 50 g及蛋白质含量 17%的格列库尔 114
(小麦 /中间偃麦草 ) ,大穗多花、抗白粉病和叶锈
收稿日期: 1997— 12— 22　　修回日期: 1998— 06— 02
作者简介:陈钢 ,男 ,山东济南人 ,生于 1968年 ,于 1996年
考入贵州大学麦作研究中心攻读硕士学位 ,师从张庆勤教授 ,主
修遗传育种。
病的斯涅格伊列夫卡等小麦新品种。孙善澄先生
利用中间偃麦草与普通小麦杂交 ,育成了小偃 1
号、龙麦 1号、龙麦 2号、龙麦 3号、新曙光 6号、
新曙光 8号和新曙光 9及广西 260、 261。黑龙江
省克山农科所育成了克涝 1号、克涝 3号 (克 61
- 199 /中间偃麦草 / /小麦 )等小麦品种 [6, 7 ]。 这
些品种在生产上均起了一定的增产作用。
国内外利用硬粒小麦与小麦属间杂交也育
成了一系列品种。如澳大利亚育成的高产抗病品
种 Yallaroi及智利育成的高产、抗三锈及黄矮病
品系 Aromo- INIA,分别在澳大利亚的西北部
和智利的中、北部地区大面积推广。我国新疆建
设兵团农建二师农科所于 1952年首次利用硬粒
小麦品种塔城黑头与滨麦草杂交获得成功 [5 ] ,育
成了抗白粉病、锈病及耐湿、抗碱、抗霜、耐肥、千
粒重高、性状稳定的品系繁殖推广;据山西农科
院对三个硬粒小麦品种 87W028、 87W029和
87W032(硬粒小麦 /普通小麦 )的试验表明 ,它
们都高抗条锈病、叶锈病、白粉病和黄矮病 ,蛋白
质含量达 15% , 湿面筋含量为 30. 6%～
30. 63% ,干面筋 10. 77% ,黄色素 6%左右 ;我
中心育成的贵农 20、 21、 22(族毛麦 /硬粒小麦 / /
普通小麦 )表现高抗秆锈、中抗叶锈 ,对白粉病免
疫 ;三个品种在贵州省安顺地区和甘肃省甘谷县
试种 ,均表现了良好的丰产性能 [2 ]。节燕 3号 (光
稃野燕麦 /节节麦 / /硬粒小麦 /偏凸山羊草 )表现
中抗全蚀病、高抗根腐病、抗旱 ,对条、叶锈病和
白粉病高抗至免疫。在黑龙江省依安县试种 ,产
量为 5 250 kg /hm2 ,略高于对照品种。 另外 ,张
庆勤先生利用节节麦 / /硬粒小麦 /偏凸山羊草杂
交 ,经过多年的辛勤培育 ,成功地合成一个新种
质—— JYP新种 ( 2n= 42) [1 ]。 该种质具有抗条
锈病、叶锈病、白粉病、根腐病和高产优质等许多
优良农艺性状 ,并从中选育出了三个被命名为节
硬偏 3号、节硬偏 1号及野二燕 4号的小麦新品
系 ,经农业部谷物监督检验测试中心对送样的测
定 ,三个新品系分别达到了一、二、三级面包小麦
的国家标准。 而且令国内外专家关注的是 ,这是
世界上首次人工用二倍体野生种与硬粒小麦合
成的面包小麦 ,也是世界上第一次把偏凸山羊草
的抗白粉病、条锈病基因导入普通小麦类型中。
三个新品系经 3年在内蒙古和贵州省安顺地区
等地试种 ,对白粉病、条锈病及叶锈病均表现高
抗 ,中抗赤霉病 ,产量与当地对照品种相当或显
著增产 ,产生了良好的社会效益和经济效益 ,不
仅展示了远缘杂交给小麦品质改良所带来的广
阔前景 ,而且更有重要意义的是 ,这三个新品系
的选育成功 ,预示着我国面包小麦主要依靠进口
的状况有望改观 ,为此 ,《贵州日报》最近 ( 1997
年 4月 25日第一版 )以《张庆勤育成了 3个特种
优质小麦品系》为题对其作了专题报道。
1. 3　创造的中间 (原始 )材料
远缘杂交得到的杂种后代 ,有的虽然不能作
为新品种来利用 ,但具有某些突出特征特性的类
型 ,却是极好的中间材料。苏联的西尼科维齐利用
春小麦品种 / /小麦 /中间偃麦草杂交 ,培育出了一
套具有 1E- 7E偃麦草染色体的小麦异附加系 ,
这 7种附加系中最有意义的是具有染色体 1E的
附加系 ,因为这条染色体控制了抗小麦白粉病的
性状。 神尾等人利用中间偃麦草与小麦杂交育成
了对日本各种叶锈病生理小种表现出抗性的中间
偃麦草的附加系。威因赫斯在德国转移一对中间
偃麦草染色体到普通小麦的遗传背景中 ,具有兼
抗三锈的基因 ,并系统地和中国春单体杂交或照
射 ,得到了代换系和易位系。 美国的 Schulz-
schaef f等 [11 ]利用中间偃麦草 /硬粒小麦杂交 ,创
造了双二倍体杂种 Montana- 2( M T- 2) ,将二
者的抗病、耐寒、抗旱、半矮秆、多年生等有利基因
成功地结合在一起。孙善澄先生育成的中 1、中 2、
中 3、中 4、中 5,一直是小麦抗旱及抗病育种良好
的种质材料。 贾 旭等 [ 3, 9]从小麦栽培品种 77-
5433 /中 5的杂交组合中选育出一个抗大麦黄矮
病毒的品系 HG295,并从中 5 /Yi27 (即燕小黑
27,由我中心提供 )的杂交后代中选出三个抗多种
小麦病害的品系。 法国 Cauderon等人从小麦品
种 Vilmo rin和中间偃麦草的后代中得到一个部
分二倍体 T AF46,以此为基础欧洲和北美选出了
不少抗病的附加系和代换系 ;辛志勇等利用 TAF
育成的双体异附加系 L1为抗源 ,成功地将 L1中
的黄矮病抗性基因转移到小麦基因组中。黑龙江
农科院利用提莫菲维小麦与天兰偃麦草属间杂
交 ,获得了人工合成的小麦- 偃麦草双二倍体 [9 ] ,
为进一步将中间偃麦草的优良基因野生资源导入
普通小麦提供了良好的材料。
18 陈　钢等: 中间偃麦草和硬粒小麦在小麦远缘杂交育种中的利用 第 5期
如上所述 ,硬粒小麦具有抗病、抗虫、抗寒
等许多有利基因。 大麦黄矮病毒 ( BYDV )在西
亚和北亚严重流行 ,埃及育种工作者从 240个
抗蚜材料中选出了 80个高抗及 65个中抗的品
系。印度利用硬粒小麦作为桥梁作物 ,把抗白粉
病和条锈病基因导入了普通小麦 ;美国利用属
间杂交也选出了抗秆锈病及白粉病的硬粒小麦
种质材料 TIBL- BL。英国的 Weller等利用硬
粒小麦选出的 CL15160对麦蝇蚊生物型 C、 D、
L和 E表现抗性 ,这对培育抗虫和抗病品种可
能是很有用的 ;罗马尼亚和意大利利用硬粒小
麦高蛋白基因分别获得了高蛋白 ( 20% )、抗病、
高 产 的 异 源 四 倍 体 杂 种 ; 前 苏 联
Koahakhmetov ( 1985)等成功地将硬粒小麦的
抗旱及抗病基因引入面包小麦 ,育成了外观上
类似普通小麦的新类型 ,它表现矮秆抗倒、对多
种真菌病害免疫、千粒重 44～ 52 g、高蛋白
( 18%～ 20% )等许多优良性状 [12, 13 ]。 RU23是
一个优质面包小麦品系 , M asars等 [10 ]利用
RU 23 /硬粒小麦品系 BU16产生了一个 1B /1R
易位系 ,表现抗病优质。纪凤高等利用显性不育
六倍体小黑麦为母本与硬粒小麦杂交 ,育成了
显性不育硬粒小麦。南京农大刘大钧先生等从
硬粒小麦“中引 1320” /族毛麦的 F1与普通小
麦苏麦 3号品种杂交 F1中 (中引 1320 /族毛麦
/ /苏麦 3号 )选出了一株硬 -族双二倍体 ,硬-
族双二倍体与普通小麦再回交或自交 ,获得了
一批 2n= 43, 44的抗白粉病材料 ,为进行小麦
抗白粉病研究提供了新抗源。
目前已形成了有选择地向小麦染色体组转
移个别染色体或部分区段的技术 ,包括产生附
加系、代换系、易位系和不育系 ,它们均是选育
良种的要好材料。
2　中间偃麦草和硬粒小麦的利用
前景
远缘杂交是创造新物种、新资源和转移异
源遗传物质的有效途径 ,在理论和实践上都具
有重要意义。著名细胞遗传学家 E. R. Sea rs认
为:未来作物改良之最大希望在于有利外源基
因的导入。随着育种工作的进一步深入和农业
集约化的发展 ,育种目标日趋多样化和高标准 ,
同时与栽培品种内基因资源贫乏、狭窄的矛盾
也越来越明显 ,据 1982年的统计显示 ,约占我
国小麦栽培总面积一半的小麦良种都具有南大
2419、阿夫、阿勃、欧柔四个品种的血缘系统 ,使
广大育种工作者普遍有一种危机感。而小麦近
缘种属却是一个巨大的基因库 ,它可以为普通
小麦提供许多抗性基因 ,因此 ,通过远缘杂交把
中间偃麦草和硬粒小麦等小麦近缘种属的优良
性状基因导入普通小麦 ,对丰富小麦的种质资
源及改良其遗传基础均具有现实和深远的意
义。同时随着组织培养、离体受精、体细胞融合、
激光切割技术、染色体工程、基因工程等技术手
段的应用 ,将为中间偃麦草和硬粒小麦在小麦
远缘杂交中的利用带来广阔的前景。
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19第 18卷 麦　类　作　物