全 文 ：第 24卷 第 1期
1 9 9 8年 1月
作 物 学 报
A C TA A G R O N OM I CA SI I NA C
V
o l
.
2 4
,
N o
.
1
J a n
. ,
1 9 9 8
抗 B Y D V 小麦一中间堰麦草易位系
a 一淀粉酶 2 同工酶的研究 ’
陈 孝` 卒 士 角 1一 I、 劫, 夕7 肖世和 ` 林志珊`
钱幼婷 2 徐惠君 ` 杜丽璞`
(
` 中国农业科学院作物育种栽培研究所 , 北京 , 10 0 0 81 ; “ 中国农业科学院植物保护研究所 , 北京 , 1 0 0 0 9 4)
提 要 对抗大麦黄矮病毒病的普通小麦一中间堰麦草易位系 F 9 4 6 3 1和 9F 4 8 8 5一 2进行抗性和 a -
淀粉酶 2 同工酶电泳图谱的研究 , 证明抗性基因和控制 a 一淀粉酶 2 形成的结构基因 。 一 A m y 一A g ` 2 a( -
A m y 一 X 2) 均位于中间僵麦草第 7 组染色体 ( 7 iA 一 1 或 7X )长臂上 。 这两个基因都呈显性遗传 。 a 一A m y -
X Z控制形成二条 a 一淀粉酶 2特异酶带 , 可认为是 7 iA 一 1长臂的生化标记 。 经 B Y D V 抗性和 a 一淀粉酶
2 遗传分析 , 推断这两个基因位点相距为约 29 . 4 个遗传单位 。
关祖词 中间僵麦草 ; 大麦黄矮病毒病 ( B Y D V ) ; a 一淀粉酶 2 , 易位系 ; 重组率
中 间 堰 麦 草 ( hT in 口 P y ur m in et mr de iu m 或 A g or P y ~ 动 et 、 de iu m , 2n ~ x6 一 42 ,
E I E I E ZE ZX X 或 E I E , E ZE ZN N ) [ 3 ]含有抗大麦黄矮病毒病 ( B Y D V )基 因 〔, , ` j 。 由普通小麦 V i l-
m or in 27 ( 2n 一 6x 一 42 , A A B B D D )与中间堰麦草杂交育成的部分双二倍体 T A F 46 ( 2n 一 x8 ~
5 6 ) 和二体异附加系 L 、 ( Zn 一 4 , 21 对小麦染色体加一对中间堰麦草染色体 7 iA 一 1 )都含有
7iA
一
1染色体 , 该染色体短臂上有一个紫芽鞘基因 , 长臂上有一个抗 B Y D v 基因 l[, `」 , 所以它
们都抗 B Y D V 。 F or st er 报道闭 , 在 7 iA 一 1 长臂上有一个 a 一淀粉酶 2 的结构基因 a 一 A m y 一 A g `2 。
辛志勇等 lj[ 已成功地将 7IA 一 1 长臂上的抗 B Y D V 基因导入到普通小麦遗传背景中 , 选育出绿
芽鞘 , 2n 一 42 一 21 1 的抗 B Y D V 普通小麦一中间堰麦草易位系 T C 系列和 5 3 9 5 等 。 本试验
对上述抗病易位系的 a 一淀粉酶 2 的电泳图谱及其抗性表达的遗传特点进行研究 , 并探究这两
个基因位点间的关系 。
1 材料和方法
1
.
1 供试材料
1) 二体异附加系 L I 及其亲本 iV lm or in2 7 , T h . int e mr ed z’u m 和部分双二倍体 T A F 4 6 。
2 ) 抗病易位系 T C S ( S u n s t a r / / M il le w a / L , )和 5 3 9 5 ( C S p h 火 2 / L l / / C S N S B T SD ) 的衍生系
F 9 4 6 3 1
、
F 9 4 s s s
一
2 ( 中 5 6 0 1又 2 / /中 7 9 0 2 / 5 3 9 5 )及它们的普通小麦亲本 M i ll e w 。 , S u n s t a r , 中
8 6 0 1
, 中 7 9 0 2 和 C . 5 . 。
3 ) F 9 4 8 8 5一 2 与感病普通小麦中 8 6 0 1 杂交 F l 、 F Z 及 B C : 。
, 国家 “ 8 6 3 ”项 目资助 。
收稿日期 : 1 9 96一 10一 0 8 , 收到修改稿 日期 : 1 9 9 7一0 4一 17
1 期 陈 孝等 :抗Y B D V小麦一中间僵麦草易位系 a一淀粉酶 2同工酶的研究
1
.
2试验方法
种子在湿润滤纸上萌动发芽后7 天 (苗高 5一7 cm ),取半粒种子的胚乳 ,用含有 G A 3 l( 只
1 0
一 S
M )的乙酸钠 ( l o m M , p H 4 . 8 ) + 氯化钙 ( 10 m M )溶液提取 a 一淀粉酶 2 ,并在 7 0℃水浴锅中
对 俘一淀粉酶进行钝化处理 。 等电点聚焦 电泳在 “ L K B ” 多用 电泳仪上进行 , 两性 电解质选用
两种 p H 梯度 ( p H 4一 6 和 p H S一 6 ) 。 凝胶宽度为 2 3 . 5 e m 或 1 0 . 5 e m 的聚丙烯酞胺凝胶 。 具
体操作程序参照 G al e[ 6〕 。 带有绿苗的半粒种子 4 月 3 日移栽网室地里 , 4 月 19 日用饲毒蚜 (二
叉蚜 , 病毒为 G P V 株系 )接种 , 6 月 巧 日观察记载每株的抗病性 。
2 结果与分析
2
.
I L : 及其双亲的 a 一淀粉酶 2 电泳分析
图 1是 L l 及其双亲的 a 一淀粉酶 2 在 p H 4一 6 , 宽 23 . 5 。 m 凝胶上的电泳图谱 。 在 p H S~
5
.
6 范围内 , 中间僵麦草 、 T A F 46 和 L , 有二条共同酶带 , 而普通小麦 iV lm or i2n 7 和部分双二
倍体无芒中 4 没有这两条酶带 。 说明控制这两条酶带形成的结构基因位于中间僵麦草的 7iA -
1 染色体上 , a 一淀粉酶 2 可作为 7 iA 一 1染色体的生化标记 。 无芒中 4 虽然也含有 7对中间堰麦
草染色体 , 也抗 B Y D V , 但它不含有 7 A i一 1染色体 , 其抗性基因也不位于 7iA 一 1 染色体上 , 此
结果与 L ar ik n 报道 6[] 无芒中 4 的抗 B Y DV 基因位于中间僵麦草第 2 部分 同源群的 Z iA 一 2 染
色体的结论是吻合的 。
2
.
2 抗病易位系及其双亲的 。 一淀粉酶 2 电泳分析
图 2是抗病易位系 F 9 4 631 及其双亲的 a 一淀粉酶 2 在 p H 4 ~ 6 , 宽 10 . 5 c m 凝胶上的电泳
图谱 。 F 9 4 6 31 同 L , 和 中间僵麦草一样 , 共有二条特异带 , 而普通小麦亲本 M il e w a , _ uS an t ar
没有 。 说明含有 a 一淀粉酶 2 结构基因和抗 B Y D V 基因的 7iA 一 1染色体长臂 (或片断 ) 已导入到
F 9 4 6 3 1
。
F 9 4 8 8 5
一
2 的 a 一淀粉酶 2 电泳分析是在 p H S一 6 , 宽 1 0 . 5 e m 的凝胶上进行的 ( 图 3 ) ,
结果与 F 9 4 6 31 一样 , 显示两条 a 一淀粉酶 2 特异带 。 这两条特异带在 F 94 8 8 5一 Z x 中 8 6 01 的 F l
代也能显现 , 说明这两条酶带呈显性遗传 。
2
.
3 抗病易位系的 B Y D V 抗性和 。 一淀粉酶 2 特异带的遗传特点
F 9 4 8 8 5
一
2 与感病小麦品种中 8 6 01 杂交 F , 抗 B Y D V 。 F Z 代 1 06 株中抗病株 81 , 感病株
2 5
, 丫测定抗 : 感比符合 3 : l( 表 1 ) 。 回交 B C , 10 2 株 , 抗病株 48 , 感病株 54 , 丫测定抗 : 感
比符合 1 , 1 。 说明 F 9 4 8 8 5 一 2 所携带的抗 B Y D v 基因是显性单基因 , 与辛志勇 〔` 〕 , B a n k s [`」
的报道是一致的 。
T a b l e l
表 l ( F g` 9 9 5一 2义 中 。 6 0 1 ) r : 、 Be , 扰性分离的 x 3 测定
X Z一 t e . t f o r r e s is t a n e e s e仓r eg a t l o . 肠 F : a n d BC 一 f r o m ( F 9 4 8 8 5一 2 X Z h o n g s ` 0 1 )
世 代
G e n e r a t io n
J总株数
T o t a l
抗病株
R e s i
s t a n t
感病株
S u s e e P t ib l e
X乙. 。 。
F Z 10 6
B C
z 1 0 2 :; ::
0
.
0 5 0 2
0
.
2 4 5 0
3
.
84
3
.
84
F 9 4 8 8 5
一
2 与中 8 6 01 杂交 F , 在 a 一淀粉酶 2 电泳图谱中能显现两条 7 A i一 1的特异带 。 F Z 代
1 0 6 株中 7 3 株显现 , 5 3 株缺失 , 义2 测定显现 : 缺失比符合 3 : 1 (表 2 ) 。 B C , 代 1 0 2 株中 ,有 5 0
株显现 , 52 株缺失 ,丫测定显现 : 缺失比符合 1 : 1 。 说明这两条特异带由同一个 a 一淀粉酶 2 结


2。 作 物 学 报 24 卷
1 0
张学勇 , A . K o u l , R . P e t r o s k i , 哗 , 1 99 5 , 中国的遗传学研究 ( 1 9 9 1~ 1 99 4 ) , 「}咽遗传学会编 , p . 94
C a u d e r o n
, Y
. ,
1 9 5 8
,
A n n a l
e s d e l
`
A n le
,
lio r a t i
(一n d e s P l a n t e s s , 38 9一 5 6 7
B a n k
s , P
.
M
. , P二丁. I a r k i n , H . 5 . B a r i a n a , e t a l . , 1 9 9 5 , G e n ( ) m e , 38 , 3 9 5一 4 0 5
F o
r s t e r , B
.
P
. ,
5
.
M
.
R
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e r ,
5
.
A
.
F o
r s y t h
, e t a l
. , 1 9 8 7
,
G e n
e t , R
e s
.
C
;皿 I, . , 5 0 , 9 1一 9 7
G a l
e ,
M
.
D
. ,
C
.
N
.
I a w
,
A
.
J
.
Ch o i e e k i
, e t a l
. ,
1 98 3
,
T h e
。) r . A p p l
.
G
e n e t
. ,
6 4
, 30 9~ 3 16
I a r k i n
,
P
.
J
. ,
P
.
M
.
B a m k s
,
E
.
5
.
I a g u d a h
, e t a l
. ,
1 9 9 5
,
G e n o m
e , 3 8
, 3 8 5~ 3 94
F r i e卜e , B . , Y . M u k a i , B . 5 . G i l l , e t a l . , 1 9 9 2 , ` f h e o r . A p p l. G e r一e t . , 8 4 , 8 9 9~ 90 5
M e l n t o
s
h
,
R
.
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. ,
G
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,
1 9 9 3
,
P r o e
.
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e s t h i n t
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.
W h e a t ( }
e n e , S y m
. , p
.
1 3 9 6
S i n g h
,
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.
P
. ,
P
.
A
.
B u r n e t t
,
M
.
A lb a r r a n
, e t a l
. , 1 9 9 3 , C r () p S e i e n e e
, 3 3 , 2 3 1一 2 3 4
S t u d y o f t h e a
一
A m y l a s e 2 I s o z y m e s o f W h
e a t / T h
.
i n t emr
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T r a n s l o c a t i o n L i n e s w it h B Y D V R e s is t a n C e
C h e n X i a o
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, X u H u i ju n
( 1 I sn t众 ut 。 oj
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2 1
月 s t it u t e of P la 心 P r o t ec t初n , C A A S ,
S h ih e
` I J in Z h is h a n `
D u L ip u l
C A A S
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B 。心动` , 1 0 0 0 8 1 ;
B e勺寿刁g , 10 0 0 9 4 )
A b s t r a e t T w o w h e a t / T 丙. in r e mr
e
d t’u o t r a n s lo e a t i o n l in e s F 9 4 6 3 1 a n d F 9 4 8 8 5一 2 w i t h
r e s is t a n t b a r le y y e l lo w dw a r f v i r u s ( B Y D V ) r e s i s t a n e e w e r e s t u d i e d o n B Y D V r e s i s t a n e e a n d a
-
A m y 2 z y m o g r a m
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T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e B Y D V r e s is t a n e e g e n e a n d t h e a
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A m y
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A m y
一
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A m y 2 is o z y m e s a r e b o t h lo e a t e d o n t h e l o n g a rm o f 7 X
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B o t h s h o w n d o m i n a n t i n h e r it a n
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s t a n e e b e t w e e n t h e B Y D V r e s i s t a n e e g e n e a n d a
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4 g e n e t ie u n it s
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K e y w o r d s hT
in o P夕 r u m nI t e mr
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d iu m ; B a r le y y
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l l o w d w a r f v i r u s ( B Y D V ) ; a
一
A m y Z ;
T r a n s lo e a t i o n l i n e ; R e e o m b i n a t io n f r e q u e n e y