全 文 ：收稿日期:2002-06-20
基金项目:国家自然科学基金项目(39970536)资助
作者简介:李造哲(1962 -),男,包头市土右旗人 ,博士 ,副教授 , 1983年本科毕业于内蒙古农牧学院草原系 ,从事牧草
种质资源的教学和科研工作 ,发表论文 20余篇.
披碱草和野大麦杂种 F1与 BC1代的形态学研究
李造哲 , 云锦凤 , 于　卓 , 阎　洁
(内蒙古农业大学生态环境学院草原系 , 呼和浩特　010019)
摘要:对披碱草和野大麦及其杂种 F 1与 BC1 代的形态特征进行了观察比较。结果表明 , 杂种
F 1外部形态特征偏向亲本披碱草 , F1 穗长超过披碱草 , 小穗长 、每小穗小花数 、颖长 、稃长也超过
双亲的平均值 ,体现出较强的杂种优势;杂种 F1 继承了野大麦短根茎和每节 3 枚小穗的特性 , 正
交 、反交对 F1 植株颜色有明显影响 , 对 F1 其他形状没有明显影响;BC1 代形态特征明显偏向轮回
亲本野大麦 ,不同株系在外部形态上有较大变异;第一颖的形状可作为亲本和杂种的特征性状 , 以
此作为鉴别杂种真伪的重要特征之一。
　　关键词:披碱草;野大麦;杂种 F 1;回交 1 代;形态学
　　中图分类号:S543　　文献标识码:A　　文章编号:1000-6311(2002)05-0024-05
Morphological Study on Elymus dahuricus , Hordeum brevisubulatum and Their
F1Hybrid and BC1.LI Zao-zhe , YUN Jin-feng , YU Zhuo , YAN Jie (College of
Ecology and Env ironmental science , Inner Mongolia Agricul tural University , Hohhot
010019 , China):Grassland of China , No.5 ,2002 ,pp.24 ～ 28.
Abstract:The morphological characteristics of Elymus dahuricus , Hordeum
brevisubulatum and their F1 hybrid and BC1 were observed.The results showed that the
morphological characteristics of F1 hybrid tended tow ard maternal E.dahuricus , the
spike leng th of F1 hybrid exceeded that of E .dahhuricus , and the spikelet length , flo-
rets per spikelet , the length of glume and lemma of F1 hybrid also exceeded the average
of parents , which showed the strong heterosis , F 1 hybrid inherited the characterist ics of
short rhizome and 3 spikelets per node f rom H .brevisubulatum , there w as no t signifi-
cant effect on o ther characteristics;the characteristics of first backcross generation
(BC1)tended tow ard recurrent parent H .brevisubulatum , there were significant dif-
ferences among lines;the shape of the first glume can be the characteristic trait for par-
ents and their hybrids ,which can be used as one of the most impo rtant characteristics to
indentify genuine hybrid.
—24—
第 24卷　第 5期　　　　　　　　　　　　中　国　草　地　　　　　　　　　　　　2002 年 9 月
Vol .24　No.5 　 　　　　　　　　　　　Grassland of China　　　　　　　　 　　　　Sep.2002
Key words:E lymus dahuricus;Hordeum brev isubulatum ;F1 hybrid;BC1;Morphology
　　每种植物是以各种不同的形态表现出来
的 ,形态特征成为人们认识和区分植物种或
类型的重要依据 。通过形态特征来分析研究
种或类型的本质 ,也是重要的和最简便的方
法 ,有助于分析植物间的亲缘关系 、杂种鉴定
及其杂交后代的遗传变异分析 。本研究拟对
披碱 草 (E lymus dahuricus)和野 大 麦
(Hordeum brevisubulatum)及其杂种 F 1 与
BC1 代的形态特征进行深入细致的观察比
较 ,从形态学角度探明杂种后代性状变异和
对亲本性状的继承情况 ,为杂种后代目标性
状植株的选择提供依据。
1　材料和方法
1.1　供试材料
供试材料来自内蒙古农业大学牧草试验
站 ,详见表 1 。
表 1　供 试 材 料
编号 材料 名称 编号 材料 名 称
1 披碱草 12 P-BC1-8
2 野大麦 13 P-BC1-9
3 披碱草×野大麦 14 Y-BC1-1
4 野大麦×披碱草 15 Y-BC1-2
5 P-BC1-1 16 Y-BC1-3
6 P-BC1-2 17 Y-BC1-4
7 P-BC1-3 18 Y-BC1-5
8 P-BC1-4 19 Y-BC1-6
9 P-BC1-5 20 Y-BC1-7
10 P-BC1-6 21 Y-BC1-8
11 P-BC1-7 22 Y-BC1-9
　　注:“P-BC1”表示(披碱草×野大麦)×野大麦回交 1
代;“Y-BC 1”表示(野大麦×披碱草)×野大麦回交 1 代;
数字表示株系 ,如“P-BC1-2”表示(披碱草×野大麦)×
野大麦 BC1 代的第 2个株系。
1.2　观测方法
根系观察是将边根掘起 ,去土 ,观察 。株
高测定是随机取 30 株 ,求其平均值。叶片
长 、宽的测定是随机测量 30株穗下倒数第 2
叶的叶片长和宽 ,求其平均值 。穗长 、穗宽 、
每穗节数的观测是随机测量 30个穗子 ,求其
平均值;而每节小穗数 、每小穗小花数 、小穗
长 、小穗宽 、第一颖长 、第一外稃长 、第一外稃
芒长等特征 ,均测量穗中部 5个值 ,测 10个
穗子 ,求其平均值。
2　结果与分析
2.1　杂种 F1 、BC1 及其亲本的营养体形态特
征
披碱草和野大麦均为须根系 ,野大麦具
强短根茎特性 ,杂种 F1 和BC1 代不论正交或
反交亦具短根茎特性 ,这是野大麦强根茎特
性遗传给 F1 和 BC1 代的结果。
披碱草的植株颜色为灰绿色 ,野大麦为
深绿色 ,正交 F1(披碱草×野大麦)为深绿
色 ,反交 F1 为绿色 , BC1 代植株颜色亦有变
异 ,不同株系有绿 、深绿 、灰绿之别(表 2)。
披碱草植株高大 ,平均株高 117.3cm ,野
大麦平均株高 87.4cm ,杂种 F1 的高度偏向
亲本披碱草 ,正 、反交对株高没有明显影响 。
BC1 代株高低于杂种 F1 代 ,这是受轮回亲本
野大麦影响的结果 , 不同株系变异范围为
62.3 ～ 101.2cm 。披碱草叶片长而宽大 ,野
大麦叶片短而狭 ,杂种 F1 叶片长度与披碱草
接近 ,叶宽则介于双亲之间 ,正 、反交对叶片
长宽没有明显影响 。BC1 代叶长小于 F1 代 ,
不同株系变异范围较大(叶长 9.7 ～ 20.4cm ,
叶宽 4.9 ～ 9.2mm)。
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李造哲　云锦凤　于　卓　阎　洁　披碱草和野大麦杂种 F1与 BC1代的形态学研究
表 2　披碱草和野大麦杂种 F1与 BC1代营养体形态特征
材料名称 株色 株高(cm) 叶片长(cm) 叶片宽(mm)
披碱草 灰绿 117.3 23.9 11.4
野大麦 深绿 87.4 14.3 8.4
披碱草×野大麦(F1) 深绿 102.1 23.9 9.8
野大麦×披碱草(F1) 绿　 102.7 23.3 10.4
P-BC1-1 绿　 89.5 14.1 5.9
P-BC1-2 深绿 86.9 19.5 8.1
P-BC1-3 灰绿 85.8 11.8 4.9
P-BC1-4 灰绿 101.2 18.1 6.5
P-BC1-5 深绿 89.3 15.7 7.9
P-BC1-6 灰绿 91.0 12.9 7.7
P-BC1-7 灰绿 103.3 11.2 5.9
P-BC1-8 灰绿 91.4 22.7 5.2
P-BC1-9 绿　 82.7 20.1 7.5
Y-BC 1-1 灰绿 99.9 12.9 5.7
Y-BC 1-2 深绿 93.3 20.4 9.2
Y-BC 1-3 绿　 97.0 19.7 5.8
Y-BC 1-4 绿　 62.3 18.5 8.0
Y-BC 1-5 深绿 82.7 14.8 7.8
Y-BC 1-6 绿　 71.6 18.2 6.6
Y-BC 1-7 深绿 98.1 16.6 6.4
Y-BC 1-8 绿　 74.5 9.7 6.1
Y-BC 1-9 绿　 68.7 17.1 7.9
2.2　杂种 F1、BC1 及其亲本的穗部形态特征
披碱草穗状花序粗大 ,野大麦穗状花序
细短(图 1 ,表 3)。杂种 F1 穗长明显超过披
碱草 ,体现出较强的杂种优势 ,穗宽则介于双
亲之间 ,正 、反交对 F1 穗长及穗宽没有明显
影响 。BC1代穗长小于 F1 ,变异范围为 10.3
～ 18.6cm ,穗宽变异范围为 3.5 ～ 6.1mm 。
野大麦每穗节数显著多于披碱草 ,每节
生 3枚小穗 。杂种 F1 继承了野大麦的这一
特性 ,每节着生 3枚小穗。BC1 代每穗节数
接近野大麦 ,变异范围为 40.0 ～ 66.7 ,每节
着生的小穗数与轮回亲本野大麦相同 ,均为
3枚。
披碱草小穗宽大 ,每小穗平均含 6.6小
花 ,小穗不具柄 。野大麦小穗狭细 ,两侧小穗
具柄 ,中间小穗不具柄 ,每小穗含 1小花 。杂
种F 1小穗无柄 ,小穗长与宽 、每小穗小花数
均超出了双亲的平均值 ,正 、反交对杂种 F 1
的小穗长 、宽及每小穗小花数没有明显影响 。
图 1　亲本及其杂交后代的穗型
　1.披碱草;　　　2.野大麦;　　　3.披碱草×野大麦;　4.野大麦×披碱草;　5.P-BC1-1 , 　　6.P-BC1-2;
　7.P-BC1-3; 8.P-BC 1-4; 9.P-BC1-5; 10.P-BC1-6; 11.P-BC1-7; 12.P-BC1-8;
　13.P-BC1-9; 14.Y-BC 1-1; 15.Y-BC1-2; 16.Y-BC1-3; 17.Y-BC1-4; 18.Y-BC1-5;
　19.Y-BC1-6; 20.Y-BC 1-7; 21.Y-BC1-8; 22.Y-BC1-9。
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中国草地　2002 年　第 24卷　第 5期
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李造哲　云锦凤　于　卓　阎　洁　披碱草和野大麦杂种 F1与 BC1代的形态学研究
BC1 代小穗长度介于野大麦和 F1 之间 ,不同
株系变异范围较大(7.1 ～ 12.4mm);小穗宽
则明显地偏向轮回亲本野大麦 ,不同株系变
异范围为 1.2 ～ 1.8mm;每小穗小花数受轮
回亲本野大麦的影响比 F1 显著增大 ,不同株
系变异范围为 1 ～ 3.1枚/小穗 。
披碱草第一颖披针形 ,平均长 14.6mm ,
野大麦颖为针状 ,平均长 4.8mm 。杂种 F 1
的形状介于双亲之间 ,为针状披针形 ,长度明
显偏向披碱草 ,正交 、反交对 F1 颖的形状 、长
度影响不大。BC1 代继承了野大麦的特性 ,
颖为针状 ,长度在 F1 与野大麦之间 ,偏向轮
回亲本野大麦。
披碱草第一外稃长为 10.2mm ,芒长为
14.7mm;野大麦外稃长 6.7mm , 芒长为
2.0mm 。杂种 F1外稃长偏向披碱草 ,芒长则
介于双亲之间 ,正 、反交对外稃长 、芒长没有
明显影响。BC1代稃长变异范围较大(6.8 ～
11.0mm),芒长偏向野大麦 。
3　小结
3.1　杂种 F 1外部形态特征偏向披碱草 。F 1
穗长超过披碱草 ,小穗长 、每小穗小花数 、颖
长 、稃长也超过双亲的平均值 ,体现出较强的
杂种优势。杂种 F1 继承了野大麦短根茎和
每节 3枚小穗的特性 。正交 、反交对 F1 代植
株颜色有明显的影响 ,正交 F1(披碱草×野
大麦)为深绿色 ,反交 F1 为绿色 ,对 F1 其它
形态性状有明显影响。
3.2　BC1 代形态特征明显偏向轮回亲本野
大麦 ,不同株系在外部形态上有较大的变异 ,
这是由于 BC1 代性状发生分离的结果。
3.3　披碱草第一颖为披针形 ,野大麦第一颖
为针状 ,杂种 F1 颖的形状介于双亲之间为针
状披针形 ,BC1 代所有株系第一颖均为针状 。
由此认为 ,第一颖的形状可以作为亲本和杂
种的特征性状 ,以此作为鉴别杂种真伪的重
要特征之一。
参考文献:
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1994 , 20(5):528～ 535.
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态及细胞遗传学研究[ J] .遗传 , 1992 , 14(3):1～ 3.
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中国草地　2002 年　第 24卷　第 5期