全 文 ：红麻 x 金钱吊芙蓉 (H i bi s s e u ra d ia ts u)
的远缘杂种与新种质资源的研究 ’
肖瑞芝 郎续纲 李 俊 陈福寿 李美珍 吕 良芽
( 中国农科院麻类所 ) ( 福建省农科院蔗麻所 )
提 要
用 红 麻 ( Z n= 36 = 3 2十 4 T S A )与 金钱 吊芙蓉 ( Z n= 7 2“ 70 十
Z S AT )种间远缘 杂交 , 产生 F : ( Z n = 54 = 51 + 3 S A T ) 的精卵结合杂种 。
稳定蓝花型株 系的染色体 Z n = 36 = 30 + 6 S A T , 具三时随体 染色体 , 其中两
对随体在 G ie m s a染液中呈深着色 , 与红麻的随体相 同 , 来 自红麻的基 因 , 另
一对随体较小 , 在 G ie m s a 染液中呈 浅着色 , 与金钱 吊芙蓉随体相 同 , 显然是
红麻 的一时染色体被金钱吊芙蓉的一时随体来色体所代换 , 获得 了远缘杂种异
代换 系的新种质资源 , 同时获得 杂种 F : 。有特异性状或优 良性状的株系24 。个 ,
其中稳定系 12 个 , 共有 5 种表型 , 高产系 3 个 。
红麻与木模属植物种间远缘杂交 , 印
度 、 苏联 、 日本 、 美国只有报道杂种 F ; ~
F
: 早期低世代的情况 , 以后未见有杂种
高世代的研究报道 , 至今也没有远缘杂种
应用于生产实践。 我国于 50 年代进行红麻
远缘杂交研究 , 未获成功 。 70 年代末我们
采用红麻与金钱吊芙蓉远缘杂交 , 企图通
过远缘杂交途径 , 创造红麻新类型 , 为选
育高产 、 优质 、 抗性强的红麻新品种提供
研究材料和理论依据。
材料和方法
杂交组合 : “ 红麻青皮三号 x 金钱吊
芙蓉” 、 “ 红麻 7 2 2 x 金钱吊芙蓉” 。 1 9 7 9
年 、 1 9 8 0年分别于福建漳州和湖南沉江进
行杂交 , 授粉时都用 40 一 1 o o p p m赤霉素
加20 p p m Z , 4 一D 溶液涂花柄 , 授粉后摘
取不同胚珠龄 ( 天数 ) 的嫩果 , 剥取杂交
胚珠 、 幼胚进行离体培养 , 两地均获得杂
种植株。
杂种后代多数材料表现晚熟或极晚熟
型 , 在湖南沉江 ( 2 8 0 51 ` N ) 种植 , 每天
需 10 小时的短光照处理 , 才能获得饱满种
子 。在福建漳州 ( 24 0 31 ` N ) 种植于 自然光
照下 , 能够充分地生长发育 , 4 月上 、 中
旬播种 , 10 月中 、 下旬陆续采收纤维 , 测
验经济性状 , n 月中 、 下旬采收种子 。
细胞染色体分析 : 用插枝诱根及种子
萌发 , 截取根尖材料 , 采用 F一B S G染色
体分带技术流程 〔 1 1 , 观察杂种后代的染
色体数目 、 构型 。
同功酶分析 : 取杂种 F 。和双亲的叶片
. 1
. 曹德山 、 沈正熙俩同志分别参加 19 7。一 1 981 年 、 1 980 一 19殷年的部分工作 . 2 . 湖南省农科院生物室李
陶主任协助同功酶分析 、 中国农科院作物育种栽培所朱凤绥研究员指导细胞染色体技术的研究 、 中国科学院遗传
科簿兴研究员与柏慧霞同志帮助部份染色体鉴定 · 特此一并致谢 ,
及种子萌发的根尖为材料 , 采甩同功酶凝
胶电泳法 , 以 a 一醋酸蔡醋 、 日一醋酸茶
醋 , 坚牢蓝 R R盐染色 , 观察醋酶同功酶
酶谱 。
表 1 “ 红嘛 x 金钱吊芙慈 ” F 、与
双亲植株的表型
结果与分析
一 、 杂种 F : 、 双亲的表型与染色休
亲本红麻 “ 青皮三号 ” 为裂叶型 , 红
麻 “ 72 2, 为阔卵圆叶型 ,两者植株高大 、
分枝性弱 、 茎绿色 、 花瓣黄色 ; 金钱吊芙
蓉植株矮 、 分枝性强 ( 属野生性状 ) 、 裂
叶型 、 淡红茎 、 紫红色花瓣 。
杂种 F : 植株高大似红麻 , 裂叶型呈显
性 , 花器苞叶末端呈勾状形及茎杆淡红色
均似金钱吊芙蓉的性状 , 花瓣淡紫红色 ,
分枝性 一般及种子千粒重都介于 双亲之
间〔 3 · 4 1 ( 表 1 ) 。 亲本 红麻 “ 青皮三
号” 、 “ 7 2 2” 的染色体均 Z n 二 3 6 = 3 2 +
4 S A T
, 亲本金钱吊芙蓉 Z n = 72 = 70 十
Z S A T
, 杂种 F : Z n = 5 4 = 5 1 + 3 S A T 。
从 F : 的 表型和染色体的观察结果 , 证明
是精卵结合的杂种。
二 、 杂种 F : 以后各世代表型与染色体
杂种 F : 的植株从叶型 、 茎色 、 花色都
出现分离 , 以F : ~ F `分离的类型最多 ( 表
2 )
。 杂种 F : 植株的染色体数目也分离 ,
如F : 有16 种染色体数目类型 , F 3有 9 种
染色体数目类型 , 染色体变幅范围为 Z n
= 36 ~ 72
, 而且 出现了奇数的染色体数 ,
染色体数目表现紊乱是由于杂种早期世代
存在着游离单价体 , 也是植株表型疯狂分
离之故 , 所以出现染色体数目相同 , 但植
株表型不尽相同 , 而表型同样的植株其染
色体数目亦有差异 , 由此得 出杂种早期低
世代染色体数目和植株表型都不稳定 , 两
者没有相关〔 3 〕。
杂种 F 。 以后在 人工定株 选择下 ( 逐
代选择同一表型的 单株 ) , 至 F 7对 4 个
二奥哗嘿架司不可下日了了砰吓
,
}
花冠形状
}
喇叭大花
{
喇叭中花…喇叭大花’ “
}苞 叶 } 末端针状 i末端勾状 }末端勾状习孺下贾刃.万丁万~纂…霍(“ m ’ …`羹” …`立` …`鬓3、 。
}: 、、 、 }裂
’ 叶
}
裂口十
分 枝 性 } 弱 } 强 { 中
茹 果
种子千粒重 (克 )
较大
2 6一 2 8
较 小
2 1一 2 2
介两亲间
2 2一 2 4
. 在生育旺盛时期选最大叶片 、量最长小叶的长 、
宽度 。
株系染色体的观察结果 , 大多数细胞染色
体的数目为 Z n = 36 ( 表 3 ) , 说明杂种
在世代的进程中于高世代植株游离的单价
体染色体逐渐地自然淘汰 , 其植株表型和
染色体数目都趋向稳定 。
三 、 新种质资源一蓝花型红麻的染色休构型 、 同功醉分析及经济性状初侧
蓝花类型红麻 3 7 7 、 3 84 株系的染色体
为 Z n 二 3 6 二 3 0 十 6 S A T , 具三对随体染
色体 ,较亲本红麻 “ 青皮三号 ” 和 t’7 2 ”
品种以及杂种中的黄花型红麻多一对随体
染色体 , 三对随体分别于第二 、 三 、 五对
染色体的短臂上 , 其中第二 、 三对染色体
上随体的大小分别为 ( 。 . 8 08 件士 0 . o 9 9 X
0
.
7 5 0 林士 0 . 0 7 9 ) 和 ( 0 . 5 3 5 卜士 0 . o g s X
0
.
5 3 0 林士 0 . 0 7 2 ) , 两对随体在 G i e m s a
染液中均呈深着色 , 与红麻的随体相同 ,
来自红麻基因 , 第五对染色体短臂上 的
随体 较 小 ( 0 . 6 2 5 林士 o . 0 6 7 x o . 6 2 3 卜士
表 2杂种 F :— F。表型的观察
有 (双 )代一!世一!植
F :
I
F。
F- F
丘 F e F, F . F .
夕材è斌扩
材刚扩è斌斌双
斌扩
淡紫红花
淡 红 花
蓝 花
黄 花
淡 红 花
阔卵圆叶
淡 红 茎
蓝 花
黄间点蓝花
黄 花
澎斌
斌矿
è材口双澎斌矿
了蓝 花红 茎 戈、黄 花
绿间条红茎一黄 花
杂种后代
澎扩
斌扩以矿澎汀
淡 红 茎
紫 红 花
淡紫红花
淡 红 花
蓝 花
黄 花
淡 红 花
蓝 花
黄间点蓝花
黄 花
扩汀
绿间条红茎
{
淡 红 花
蓝 花
黄 花
蓝 花
黄 花
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以
扩
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.、、/1.
1
,
!
`
茎
各世代的表型数目 1 7 1 2 1 1 1了 } 1 3 } 1 3 { 9 】 8 } 5
0
.
0 3 4 )
, 在 G i e m s a 染液中呈浅着色 , 与
金钱吊芙蓉的随体相 同 , 来自金钱吊芙蓉
的基因 , 为红麻做母本的组合的一对染色
体被金钱吊芙蓉的一对随体染色所代换。
这种蓝花类型应是远缘杂交的异代换系 。
茸花类型 红麻的 同功酶醋酶 酶谱表
现 : 与双亲同样的可分为 A 、 B 、 C三个
酶谱区 , A 区的三条 酶带着色 与双亲无
异 , B区第 4 、 5 条酶带为极浅着色 , 与
亲本红麻不同 , 与金钱吊芙蓉相同 , C区
有两条深着色的酶带明显与红麻相同 , 与
金钱吊芙蓉有差别 。 酶谱分析结果表明 ,
冬
裹 3杂种 F7 的染色体数目
株 系 项 目
’
}
2。 一 3 6卜冬。 {共计
.工ù日ó一一月`冉”ù一,曰ón一,二尸月.舀一吐。魂工
8 8一 F ,一 14 7 细胞个数占
% { 80 } 20
B6一 F ,一 13 0
8 6一 F ,一 14 0
86一 F ,一 13 6
细胞个数占
另
细胞个数占
多
细胞个数占
买
100拓
64
1 00多
蓝花类壑红麻酶合成的生理活动已导入亲、
本红麻和金钱吊芙蓉的基因。
蓝花类型红麻的经济性状和产量 , 经
1 9 57
、
1 0 5 5 ( 即杂种 F 。 、 F 。 ) 两年初步
测验 , 已有略超亲本红麻产量的株系 ( 表
4 )
。 如 3 7 株系 F 。亩产原麻超 “ 7 2 2, 和
“ 青皮三号” 分别 16 . 53 %和 13 . 8 5% 。 在
F ;
。 以后的世代中将有更多的株系参加测
验 , 可望从蓝花类型中培育出超亲本红麻
的高产系 , 在育种工作中将进一步的鉴定
和利用 。
门,ō引U一1二,曰1.”月吕ùlr勺J.占,曰咋`一,几,目J.1心幼U呼`八曰ù一,孟,.O灿暇U工J臼口U0.0一目叮1`户才性品O
袭 4 蓝花型毯定株系的经济性状
青拓.”为号产3亩皮!1, r.理ū. r
l.几.
株 高
(
e m )
茎 粗
(
e 也 )
皮 厚 } 亩产原麻 } 亩产为 气2扩
( m m ) 1 ( k g ) } 拓
F 。 F s F . F 吕 F ·
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F · F . F s F . F 8
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株系3了丁
株系 384
亲本722
、 ,
亲本青皮 3号 1 . 3马)06 01马2 0 . 匀21任.马5 2 3083加
.
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注 : 测产年份 1. 盯 、 198 年 ( 即杂种F s 、 F 。 ) . 地点福建漳州
讨 论
红麻自本世纪初传入我国种植 , 经系
统选育和品种间杂交育种 , 所选育出来的
许多新品种 , 都是属于黄花型红麻 。 我们
于 1 9 8 1~ 1 9 8 3年对国内选育的红麻 “ 71 一
4 ,
、 “ 7 1一 3 9 , 、 a 7 s一 0 4 , 、 t 7 2 2”
等品种 , 以及国内外引进的红麻品种 “ 塔
什干” 、 “ 青皮三号” 的根尖细胞染色体
观察 , 这些品种的染色体均为 Z n = 36 =
32 + 4 S A T
, 具有两对随体染色体。 李爱
青于 1 9 8 5年对国内外 18 份红麻品种的细胞
染色体研究报道〔 ” 〕, 得出相同的结果 。
采用红麻与金钱吊芙蓉远缘杂交 , 杂
种蓝花型的隐定株系的 染色体为 Z n = 36
= 30 + 6 S A T
, 较亲本红麻多一对随体染
色体 , 是红麻为母本组合的一对染色体被
金钱吊芙蓉的一对随体染色体所代换 , 这
种蓝花型红麻应属千远缘杂种的异代换系
的新种质资源 , 从染色体构型和同功酶酶
谱的分析 , 蓝花红麻有着亲本红麻和金钱
吊芙蓉的基因 , 但控制花色性状的基因是
否完全依附于金钱吊芙蓉该对随体染色体
上 , 还有待进一步验证 。
参考文献
〔 1 1朱凤绥等: 1982 , 植物染色体F 一 B S G分带方法 ,
遗传 4 ( 3 ) 2 5一 2 8 .
〔 2 1朱凤绥等 : 198 1 , 麻类作物的染色体组型分析及
G ie m sa 带型初步观察 , 中国麻作 ( 3 ) : 1一 9 。
【3 1肖瑞芝等 : 19 83 , “ 金钱吊芙蓉 x 红麻 ” F Z群体性
状与染色休的观察 , 中国麻作 ( 1 ) : 6 一 9 。
[ 4 1陈福寿等 : 19 83 , 红麻与金钱吊芙蓉种间杂交初步
观察 , 巾国麻作 ( 1 ) : 10 一 1.2
〔5 1李爱青 : 1985 ,红麻不同类型品种的形态特征与细
胞学研究 , 中国麻作 ( 2 ) : 6 一 10 ,