全 文 ：中国农学通报 2011,27(9):96-99
Chinese Agricultural Science Bulletin
0 引言
燕麦属植物蕴涵着抗病、抗虫、抗逆、高蛋白质、葡
聚糖及其他丰富的基因资源，在栽培上具有重要的地
位 [1]。裸燕麦（莜麦）属燕麦族燕麦属 (2n=6x=
AACCDD=42)。全国目前年种植面积约 80万 hm2，而
华北的晋冀蒙三省约占全国裸燕麦种植面积的70%以
上[2]。通过六倍体裸燕麦和普通小麦属间远缘杂交研
究，克服远缘杂交的不亲和性或不可交配性[3]，突破种
属界限，扩大遗传变异，从而创造新的变异类型或新物
种。对于燕麦的优异基因资源的利用及裸燕麦、小麦
种质创新具有重要的理论和现实意义。
燕麦属与小麦属同属于禾本科，彼此亲缘关系较
近。燕麦和小麦的远缘杂交以野生种间或野生种与栽
培种间人工杂交居多。1991年、1992年张庆勤等以野
生二粒小麦和节节麦为母本、以野燕麦为父本人工杂
交获得成功，其中节节麦与野燕麦的杂种F1自然加倍
成了八倍体（2n=8x=56）和七倍体（2n=7x=49）[4-5]。李
水彬[6]进行了小麦与野燕麦杂交。邓光兵等[7]就燕麦
种间杂种F1的形态学与细胞遗传学进行了研究。赵云
云等[8]研究了四倍体大燕麦与六倍体裸燕麦的受精作
基金项目：张家口科技攻关项目（0811038C）。
第一作者简介：吕爱枝，女，1968年出生，河北尚义人，副教授，主要从事遗传学和分子生物学教学及作物育种研究工作。通信地址：075131河北省张
家口市京包线沙岭子火车站对面河北北方学院南校区农业科学系，Tel：0313-5030212，E-mail：Aizhi_l@yahoo.com.cn。
收稿日期：2011-01-05，修回日期：2011-03-10。
六倍体裸燕麦与普通小麦属间可交配性研究
吕爱枝 1，章彦俊 2，曹熙敏 1，俞凤芳 1，周世杰 1
（1河北北方学院农业科学系，河北宣化 075131；2张家口市下花园区农业技术推广站,河北下花园 075300）
摘 要：以 4个不同的六倍体裸燕麦品种和普通小麦进行正反杂交，确定裸燕麦和普通小麦的可交配
性。调查杂种结实率并诱导杂种愈伤组织。结果表明：六倍体裸燕麦与普通小麦的可交配性和愈伤组
织诱导率因品种和正反交方式的不同而不同。在以六倍体裸燕麦为母本的正交试验中，‘白燕2号’母
本结实率最高，为12.98%。在以六倍体裸燕麦为父本的反交试验中，‘白燕5号’为父本时结实率最高，
为6.25%。相同品种间正反交结实率也有差异。4个裸燕麦品种与春小麦的杂种胚均有较高的愈伤组
织诱导率。此研究对燕麦的优异基因资源的利用和裸燕麦、小麦种质创新具有重要的理论和现实意义。
关键词：六倍体裸燕麦；普通小麦；远缘杂交；可交配性；愈伤组织
中图分类号：Q321+.3 文献标志码：A 论文编号：2011-0007
Crossability between Hexaploid Avena nuda L. and Triticum aestivum
Lv Aizhi1, Zhang Yanjun2 Cao Ximin1, Yu Fengfang1, Zhou Shijie1
(1Agronomy Department of Hebei North University, Xuanhua Hebei 075131；
2Agro-technical Station of Zhangjiakou City Xiahuayuan District, Xiahuayuan Hebei 075300)
Abstract: Distant hybridization between four kinds of Avena nuda L. and Triticum. aestivum were conducted
by reciprocal mating modes. Crossability between hexaploid Avena nuda L. and Triticum Aestivum was
studied. Hybrid seed set ratios were investigated. Hybrid was inducted callus. The results showed that:
different varieties and different mating modes made difference in crossability between hexaploid Avena nuda L.
and T. Aestivum. Seed set ratios of‘Baiyan2’hybrids were the highest among all hybrids by‘Baiyan2’as
female and T. Aestivum as male. That was 12.98% . Seed set ratios of‘Baiyan5’hybrids were the highest
among all hybrids by‘Baiyan5’as male and T. Aestivum as female. That was 6.25%. Seed set ratios between
the same parents were different with different mating modes. Rates of calli induced of all hybrids were high.
Key words: hexaploid Avena nuda L.; T. Aestivum; crossability; distant hybridization; callus
吕爱枝等：六倍体裸燕麦与普通小麦属间可交配性研究
用和胚胎发育。这些研究对六倍体裸燕麦（莜麦）和普
通小麦杂交研究具有重要指导意义。裸燕麦的产量远
不及小麦，将燕麦的优异基因导入小麦，或燕麦和小麦
基因互导成为相关研究关注的重要课题。张庆勤[9-10]
对远缘杂种后代进行选择，获得了抗病、优质、高产的
小麦品种（品系）。张素勤等[11]研究了提莫菲维小麦与
葡萄牙野燕麦远缘杂交后代，其高分子量麦谷蛋白亚
基各组成含量明显提高。由于裸燕麦和小麦遗传差异
较大，生理上也不协调，这些都会影响受精过程，使雌、
雄配子不能受精形成合子。谷运红等[12]采用离子束介
导将外源燕麦DNA导入小麦，进行后代抗旱性鉴定。
董建力等[13]采用花粉管通道法外源燕麦DNA导入小
麦，进行品质性状研究。六倍体裸燕麦和普通小麦远
缘杂交的不亲和性或不可交配性是制约六倍体裸燕麦
和普通小麦基因互导的瓶颈。此研究旨在探讨六倍体
裸燕麦与普通小麦属间可交配性问题，揭示其远缘杂
交可能性，获得遗传育种新材料。
1 材料与方法
1.1 供试材料
裸燕麦4个品种，‘品五’、‘白燕2号’、‘白燕5号’、
‘S104’品种由张家口农科院莜麦研究所惠赠。春小
麦品种‘S106’，由张家口农科院作物研究所惠赠。
1.2 试验设计
田间试验于 2009年在河北北方学院试验农场进
行。为保证花期相遇，4月中旬开始错期播种普通小麦
‘S016’和4个不同的裸燕麦材料‘品五’、‘白燕2号’、
‘白燕5号’和‘S104’品种，播期间隔3天。条播，行距
50 cm，播种密度300万株/hm2。栽培管理同大田。
1.3 试验方法
授粉方法参照赵和小麦远缘杂交方法[14]。在开花
前去雄，授以父本材料的花粉，次日重复授粉一次。授
粉1~2天，用2 mg/L 2,4-D滴注处理授粉柱头一次。授
粉12~16天后取下杂种穗，统计结实情况。
结实率 = 杂种胚数授粉小花数 × 100%
剥出幼粒置 0.1%的升汞中灭菌 8 min，无菌水冲
洗3次后剖出一部分幼胚置于愈伤诱导培养基MS（附
加2 mg/L 2,4-D），诱导愈伤组织[7]。
出愈率 =愈伤组织块数接种幼胚数 × 100%
2 结果与分析
2.1 不同裸燕麦品种与普通小麦正交的可交配性
以不同裸燕麦品种为母本、普通小麦‘S106’为父
本的正交试验中，依母本结实率高低排序，‘白燕2号’>
‘白燕5号’>‘S104’>‘品五’（表1）。‘白燕2号’获得结
表1 不同裸燕麦品种与普通小麦的正交结果
母本
品五
白燕2号
白燕5号
S104
父本
普通小麦S016
去雄穗数
12
11
11
18
去雄小穗数
46
43
40
84
授粉小花数
91
85
80
167
杂种胚
总数
0
11
5
6
结实率/%
0
12.94
6.25
3.59
实率为 12.98%，‘品五’没有获得杂种胚，故结实率为
0。由此可见，不同裸燕麦品种作母本与普通小麦杂交
的可交配性不同。正交组合可交配性的不同来源于母
本（裸燕麦）的遗传差异。
2.2 不同裸燕麦品种与普通小麦反交的可交配性
以普通小麦‘S106’为母本、不同裸燕麦品种为父
本的反交试验中，依结实率高低对父本进行排序为‘白
燕5号’>‘白燕2号’>‘品五’>‘S104’（表2）。以‘白燕
母本
普通小麦S016
父本
品五
白燕2号
白燕5号
S104
去雄穗数
6
9
4
10
去雄小穗数
44
63
25
67
授粉小花数
83
125
48
134
杂种胚
总数
1
4
3
0
结实率/%
1.2
3.2
6.25
0
表2 不同裸燕麦品种与普通小麦的反交结果
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5号’为父本的结实率为 6.25%；‘S104’没有获得杂种
胚，故结实率为0。可见，不同裸燕麦品种作父本与普
通小麦杂交的可交配性不同。反交组合可交配性的不
同来源于父本（裸燕麦）的遗传差异。
2.3 裸燕麦品种与普通小麦正反交的可交配性比较
裸燕麦品种与普通小麦‘S106’正反交的可交配
性表现不同。‘白燕 2号’与‘S106’正交的结实率大于
反交。‘白燕 5号’与‘S106’正反交的结实率相等。‘品
五’与‘S106’反交有0.12%的结实率，而正交的结实率
为 0。‘S104’与‘S106’正交有 3.59%的结实率，而反交
的结实率为0（表1~2）。
正反交试验表明，4个裸燕麦品种与‘S106’的可
交配性相比，‘白燕 2号’和‘白燕 5号’高于‘S104’和
‘品五’。
2.4 不同裸燕麦品种与普通小麦杂交杂种胚培养
正交组合‘白燕2号’/普通小麦、‘白燕5号’/普通
小麦、‘S104’/普通小麦的杂种胚中均有较高的愈伤组
织诱导率（表 3），其中‘白燕 2号’/普通小麦杂种胚愈
伤组织诱导率达到了 81.8%；‘S104’/普通小麦杂种胚
愈伤组织诱导率达到了 83.3%以上；‘白燕 5号’/普通
小麦杂种胚愈伤组织诱导率达到了60%。
反交组合普通小麦/‘品五’、普通小麦/‘白燕2号’、
普通小麦/‘白燕 5号’的杂种胚均有很高的愈伤组织
诱导率，其中普通小麦/‘品五’、普通小麦/‘白燕 5号’
的杂种胚愈伤组织诱导率达到了100%；普通小麦/‘白
燕2号’的杂种胚愈伤组织诱导率也高达75%。
因此可知，无论正交还是反交，4个裸燕麦品种
与‘S106’春小麦的杂种胚均有较高的愈伤组织诱导
率。
3 结论与讨论
此研究探讨六倍体裸燕麦与普通小麦属间杂交的
可能性及影响因素，对于裸燕麦和普通小麦的遗传改
良具有重要意义。试验结果表明，六倍体裸燕麦和普
通小麦的可交配性因品种的不同而不同，同时与亲本
选择有很大关系。此试验分别以4个六倍体裸燕麦品
种做母本加以比较，‘白燕2号’母本结实率最高；若分
别以 4个六倍体裸燕麦品种做父本加以比较，‘白燕 5
号’为父本时结实率最高。相同品种间正反交结实率
也有显著差异。具体表现为正交的结实率大于反交；
正反交的结实率相等；正交有一定结实率（3.59%），反
交的结实率为 0；正交的结实率为 0，反交有一定结实
率（0.12%）。说明亲本的基因型对六倍体裸燕麦与普
通小麦属间杂交结实率有实质性的影响。选用结实率
高、可交配性好的品种进行属间杂交，有利于成功获得
属间杂种。经过人工选择的、具有特定优良基因的六
倍体裸燕麦与六倍体普通小麦属间杂交，国内外未见
报道。
为了克服远缘杂交的不亲和性或不可交配性，此
研究采用重复授粉辅之以2,4-D滴注处理授粉柱头的
方法提高结实率。该法常被用于小麦远缘杂交中，
2,4-D滴注处理授粉燕麦柱头也能提高结实率。此研
究参照小麦使用2,4-D浓度2 mg/L具有良好效果。值
得注意的是处理浓度和处理时间要把握好。
此研究初步探讨了六倍体裸燕麦与六倍体普通小
麦属间杂种胚诱导愈伤组织的可能性。不同基因型影
响体细胞组织培养[15]。不同来源杂种胚愈伤组织诱导
率存在较小差异，都有较高的愈伤组织诱导率。高的
杂种胚愈伤组织诱导率为组织水平保存和扩繁杂种的
可能性提供依据。
选用更多的变异类型，如二倍体种、四倍体种及其
他六倍体燕麦种进行杂交试验，开展杂种后代遗传育
种研究是今后努力的方向。
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S106/品五
S106/白燕2号
S106/白燕5号
白燕2号/S106
白燕5号/S106
S104/ S106
诱导愈伤的杂种胚数
1
4
3
11
5
6
出愈数
1
3
3
9
3
5
出愈率/%
100
75
100
81.8
60
83.3
表3 杂种胚培养情况
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