全 文 ：六倍体皮 、 裸燕麦种间
杂交种后代植株性状的
细 胞 质 效 应
崔 林 李成雄 范银燕
(山西省农科院高塞作物研究所 )
在燕麦种间杂交育种 中 , 经常 涉及到如
何选用母本和父本的问题 。 为了探讨母本细
胞质对杂交种后代籽粒产量 、 麦秸产量 、 收
获指数 、 抽穗期 、 株高 、 单位麦秸重量和营
养生长 指数等 性状 的影响 , 我们在 1 9 8续~
1 9 8 9年开展了本项研究 。
试验材料和方法
普通燕麦种 ( A · S at iv a L . )的 5个品种
(简称皮燕麦 ) 和大粒裸燕麦种 ( A · n u da L 。 》
的 2 个品种 (简称 裸燕麦 ) 做正反式杂交 ,
得到 20 个组合的 F 。亦可视作 B c 。 , 用这 2 0个
组合的杂交种与各 自的 A · n u da L . 亲本回交
两次 , 得到 20 个 B c ,和 20 个 B c : , 形成 6 0个杂
种群体 。 叨个杂交群体的 F ; 代 ( B c 。 F : 、 B
C , F :
、
B C : F Z ) 种子在田间点 播 、 成 熟后
每个群体中选 择 20 个单株 , 在 F 3 定植 成株
系 , 1 9 8 9年将这 1 2 0 0份株系与父 、 母本对照
采用完全随机区组设计 , 每小区 4 行 , 每行
播 1 50 粒 , 重复三次种植在田间 。 因为带有 A
·
sa t iv “ .L 和 A · n u da L 。 细胞质的株系 ,它们
的核基因相同 , 因而杂种群体之间性状上的
差异将是由细胞质 的直接 或间接效 应所引
起 。 这种比较两种细胞质的方 法称为 “ 异群
体法力 ( D a y e t a l l o 5 5年 、 B u r t o n 1 9 6 6年 ) 。
抽穗期是从出苗期到 50 %圆锥花序完全
抽出的灵数 。 植株高度是从地平面到植株圆
锥花序顶端的距离 , 以厘米表示 。 成熟时将
小区内的植株割倒 、 晒干 、 称重 , 获得生物
产量 (公斤 / 亩 ) ; 然后脱粒 , 记载籽粒产
量 (公斤 / 亩 ) 。 麦秸产量按生物产量减去
籽粒产量计算 (公斤 / 亩 ) 。 收获指数按籽
粒产量 / 生物产量计算 , 以百分率表示 。 营
养生长指数以麦秸产量 / 出苗到抽穗期天数
计算 ( 公斤 / 亩 · 天 ) , 单位麦秸重量以麦秸
产量 / 株高 ( g / c m ) 计算 。
结 果
一 、 不 同细 胞质对各性状的平均效应 -
从表 1看出: A · sa t iv a L . 细胞质在籽粒
产量上 , 比 A · n u da L .细胞质 增产 1 0 . 1 % 。
在麦秸产 量 上增产 6 . 7% , 收 获指 数增加
0
.
8 %
, 抽穗期 延长 1 . 1夭 , 植株 高度 增加
2
.
4厘米 , 单位麦秸重量 增加。 。 02 9 / c m ,营
养生长指数增加 6 。 5% 。 说明: A · S at iv a L .
细胞 质 在各 性状 上的 平均 效应 远远 大于
A
·
n u d a L
。 细胞质 , 尤其在籽粒产量和麦桔 -
产量上的效应更明显 。 户
产二 、 细 胞质在不 同世代 中对各性状的影 -
响 一 。
表 2中 , A · s a it v a L . 细胞质在籽粒产量 ’
表 l 不同细胞质在各性状上的平均值 `书一
A
·
S a t乡、 ; A · n u d a
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八0CQ.。。。dno九匕n乙O月性今目-10翻41OU0433籽粒产量麦秸产量
(公
(公
斤 / 亩 )斤 / 亩 )收获指数 (肠 )抽穗期 (天 )植株高度 ( c皿 )
单位麦秸重量 ( g / c m营养生长指数
_ 篇竞厉抓.赢二.才2
4
.
9二
注 “ 二 ” 表示差异达 1 肠的显著水平
·
9
上的效应 , 各 一世代都显著地高于 A · n u d a L . ,
其中B c 。 高 1 1 . 4 % , B C , 禽士4% , B七, 高
5
.
3%
,
A
· S at iv a L
。 细胞质在抽穗期上也表现
类似的效应 , 说明 : A · s at i v a L , 细胞质对这
两个性状的作用不受回交世代 的影响 , 是直
接效应 。
麦秸产量 、 植株高度 、 单位麦秸重量和营
养生长指数 在 B c 。世代 , A · s at iv a L . 细胞 -
质效应显著地 高于 A · n u d a L . 细胞质 , 但随
着连续回交 , 这种 优势逐 代减少 , 直到在
B c : 中表现为不显著 。 与之相反 , 收获指数
在 B c 。世代 , 两种细胞质的差异不显著 , 而在
B c ,和 B c : 世代 , A · s at iv a L .细胞质显著地
高于 A · 。 u da L . 细胞质。 说明 : A · s at iv a L .
细胞质在这些性状上的作用与回交世代关系
极大 , 因而是间接效应 。
表 2 细胞质在不同世代中各性状的平均值
三 、 细粤质与在上迷结果中 , 核基
因的互作效应
A
. s at iv a L
. 细胞质效
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籽粒产量
(公斤 / 亩 )
麦秸产量
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(公斤 / 亩 )收获指数 (肠 )
2 4 8
.
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.
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( g /
“ m )臂养生长指数
(公斤 / 亩 · 天 )
.
2
.
1二。
7
3 7 9二
3 4 6
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.
7
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.
2二
4 2
.
0
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.
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.
7
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.
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.
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0
.
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0
.
3 7 8
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.
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4
.
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.
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。
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5 5
。
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5 4
.
1
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.
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.
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.
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4
.
9
5
.
0
应经回交世代而减少 (表 2 ) ,说明细胞质与
杂交种核染 色 体可能 有 以 下相 互作 用 :
( a )
,
A
· s a t i v a L
.细胞质和 A . s a t i v a L . 核
染色体之向; 或 b( ) 、 A · s 。 t iv : L . 细胞质与
A
’
sa t iv a L
. 火 A · n u d a L . 核基因的某种
组 合之间 。 因 为 A . S at iv a L . 核染色体在
B C 。 、 B C , 、 B e Z分别为 6 0 、 2 5 、 1 2 . 5 % ,因此
A
· s a t i v o L
。细胞质与A · s a t iv a L . 核染色
体间无论那种互作效应 , 都将随着连续回交
而减少 。 同样 A ` s at iv 。 L .细胞质某种效应
随着回交一世代而增加 , 是因为存在着 A · sa
t iv a L
.细胞质与 A · n u da L . 核基因的互作
效应 。
从表 3 看出 , 除收获指数外 , 细胞质在
两个 A · n u da L . 亲本的杂种后代上表现相
似的效应 。 对于籽粒产量 , A · S a t iv a L .细胞
质在两个 A ` n u da L亲本杂种后代中 的效应
都高于 A · n u d a L . 细胞质 。 用晋燕七号杂交 ,
.A
s a t iv o L
.细胞质提供 1毗的优势 ,而用雁
红 1叮导杂交只有 3 . 9 % 的优势 。 收获指数的
细胞质差异在晋燕七导的杂种后代中表现显
奢 , 但在雁红 10 导 的杂 种后代中 表现木显
著 ,这进一步说明了细胞质与A · n u da L . 不
同核染色体的互作效应 。
装 3
性 状
细胞质在不同亲本杂种后代中的性状平均值
号推 红 10
B C o B C B C
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籽粒产量 (公斤 / 亩 )
麦秸产量 (公斤 / 亩 )
收获指数 (肠 )
抽穗期 (夫 )
植株高度 ( c m )
单位麦秸重量 ( g / c m )
营养生长指数 (公斤 / 亩 · 天 )
A
·
s a t i v a
A
·
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A
·
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A
·
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A
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A
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A
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A
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A
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。
0
1 4 2
.
7
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.
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。
0
B C 卫
1 9 6
。
1 5 8
.
7
O
0
0
6
5
2 0 0
。
1 8 4
。
B C
。
1 6 0
1 4 9
.
O
.
3
。
7
.
O
5
0
3
6
6
4
1 7 2
。
0
1 6 7
。
3
2 4 6
.
7
2 2 8
.
7
2 0 0
.
7
3 7 2
3 3 6
。
3 8 6
.
3 5 7
.
8
.
4
。
4 5仑
_
4 5 4
讨
-通过六悟体皮、
论
裸燕麦种向正反交株索
钓性状比较得出 , A · s at iv a L . 细胞质对于
籽粒产量和抽穗期表现为直接效应 。 从晋雁
七号和雁红 1 0号的杂种性状表现 , 可以看出 ,
A
· s a t iv o L
.细胞质与 A · n u d a L . 核染色体
互作效应的重要性: 当晋燕七号的杂种带有
A
.
sa 抓 v a L 。 细胞质时 , 比带有A .n u d a L .
细胞质的产量高 1 6% , 而雁红 10 号的杂种只
有 3 . 9 % 。 这种细胞质在不同杂种上产生的优
势 , K ih a r 。 ( 1 9 7 5 )称之为核一质杂交优势 .
麦秸产量 、 植株高度 、 一单位麦秸重量和
营养生长指数在 B c 。中 , A · s at iv a L . 细胞质
效应表现优势 , 但这种优势在 B c l被 减少 ,
到 B c : 中消失 、 收获指数在 B c 。中 , A ` s a t
i v 。 L 。细胞质效应没有优势 , 在 B c ,和愿c Z
中都显著地高于 A · n u da L . 细胞质 。 这种提
高或减少的核一质 互作 效应 , 取决于授体
〔轮回亲本 ) 中核染色体 、 当趁续与 A · n u
d a L
. 亲本回交时 , 由于 A · sa it v a L . 核染色
体的减少 , A · s at iv a L 。 细胞质与A · s at iv a
L
. 核染色体的互作效应在每次回 交后 , 按一
定比例减少 。 相反 , 随着 A . n u da L . 核染色
体的增加 , A “ s at iv a L . 细胞质与A .n 让da L 。
核染色体的互作效应 都被保 留或增加 。 如
果变异在 A .s 叭 i v a L . 细胞质和 A · n u d o L .
核染色体的互作效应下发生 , 那么 , 表现好
的特殊杂种就会被发现 。 可见 ,细胞质效应及
细胞质与核染色体的互作效应对植物育种是
有用的 , 通过应用完全不同的细胞质是能够
改进 燕麦生产率 的潜力 。 此外 , 应用细胞质
差异的累加效应 , 可增加细胞质的多样性 , 使
燕麦在不同生产环境条件下表现的更稳定 。
本品种是哲盟农研所 1 98 1
年以哲 3 A 不育系为 母 本 、 忻
梁 6 2为父本选配而成 。 1 9办。年
经内蒙古农作物品种 审定委员
会审定为推广种 。
主要特征 特 性 : 生 育期
1 16 ~ 12 0夭 , 需 ) 1 0 “ C 活动
积温 2了6 6 O C , 属 中晚熟品种 。
幼鞘紫色 , 株高 2 70 ~ 2 80 厘米 ,
茎粗 1 . 6厘米 , 18 ~ 19 片叶 ,
主叶脉 白色 。 穗长 2 .0 。厘米 ,
穗呈纺锤形 、 中散 , 软壳 、 红
黄色 。 粒椭圆形 、 黄色 。 单穗
粒重 8 , 9克 , 千粒重 2 9 . 1克 ,
着壳率 4 % , 一公 升 容重 7 4 8
高粱杂交种|哲15号
克 , 角质中等 。 出米率 7 5% , 食口性好 。 叶
部病害轻 , 抗倒伏性一般 , 在多雨年份表现
茎秆倾斜 一 , 但不折断 , 黑穗病略高。
一 产量表现 : 1 9 8 4 ~ 玲 86 年参加哲盟地区
区 域试验及生 产杀范 , 三年 21 个点次 , 平
均亩产钊心 。 8公斤 ,比对照吉杂 27 增产 12 % ;
二年生产示范 , 10 个点次平均 亩产 红 9 . 4公
斤比对照吉杂 27 增产 1 2 . 7% 。 自治区级区域
试验 , 三年 17 个点次平均亩产约 3 . 6公斤 ,平
均比对照吉杂 2了增产。 . 6% 。 从 1 9 8了年开始
大面积生产示范 , 深受广大农户欢迎 , 认为
该品种穗大 、 产量高 , 稳产性好 , 幼苗顶土
力强 , 易抓苗 , 长势强 , 属粮秆兼用型杂交
种 , 截至 1 9 9 1年累加种植 面 积 达 25 万亩左
右 。 一般平均亩产 40 。、 4 5 0公斤 , 在较高栽
培水平条件下 , 亩产可达 5 50 公斤 。
适应、 范围 : 适宜在内蒙和林县以东 , 》
1 O
O
C活动积温 28 0 0 O c 地区 , 土质中上等条件
下种植 。
栽培要点及制种技术 :
播前用 。 、 3%拌种霜或萎锈灵 等农 药拌
种 。 以防治黑穗病发生 。 留 苗 密 度 : 每亩
石 0 。株 。 制种技沁 ①父母本为同期播种 。
②父母种植行比 , 可采用 1 : 4 或立 : 氛
(哲盟农研所 陈宝善 林 清 )
.
1 1
.