全 文 ：浙 江
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农 业 大 学 学 报 9 (3 ) : , g咨一 2。` , ’ 。8 ,
A g r i e o l tu r a e U n iv e r s i t a t i s Z h e ji
a n ge n s i s
中国春小麦 ( 6 x ) x 苏联球茎大麦
( 4又 ) 属间杂交的研究 ( 二 )
杂种 B I F : 和B : F l 代植株性状的分离和染色体观察
汪丽泉 朱汉如 汪 自强 管启良 袁妙葆
`浙江农业大学农学系 ) 一 ( 杭州大学生物系 )
一 据 要
· 对中一国春小氮 ` (一纽。 42 ) 义苏联球茎大麦 ( 2。 * 28 )属河杂种 B IF Z代 49 个单株和 B 2 F 1’ ( B I F l x 中国春 SB
小麦 ) 8个单株的植株性状、 育性和染色 体进行了观察 .
卜 BI F Z代 49 个植株在株型、 分粟数、 叶形 、 穗型 、 芒型和结实率等性状方面都有一定的分离· 穗型有疏 和密的
分离 , 芒有钩芒与直芒的分离 ; 旗叶有直与曲的分离 ; 单株分粟数在。一 35 个之间 : 结实率在 。一 20 肠 之间。 在花
粉母细胞减数分裂的终变期或中期 I有 24 一 28 个二价体 , 染色体总数为48 一 56 条 , 说明在B IF : 代中除具有中国春
全组的染色体外 , 还保留着成对的球茎大麦的染色体 。 因此 , 有希望在后代中选出在小麦染色体组中添加数条球
茎大麦染色体的新附加系二
为广钾`彻个麟 , 毯黔” 矶 蜻实率为” , 3 ’ / 3 “ · ` ’ ` , 染 “ 体” “ 4 2一52 条 , 其中以 4 6条染 “ 体的
、 引 ! 言
据仑a r e l a y ( 1 9 7 5 ) 〔“ J 、 S n a p e 和 S i n p s o n ( 1 9 7 5 ) 〔` J报导 , 用六倍体普通小麦 ( T r i -
t i c 。 m a e s t i v 奴m )与二倍体或四倍体球茎大麦 ( H o r d e u m b u l b o s u m ) 进行属间杂交 , 获得
的杂种均为小麦单倍体 。 本试验从 1 9 7 9年开始 , 采用普通小麦 ( 2n 二 42 )品种中国春与四倍体
苏联球茎大麦 · ( 2兹鱼28 ,杂交 , 1 98 0年获得具双亲性状的中间型杂种 ( F l ) , 其染色体数为
24 一 30 ; 杂种自交不孕 , 用秋水仙素处理加倍亦不成功 〔` 』 。 而以中国春单体 5B 与之回交 ,
获得三株回交杂种 ( B I F I ) ,其植株性状与 F l相比 ,除芒较短 、 旗叶较长外 ,二者穗型基本相
似 。 B I F I的细胞内除保留了拿奔中国春小麦的染色体外 ,还 留有 3 一 7 条球茎大麦的染色体 ,部
分可育 〔 2 」 。 1 9 8 1年对 B I F I植株采取了两种措施 : ( 1 ) 大部分植株采取套袋自交 ; ( 2 ) 少
数植株继续与中国春或苏联球茎大麦回交 。本文系对 B , F Z和 B : F ,代植株性状的分离和杂种体
内球茎大麦染色体的动向 、 行为进行观察与分析 , 为今后选育较稳定的具数条球茎大麦染色
体的小麦新附加系却瞬毛依据 , 以便在后代中选育出抗病的优 良小麦新品种 。
二 、 材料与方法
本试验所用的 B ; F Z种子是 1 9 8 1年由 B , F ; 套袋自交获得 ; B Z F ;种子是用 B I F , 与中国春
SB小麦或苏联球茎大麦回交获得 。 , 试验于 1 9 8 1一 82 年在浙江农业大学农业试验场进行 , 9 月
2 6日播种 , 共得 B一: F : 单株 4 9株和 B : F ; ( B , I了 , X 中国春 S B小麦 ) 8 株 , 1 0 月 2 2 日移栽于田间
` 本文于 1 98 3年 2月 25 日收到 。
20 。 浙 江 农 业 大 学 学 报 吞卷
苗床 , 精细培育 , 单株编号 , 并作田间记载 。 成熟后单株考种 , 留种 , 统计结实率 。
孕穗期剥取各单株分孽幼穗 , 用卡诺液 固定 , 再用 70 %酒精保存于冰箱 。 醋酸洋红染色
压片 。 染色体观察和显微摄影在杭州大学生物系进行 。
三 、 试验结果与讨论
( 一 ) B I F : 代杂种植株性状的分离和育性
1
. 分集力 : 4 9个植株的分孽力有较大的分离数 , 分孽数少于 10 个的有 4株 , 其中 1个分孽
的有 1株 , 无分孽的有 1株 ; 分孽数 10 一 19 个的有 2 株 ;其余 23 株分孽数均在 20 个以上 ,其中有 3
株有 30 多个分蔡 , 最多的 1株 ( 35 号植株 ) 分孽数达 35 个 ( 图 1 ) 。 此外 , 有一半植株当主茎和
大多数分蒸抽穗 、 开花时 , 在植株基部还能长出迟生分桑数个 , 并能抽穗 , 部分结实 。 由此
可见 , 多数植株表现 了球茎大麦分巢力较强的特性 , 而中国春小麦一般只有分孽 7个左右 。
2
. 叶形 : 各单株旗叶叶形可分三种 : ( 1 ) 旗叶较长 ( 长 30 厘米以上 , 宽 2厘米左右 ) ,
叶形微扭曲 , 共有 21 株 , ( 2 ) 旗叶较短 ( 25 厘米以下 ) 而挺直 , 共有 27 株 , ( 3 ) 旗叶呈螺
旋形卷曲 , 有 20 号 1 株 ( 图 2 ) 第一种叶形似母本 , 第二种叶形似父本 , 第三种则为超亲的
特殊类型 。
3
. 株形 : 大多数植株茎秆粗壮 , 茎高在 90 一 1 10 厘米 , 较整齐 , 个别单株分孽茎高参差
不齐 , 抽穗也不整齐 , 还有个别茎秆较细弱的 , 如 20 号和 41 号植株 。 49 株 B : F Z代中 , 以 32 号
单株株型较好 , 茎秆粗壮 , 茎基部节间较短 , 抽穗也整齐 ( 图 1 ) 。
4
.穗型 : 大多数植株的穗表现长而疏 , 中 、 下部较粗 , 上部较细 , 穗长大都在 n 厘米左
右 , 但也有个别单株的穗上部较密 , 下部为筒形 , 穗长约 7 . 7 厘米左右 , 近似母本中国春小
麦 ( 图 3 ) 。 此外 , 49 株 B ; F :代的小穗均似母本小麦的多花性 , 而球茎大麦的三联小穗未在
这些杂种植株中出现 , 还有个别植株发现双穗 ( 图 6 ) 。
5
. 芒型 : 4 9株 B ; F :植株都有芒 , 其中40 株为钩芒 , 另 9株为直芒 ( 图 4 ) , 各占8 1 . 6%和
1 8
.
4%
。
6
. 育性 : 杂种氏 F Z植株的育性有较大的分离 。
表 1 杂种 B : F Z代 自交的结 实率
T a b l
e 1 F e r t i li t y o f s e l f in g B 一 F z h y b r id s
赣结易 、拼 ’ 。 L ” “ 一…’~ 进1 一卜 5 l’< 1。 ”卜或 节酥’~ 一j’; 巍 .蕊’万 _一可一 _…_ _ _ _ 一百_一奋一…一万一从下二生…一; 一下_应三万从表 1可知 , 49 个单株中有 5 个单株自交完全不实 , 其余植株的育性从 1%到 20 %以上 ,
其中有 4 株结实率在 20 %以上的 , 单株结实粒数在 10 。粒以上 , 最多的 23 号一株结实数达 2 46
粒 , 其余单株的结实数变幅从 1到 1 0 粒不等 , 这种植株占80 %左右 。
( 二 ) B : F ,代杂种的植株性状与育性
从 B Z F 、 代的 8个回交单株性状来看 , 其茎高 ( 89 一 1 1 0 . 5厘米 ) 和分孽数 ( 5一 40 ) 均与
B
、
F
Z 一样有一定的分离 , 这是由于母本 B I F , 是不稳定的杂合体 。 其穗型则与母本中国春更
近似 ( 图 5 ) 。 回交单株的结实率为 8 . 3 一 39 . 13 % , 较 B 、 F Z自交的高 , 也高于 B : F : 与母本
3期 汪丽泉 管启良等 中国春小麦 ( 6x )x苏联球茎大麦 ( 4 x )属 间杂交的研究
回交的结实率 ( 5 .59 % )〔2 」 。
( 三 )B : F Z与B Z F ,代杂种染色体的观察与分析
在 B , F : 代选具有代表性的 8个单株 , 镜检了 1 52 个花粉母细胞 。 绝大多数植株的染色体数
为 48 一 56 条 , 其中有 1 25 个花粉母细胞的染 色体为 51 一 56 条 , 占8 2 . 2 4% 。在终变期 ,可见 2 7 、 2 8
个配对的二价体 ( 图 8 ) , 也有 2 4 、 2 5个二价体加 1至 4个单价体的 ; 在后期 I 可见 52 、 54 条染 色
体 ( 图 9 、 1 0 ) 。 从图 10 还可见在后期 I 染色体分向两极时 , 小麦和球茎大麦的染色体有不
同步的现象 : 即小麦染色体先趋向两极 ,浓缩成圆球 ;而某些成条状的球茎大麦染色体稍后分
离 , 不均等的分向两极 , 尚未浓缩 。 有的细胞中某些个别球茎大麦染色体仍落后在两极之间
( 图 1 1 ) 。 从以上 B , F : 代染色体的配对情况来看 ,说明在 B ; F : 代植株的细胞中仍继续保留着
球茎大 麦的染色体 。 原来在 B , F , 中成单价体的 3一 7 条球茎大麦染色体 , 因自交也获得同源
染色体而得以配对 , 因此在杂种 B I F Z代的花粉母细胞中构成了 24 一 28 个二价体 。 看来 , 今
后继续 自交 、 选育 , 球茎大麦染色体完全被排除的可能性较小 , 因此有希望在后代中选育出
添加数条球茎大麦染色体的小麦新附加系 。
在 B : F ,代的 4 个植株中 ,镜检了 68 个花粉母细胞 。 其染 色体数在 42 一 52 条之间 , 其中以
4 6条的居多 , 其次是 4 8 、 4 9条 ( 表 2 ) 。
表 2 B Z F , ( B I F 、 X 中国春 S B 小麦 ) 花粉母细胞减数分 裂中期 I 的染色体数分析
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o l le n m o t il e r e e l l o f B Z F i ( B I F i x C h i
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从表 2可见 , B : F : 绝大部分细胞仍保留着数条球茎大麦染 色体 。 在中期 I 可见 2 1 1 + 4 1 ,
共 46 条染色体 ; 终变期有 21 1 + 2 1 , 共 4 4条染色体 ( 图 1 4 ) ; 21 1 + 7 1 , 共 49 条染色体
( 图 13 ) ; 后期 I 不均等分离 , 21 一 5一 20 , 共拓条染色体 (图 15 ) ; 另 1不均等分离为 49 条染
色体 ( 图 1 2 ) 。
至于杂种 B o F ; ( B : F : x 苏联球茎大麦 ) 的植株性状与自交杂种 B , F : 不易区别 , 可能回
交没有成功 , 其中只有 1株表现为雄蕊雌蕊化 ( 图 7 ) , 植株完全不育 。
此外 , 本试验 49 个 B : F Z植株和 8个 B : F ,单株在 1 9 8 2 年春季多雨情况下 , 虽然部分植株的
叶片发黄 , 但未见有各种病害发生 。
参 考 文 献
〔 1 〕 汪丽泉 、 管启良等 : 19 8。 , 中国春小麦 ( 6 x ) x 苏联球茎大麦 ( 4 x ) 属间杂种植株形态和染 色体观察 ,
浙江农业大学学报 , 6 ( 2 ) : 41 一46 。
〔 2 〕 汪丽泉 、 管启 良等 : 19 82 , 中国春小麦 ( 6 x ) 只 苏联 球茎大麦 ( 4 x ) 属间杂交的研究初报 , 作物学报 ,
s ( 2 )
: 9 6一 10 1 。
〔 3 〕 B a r e la y , I . R : 1 9了5 , H i gh f r e q u o n e i e , o f h a p l o i d p r o d u e t io n i n w h e a t ( T . a e s t i v u m ) b y e h r o -
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N a t u 盆℃ , 2 5 G: 4 1 0 一 4 1一
( 4 〕 S n a p e , I . W . a n d S i m p s o n : 1。了8 , C r o s s a b i li ty o f w l l o a f w i t l l 卜一o r d o t , :飞1 b u xb 。 s u ;。 . P la f l t r; r 。 ( d in g
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3期 汪丽泉 管启良等 中国春小麦 (c x )又 苏联球茎大麦 ( 4x )属间杂交的研究 2 0 3
〔 7 )杂种 BZF I ( BI F I K 苏联球茎大麦 )的花器 : 表现雄蕊雌蕊化。
〔 8 〕 杂种 B里F Z终变期2 7 1 (1 6号植株 ).
〔 9〕 杂种 BI F Z后期 I (2 6一 2 6 )共 2 5条架色体 (2 2 号植株 ) 。
〔10 〕 杂种 BI F Z后期 I 共 5 4条染色体 (其中浓缩成圆球的可 能是母本中国春小麦的染色 体 , 成 条状 的可能是父本
苏联球茎大麦的染色体 ( 32 号植株 ) 。
〔1日 杂种 B I F Z后期 1 26 一26 分离 。 落后的二条染色体 。 着丝点分裂 , 染色单体分离 。 共 5雌条染色体 ( 32 号植
株 ) .
〔12 〕 杂种 B ZF I ( B I F i x 中国春 S B小麦 ) 后期 I不 均等分离 , 共 4 9条染色体 。
〔1 3〕 杂种 B ZF I ( B 一F z x 中国春 S B小麦 ) 终变期 , 2 1 1 + 7 1 , 共 4 9条染色体 ,
〔14 〕 杂种 B ZF I ( B 一F l x 中国春 S B小麦 ) 终变期 , 2 2 1 + 2 1 , 共 4 4条染色体。
〔15 〕 杂种 B ZF 奉 ( B IF x K 中国春 S B小麦 ) 后期 I , 2 1一 5一 2 。 , 共 4 6条染色体 。
20 4 浙 江 农 业 大 学 学 报 9 卷
A S T U D YO N I NT E R G E N匡R IC C R O S S E S
BE T W E E N W H E AT V AR IE T YC H I NE S E
S P R I NG ( 6 X ) A N DH O R E DU B MU B LO S U M( 4X )
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