全 文 ：种子 S e ed l姆2 年 第 5 期 ( 总 6 1 期)
节节麦与野生燕麦杂种 几 研究
张庆勤 肖建富
( 贵州农学院麦作研究中心 5 5 0 0 2 5 )
摘 要
节节麦 A eg i lo p s t a u s eh ii ( Co 毖5 . ) S eh , Z n * Z x ~ 1 4 与通北野燕麦 A v e n a F a t u a L . Z n = 6 x ~ 4 2 杂交 ,
F , 代为双二倍体 , Z n ~ 56 。 F : 代主要群体为双 二倍体 , Zn ~ 5 60 有一 部分为 2n ~ 2 7 皿 ,也出现一部分为
Z n 二 5 4 ,有 2 ~ 4 个单价体 。 出现个别的 7 倍体类型 , 穗型属斯卑尔脱小麦型 ,结实率极低 , 不足 0 . 5% ,
籽粒饱满 , 10 粒重 钱. 75 克 。 PM C 染色体构 图为 加 = 21 1 十 7 工 。 出现极少数的 5 倍体类型 ,株型和穗
型类似节燕双 二倍体 , 但结实率极低 , 染色体构 图为 2lr 二 14 兀十 21 1 。 并出现普通小麦型 ,共 2株 ,株高
7& 1 和 81 . 5 厘米 ,籽粒基本饱满 , 1 0。 粒重 4 . 3 4 克和 3 . 92 克 。 PM C 染色体构 图为 Z n 二 21 . 1 。
关键词 : 节节麦 通北野燕麦 远缘杂交 双二倍体
1 材料和方法
用节节麦与通北野燕麦杂交 F ; 代的双二倍体的种子作研究材料图 。
细胞学研究方法见参考文献 l[ “〕 。
2 形态学研究
把 1 9 9 1 年收获的节节麦与通北野燕麦杂种 F ; 的双二倍体种子 、 ,于当年 10 月 17 日播于盆内 ,盆中土为炉灰
加无机肥 ,共播种 40 粒种子 。 幼苗达到 1个分孽时移人试验地 。 行距和株距为 4 0 厘米 X 40 厘米 ,使其个体充分
发育 ,各种类型的遗传特性能充分的表达 。
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a e t i v i t y o f p o l y p l , e n o l o x id a s e i n e r e a s e d i n g e r m i n a t i n g p e a n u t s e e d s
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5
种子 Se e d 1 9 92 年 第“ 5 期 ( 总 6 1 期 )
7。一蕊集黯骤靳黑愧缪纂扩絮粼默靠{禁黑瑞黔著,豁重斋
10 。粒重 4 . 81 克 , 植株 、 穗型和籽粒形状见图版 1 . 照片 I · 1 、 皿 . 3 、 v.I 3 。 在节燕双二倍休的群体中 , 出现少数二
叉分枝穗 ,见图版 I, 照片 血 · 2。 节燕双二倍体护颖极硬 , 似节节麦 、但穗轴韧 , 不易折断 ,似普通小麦 。
在节燕双二倍体中 , 出现 1 株斯卑尔脱小麦型植株 , 株高 1 5 厘米 , 成穗 9 8 个 , 小穗数为 17 一 21 个 , 护颖很
硬 ,易断穗节 。 结实率极低 ,共结实 4 2粒 ,平均每穗结实 .0 5 粒 。 10 粒重 4 、 75 克 ,籽粒基本饱满 ;
在节燕双二倍体的群体中出现两株 6 倍休型的普通小麦型植株 。 1 株早熟 , 成穗 25 个 、株高 78 , 1 厘米 , 小穗
数 19 ~ 21 个 ,每小穗结 实 4~ 5粒 ,结实正常 ,短芒 ,籽粒基本饱满 ,全角质 , 10 。粒重 ` . 34 克 。 另 1株迟熟 ,成穗 9
个 ,株高 81 . 5厘米 「 ,小穗数 19 一邵 个 ,每小穗结实 3一 4 粒 ,结实正常 ,短芒 , 籽粒饱满 , 全角质 , 10 0 粒重 3 . 92 克 。
两株节燕 6倍体普通小麦型 ,护颖软 ,不断穗轴 , 容易脱粒 。 .
在节燕双二倍体中 ,出现少数单株结实率极低 ,不足 l % , 形态学上与节燕双二倍体相近 `
3 细胞学研究
播种的绝大部分的节燕双二倍体植株 ,经过 P M c 染色体镜检 , 2n = 28 卜见图版 卜 1一 3 图 。 有一部分节燕
双二倍体植株 P M c 染色体数为 2n ~ 27 皿 , 见图版 卫 , 4、 5 图 。但有的 p M e 染色休数为 2n 一以 , 但有 2~ 4 个单价
体 ,见图版 亚 , 5一 9 、 1 图 。 节燕双二倍体中出现的斯卑尔脱型植株 ,经 尸M c 镜俭表 明 ,染色体构图为 2n 一加 : +
71
, 见图版 : , 12 、 1 5 、 1 6一 18 。 而类似节燕双二倍休结实率极低的类型 ,经 PM c 镜检表明 ,染色体构图为 2n ~ 7
n 十 21 1 ,见图版 ; , 1 3 、 14 图 。 普通小麦型植株的 P M c 染色体构图为 Z n 二 21 。 。 见图版 : , 19 图 。
4 节燕双匕倍体在育种中的利用
节燕双二倍体对白粉病免疫 ,在贵阳未发现条 、 叶 、 秆锈病 , 赤露病极轻 , 矮杆 ,分孽力极强 , 叶小而挺 , 籽粒
大 ,质优 ,是小麦育种中的优 良资源 。 19 1年用节节麦与通北野燕麦杂种 F 、 的双二倍体作亲本 、 组配了少量杂交
组合 。 用节燕双二倍体作母本 ,与普通小麦型品系贵农 3 5 杂交 , F : 代形态学上偏向节燕双二倍体 ,分蔡力极强 。
护颖很硬 ,极难脱粒 ,结实率极低 ,不足 .0 5环 。 抗病性表现为显性 。 用兰考县科协育成的 8G (7 9 )1 一 1一 4与节燕
双二倍体杂交扭 1 代倾向普通小麦 ,表一现优势强 ;分萦力极强 ,穗大粒多 ,抗病性表现为显性遗传 。 8 6 (7 。)1 一 1一 4
为长芒 ,节燕双二悟体为短芒 ,杂种 F : 表现为短芒 。 但杂种执 的 10 。粒重比双亲均低 。 黑小麦 ( 2n = 42 )与节燕双
二倍体杂交 , 分集力极弧 , 穗大 , 小穗数多 ,但不结实 。
只 姑里晓析
F : 节燕双二倍体的群体基本上是整齐一致的 ,大多数节燕双立倍体的植株 , 经 PM C 镜检 , 2n ~ 28 万 。 因此可
躲黔织纂耀曹馨票群磊黔靡黑耀紧黑霹篡黑器婴籍奢霖芸蠢霖墓间题尚未解决 。 而硬簇双二倍体也国为解决不了籽粒饱满度 1’de 题 , 而未能用于生产 。 节燕双 二倍体直接要用 于生
产 ,也存在它自己的问题 ,护颖硬 ,难于脱粒 ,穗小 , 生产潜力小 , 难于用于生产 。 但它作为利`质资源是极有价值的 。
它白粉病免疫 ,在贵阳未发现条 、 叶、 秆锈病 ,花粉囊外露性好 , 在今年试验地中严重发生赤霖病的条件下 , 它发病
很轻 。通北野燕麦抗根腐病和全蚀病 ,节燕双二倍付“对小麦根病的抗性是否能表达 ,待鉴定后再作结论 。 节燕双二
倍体籽粒全角质 , 且测品质很好 。 一经与普通小麦杂交表明 , 抗病性属显性遗传 , 它的主要优良性状在 F , 中均能得
到表达 , 因此作为小麦种质资糠利用是很有价值的。
· 节燕双二倍体中出现个别斯卑尔脱小麦型植株 , P M c 镜检表明 , 2n 一 21 : 十 71 , 一这可能是节燕双二倍体在减
数分裂时 , 节节麦的染色体末加倍 ,而燕麦染色体已加倍 ,形成不完全的双二倍体 。这种 7倍体植株 ,结实率极仿 ,今
年仅得到 40 多粒种子 。 这是一种不稳定类型 ,可能在以后世代的减数分裂时 , 出现节节麦和燕麦染色体同步分裂 ,
重新形成节燕双二倍休 。去年 P生 时的州吝体植株所结种子成苗的唯一植株 ,今年则形成双二倍体 。也可能形成节节
麦染色体的各种类型的附加系和易位系 。 也可能完全丢失节节麦的染色体 , 形成节节麦 atJ 质的新型燕麦 。
节燕双二倍体群体中也出现极少数的节燕 5 倍体类型 ,经 PM c 镜检 , 染色体构图为 2n ~ 14 : + 舒 工 。 1 4 个
二价体应该是节节麦的染色体 ,而 21 个单价体是野燕麦的染色体 。节燕双二倍体在减数分裂时 , 个别类型节节麦
的染色体先进行分裂 , 而燕麦染色休未分裂 , 形成不完全的节燕双二倍休 5倍体 。 这也是不稳定类型 , 在以后世代
种子 S o e d 1 9 9 2年 第 5期 (总 6 1 期 )
的减数分裂中 ,可能重新形成节燕双二倍体 ,各种类型的整倍体和非整倍体 。
节燕双二倍体中出现两株普通小麦型植株 ,是双二倍体中分离出来的 。 为防止节燕双二倍体中混人其他种子
和其他小麦的杂苗 ,种子由育种者本人脱粒 , 晒干后保存在冰箱中 , 用炉灰加化肥作土壤在盆中育苗 ,分蔡期时再
移入选种圃 , 保证每个植株都是节燕双二倍体的真实杂种 。普通小麦型植株 ,具有节燕双二倍体的特征 , 白粉病免
疫 ,未发现三种锈病 ,花粉囊外露性好 ,短芒 ,株高与节燕双二倍体相同 , 叶挺 ,叶色深 。 也不可能是外来花粉与节
燕双二倍体的杂交种 。 因为以节燕双二倍体作母本与普通小麦杂交 , F : 偏向节燕双二倍体 , 护颖银硬 ,而且结实
率极低 ,不足 0 . 5% 。 节燕 6倍体普通小麦型 , 经 P M C 镜检 ,染色体构图为 2n ~ 21 n 。 可能是节燕双二倍体在减
数分裂时 , 丢失 1组燕麦染色体而成 .
节燕双二倍体的 F : 中 , 出现一部分 2n “ 27 1 ,和 2n 一 5 4 , 并有 2一4 个单价体的类型 ,可见节燕双二倍体的
整个群体不是很稳定的 。 以后世代中还可能分离出 7 倍体 、 5 倍体及其他类型的整倍体和非整倍体 。
6 讨论
6
.
1 在小麦族中不同种 、属与节节麦杂交 ,国内外尚未见到人工合成八倍体的报导 ,初步可以肯是节燕双二倍体
— 8倍体的真实性 。 节燕双二倍体中出现 P M C 染色休构图为 2n ~ 21 1 + 7 1和 2n 一 14 1 + 21 1 的类型 ,符合研究的予期结果 ,从理论上也是成立的 ,进一步证明了节燕双二倍体的真实性 。
6
.
2 从节燕双二倍体中分离出 P M C 染色体构图为 2n ~ 21 1 的 6 倍体普通小麦型 。 应该是节燕双二倍体在减数
分裂期中丢失 1 组燕麦染色体而成 。 如果丢失节节麦染色体 , 留下的都是燕麦染色体 ,在形态学上应该表现为燕
麦型 。 若燕麦的 2 组染色体加节节麦的 D 组染色体可以合成普通小麦 , 那么 6倍体野燕麦或 4 倍体燕麦 , 与节节
麦自然杂交 ,可能是普通小麦的起源途径之一 。
6
.
3 节燕双二倍体的 F Z 群体中 P M C 染色体构图为 2n ~ 28 n 的 8 倍体类型占绝大多数 ,有可能育成稳定的 8
倍体节燕双二倍体 。 但是 F : 代中分离出 P M C 染色体构图为 2n 二 27 1 、 2n 一 2 6 1 + 2 1 , 2n 二 25 兀+ 4 1 , 2n 二 21
l + 7 1
,
Z n 一 21 1 和 Z n ~ 14 n + 21 1 的各种整倍体和非整倍体类型 , 是小麦育种中创造新类型的极宝贵材料 。
特别有价值的是分离出来的各种类型均很抗病 ,可能在今后小麦抗病育种方面会有重大突破 。
6
.
4 节燕双二倍体具有多抗性 、 优质等特点 , 作亲本经与普通小麦杂交试验 , 抗病性属显性遗传 , 其他的一些优
良性状也易传递给子代 , 因此是极宝贵的种质资源 。 以普通小麦作母本杂交 , F : 表现为普通小麦型 ,优势很强 , 结
实正常 。 因此以节燕双二倍体用作父本为好 。
参 考 文 献
1
. 李国珍
2
. 张庆勤等
< 染 色体及研 究方法 > 科学出版社 1 9 85
节节麦与野燕麦杂交研 究 种子 1 9 9 2( 1 ) 1一 4
图版说明
图版 I 节节麦 A e g i l o p s t a u s e h i i ( C o 、 、 . ) S e h . 与通北野燕麦 A v e n ; , f ;、 t Ll a 1 . 杂种 F : 的植株穗型和籽粒
照片 A 1 . 杂种 F Z 的双二倍体植株 , 。 . 杂种 F Z 的 7 倍 沐植株 , 乳 杂种 F : 的 6 倍体 (普通小麦型 )植株 `
照片 B 1 . 节节麦穗型 , 2 . 通 北野燕 麦穗型 , 3 . 节燕双二倍体穗型 , 4 . 节燕 7 倍体穗型 , 5 . 节燕 6 倍体 (普通 小麦型 )穗型
照片 C 1 . 节燕双二倍体穗型 , 2 节燕双二 倍体分枝穗
照片 D 1 . 节节麦籽粒 , 2 . 通北野燕麦籽粒沼 . 节燕双二倍体籽粒 , 4 . 节燕 7 倍体籽粒 , 5 . 节燕 6 倍体〔普通小麦型 )籽粒
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种子 S o e d 9 19 2 年 第 5期 (总 6 1期 )
复合固体渗调剂提高种子发芽率效果好
种子发芽率高低决定着其种用价值 。 保持种子活力 ,提高种子发芽率可采取播种前生理预措 ,应用 P E G (聚
乙二醇 )效果较好 ,但 p EG 价格昂贵 ,难以大面积应用 。
湖南周宗岳 ,唐善德等人发现煤灰的渗调功能 ,研制出复合固体渗调剂 。 生产上将渗调剂加水至手捏成团 ,指
间有水流出为度 (大约 50 一 70 %的水 ) ,取 2 倍左右的渗调剂跟种子拌匀渗调 ,吸水 、 催芽一次完成 。 固体渗调改
次适温 ,较长时间的渗调为适温短时间的渗调 , 简化了操作 ,使之更具有实用性 。 中山大学的测试证明 : 复合固体
渗调荆具有 P E G 相似的功能 , 能调节种子吸水速度 , 促进细胞膜结构的修复 ,提高酶的活性 ,从而提高种子活力 ,
表现于提高发芽率 、 成秧率和秧苗素质 。
复合固体渗调剂突存了传统的液体渗调 ,价格便宜 ,使用方法简便 ,兼有防治病虫害的效果 ,实现了经济 、 有
效 、 稳定 、 实用的有机结合 , 开创了种子生理预措提高活力大面积应用于生产的先例 。 应用该技术杂交稻种子种用
价值一般提高 10 一 30 % ,陈种子提高幅度更大。 单全国杂交稻应用相当于净增 8 千万公斤种子 , 价值 4 亿元 ,在
玉米及蔬菜上应用效益更大 。
此渗调剂历经 8 年研制 、 中试 、 推广 ,证明效果稳定可靠 。 经由华中农业大学种子学专家张鸿漠教授 , 中山大
学种子生理学家傅家瑞教授组成的专家鉴定 ,复合固体渗调剂属国宁首创 ,将渗调原理应用于提高种子活力达到了国际先进水平 。 建议商品名为 “ 芽齐壮 ” (已申请专利 ) 。 现由湖南农科院作物所种子添加剂厂组织生产 。 已推广
应用经济效益上亿元 。
湖南省作物所 唐善德 长沙 4 1 0 1 2 5