全 文 ：国家自然科学基金和四川省生物技术育种资助课题。
作者单位: 1. 四川省农科院作物所 , 四川成都　 610066
2. 四川农业大学小麦所 , 四川都江堰　 611830
3. 四川省农科院植保所 , 四川成都　 610066
收稿日期: 1998- 06- 10
硬粒小麦 -节节麦人工合成种
Decoy1 /Aegilops tauschii 510抗条
锈性状 (条中 30, 条中 31) 的遗传分析
杨武云 1　颜　济2　杨俊良 2　郑有良 2　余　毅1　胡晓蓉 1　杨家秀 3
摘　要: 硬粒小麦、 节节麦人工合成种 Decoy 1 /Ae. tauschii 510成株期对中国条锈
病新小种条中 30( CYR30)和条中 31( CYR31)高抗 -免疫。将 Decoy 1 /Ae. tauschii
510与高感品种川育 12杂交 , 获得杂种 F1和 F2群体。对杂种 F1和 F2群体分小种
( CY R30和 CYR31) 接种鉴定表明 , 杂种 F1抗性反应型与抗病亲本 Decoy 1 /Ae.
tauschii 510一致 ,为免疫 -高抗 ;杂种 F2群体中免疫- 高抗单株与抗 -高感单株之
比符合两对显性互补基因分离比例即 9∶ 7。分析表明 , Decoy 1 /Ae. tauschii 510对
条中 30、 条中 31的抗性受两对显性互补基因控制。
关键词: 人工合成种 ; 硬粒小麦 ; 节节麦 ; 条锈病 ; 抗性遗传
Inheritance of resistance to Chinese wheat stripe
rust races CYR30 and CYR31 in synthetic hexaploid wheat
Decoy1 /Aegilops tauschii 510
YAN G Wu-yun1　 YEN Chi2　 YAN G Jun-liang2　 ZHEN G You-liang2
YU Yi1　 HU Xiao-rong1　 Y ANG Jia-xiu3
1 Crop Research Ins ti tu te, Sich uan Acad emy of Agri. Sci. , Chengdu 610066, China
2 T ri ticeae Research Inst itute, Sichuan Agri. Univ. , Dujiangyan Ci ty 611830, China
3 Plan t Protection Research Ins titute, Sich uan Academy of Agri . Sci. , Chengdu 610066, China
Abstract: Decoy1 /Ae. tauschii 510, a s ynth etic hexaploid w heat in t roduced f rom C IMM YT, is high ly resis tan t to o r immun e
f rom Chines e new s t rip e rus t races CYR30 and CYR31 at adul t stag e. Analysi s of data f rom F1 - F2 of cros s betw een Decoy1 /
Ae. tauschii 510 and high ly suscept ible variety Chuanyu 12 rev ealed that th e resi stance to CYR30 and CYR31 of Decoy1 /Ae.
tausch ii 510 w as cont rolled by tw o complementary dominant g enes.
Key words: synthetic h exaploid w heat; Tri ticum . durum ; Aegilops tauschi i; wh eat s t ripe rus t; resis tan t inheri tance
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西　南　农　业　学　报
Southw es t China Jou rnal of Ag ricul tural Sciences
　　　　　　　　　 1999年 12卷 2期
Vol. 12　 No. 2
DOI : 10. 16213 /j . cnki . scjas . 1999. 02. 008
条锈病是我国冬麦区最重要的病害之一。 选育、 推广抗病小麦品种是防治条锈病流行成
灾的最有效途径。 小麦品种繁六由于具有早熟、 矮杆、 高抗条锈病等优点 , 自 70年代以来 ,
四川、甘肃等省小麦育种机构利用繁六、繁七 (或 69- 1776)和繁六重要衍生系绵阳 11作为
亲本 , 育成了一系列小麦品种。据统计 , 自 80年以来 , 仅绵阳系列小麦品种在我国冬麦区就
种植近 20. 7万公顷 [1 ]。除绵阳系列外 , 还有含繁六血缘的川育系列 (川育 5、 6、 8和 12号 )、
83- 44- 25、 天选 36和 40等重要小麦品种 (系 )。 繁六及其衍生小麦品种的持久抗条锈性 ,
在小麦抗病种和小麦生产中发挥了巨大的作用。然而 , 自 1992和 1993年分别发现条锈病新
小种条中 30和条中 31以来 , 繁六及其衍生系小麦品种不能抗这两个新小种 , 四川和甘肃两
省局部地区已出现流行趋势 [2 ]。条锈病新小种的漫延 ,日益威胁着四川等冬麦区小麦的生产。
因此 , 发掘新的抗条锈病基因资源 , 并将新的抗性基因转育至当地高产小麦品种中 , 培育高
产、 抗病小麦新品种 , 已是四川等主要冬麦区育种工作者迫在眉睫的任务。
硬粒小麦 ( Trit icum turgidum concv durum , 2n= 28, AABB)和节节麦 ( Aegilops tauschii ,
2n= 14, DD)是六倍体普通小麦 ( T . aestivum , 2n= 42, AABBDD) 的初级基因库 , 其中蕴
藏着丰富的抗性基因 ,可用于改良现代小麦 [3～ 7 ]。 1995年 ,我们从 CIMMYT引进的硬粒小麦
- 节节麦人工合成种 Decoy1 /Ae. tauschii 510, 经条锈病新小种鉴定表明 , 在成株期高抗 -
免疫条中 30和条中 31。本试验对 Decoy1 /Ae. tauschii 510成株期抗性的遗传规律进行了分
析 , 旨在为进一步利用其开展抗性育种提供理论依据。
1　材料与方法
1. 1　供试材料
抗病亲本 Decoy1 /Ae. tauschii 510由 CIMMY T Mujeeb- Kazi. A. 提供。经条锈病新
小种鉴定 (分小种 ) 表明 , Decoy1 /Ae. tauschii 510在成株期高抗 -免疫条中 30和条中 31,
而感病品种川育 12高感条中 30和条中 31。 1997年 4- 5月配制 Decoy1 /Ae. tauschii 510与
川育 12的杂交组合 , 获得杂种 F1 , 同年 6- 10月于昆明云南农业大学夏繁 , 获得 F2群体种
子。
1. 2　田间设计与处理
1997— 1998年试验在位于四川新都大丰的四川农科院植保所条锈病试验站进行。
将供试材料 Decoy1 /Ae. tauschi i 510和川育 12及其杂种 F1、 F2按顺序排列。Decoy1 /Ae.
tauschii 510和川育 12及其杂种 F1 ,每材料种植 1行 ; F2分单粒播种。行长 1. 5米 ,行距 0. 27
米。每隔 10行试验材料间种 1行诱发感病品种铭贤 169, 两厢材料间也间种铭贤 169为诱发
行。以上试验材料分为一式两套 , 相互隔离种植 , 以利分别接种条中 30和条中 31。
1. 3　接种鉴定与抗性遗传分析
1998年 3月上中旬 , 于拔节期用条中 30、 条中 31分离菌株分别接种两套试验材料和诱
发品种铭贤 169。接种后 18— 20天开始观察记载 ,共 3次。双亲和 F1按行观察记载 , F2群体
分单株观察记载。 抗性反应型分为: 免疫 - 高抗 ( I- HR) , 抗 ( R) , 中抗 ( MR) , 中感
( M S) , 感 ( S)和高感 ( HS) 6级。根据 F1抗性反应确定 Decoy1 /Ae. tauschii 510抗性基因
的显隐性 ; 根据 F2群体单株抗性分离比例 , 确定抗性由几对基因控制。
2　结果与分析
2. 1　 Decoy1 /Ae. tauschii 510与川育 12杂种 F1的抗性表现
392期 杨武云等:硬粒小麦 -节节麦人工合成种 Decoy1 /Aeg ilops tauschii 510抗条锈性状的遗传分析
人工合成种 Decoy1 /Ae. tauschii 510与川育 12的杂种 F1 ,在分别接种条中 30和条中 31
条件下 , 抗性反应与抗病亲本 Decoy1 /Ae. tauschii 510表现一致 , 为免疫。而感病亲本川育
12对条中 30和条中 31的抗性反应为高感。结果表明 , Decoy1 /Ae. tauschii 510的抗性为显
性基因控制。
2. 2　 F2群体的抗性分离表现
表 1列出 Decoy1 /Ae. tauschii 510与川育 12的杂种 F2群体单株对条中 30和条中 31抗
性反应的分离情况。从表 1可以看出 , Decoy1 /Ae. tauschii 510与川育 12的杂种 F2群体并
非简单地表现为双亲的两种类型: 免疫- 高抗 ( I- HR)和高感 ( HS)。有相当部分单株的抗
性反应型介于双亲之间 , 表现为抗 ( R)、 中抗 ( MR)、 中感 ( M S) 和感 ( S) 等几种反应型。
如果将 F2群体单株分为两类即抗性反应型类似抗病亲本 Decoy1 /Ae. tauschii 510( I- HR)的
为一类 , 其它反应型 ( R- HS) 的全部为一类。将 I- HR单株与 R- HS单株比例进行χ2测
验 ,结果符合两对显性互补基因的 9∶ 7分离规律 (表 1)。这一结果表明 , Decoy1 /Ae. tauschii
510对条中 30和条中 31的抗性受两对显性互补基因控制。而介于双亲之间反应型的单株 ,可
能是由单个显性基因与修饰基因互作的结果 [ 5]。
表 1　 Decoy1 /Ae. tauschii 510与川育 12杂种 F2群体单株抗性反应分布
Table 1　 Distribution of individuals reaction to CYR30 and CYR31 in F2 population
of Decoy1 /Ae. tauschii 510 crossed with susceptible variety Chuan, yu 12
条锈小种
Race
免疫 -高抗
I- HR
抗
R
中抗
M R
中感
MS
感
S
高感
HS
总计
Total
卡方测验*
Chi-square ( 9∶ 7)
CYR30 108 6 6 8 27 27 182 0. 71* *
CYR31 110 13 10 7 28 19 187 0. 50* *
　　注: 卡方测验为免疫 -高抗单株与抗 -高感单株之比 ; * * χ20. 05, 1= 3. 84。
Note: Chi-square tes t fo r the ratio of I- HR individuals to R- HS individuals in F2 population; * * χ20. 05, 1= 3. 84.
3　讨　论
小麦近缘属种是丰富小麦遗传基因库和改良现代小麦的重要种质。 四倍体小麦和节节麦
由于其 AB和 D染色体组与普通小麦完全同源 , 其优良基因仅需基因重组就能转育至六倍体
普通小麦中 [6～ 8 ]。近年来 ,国内外学者通过四倍体小麦和节节麦人工合成种的方式 ,已创造了
大批可直接利用的中间材料 [3, 7, 9, 10 ]。然而 ,大量研究还表明 ,在四倍体小麦和节节麦人工合成
种中 ,一个亲本的抗性基因常常被另一亲本抑制、不能表达 [3, 4 ] ,这无疑限制了四倍体小麦、节
节麦优良基因的研究和应用。本试验分析所用人工合成种 Decoy1 /Ae. tauschi i 510, 其双亲
Decoy1和 Ae. tauschii 510都高抗 (或免疫 ) 条中 30、 条中 31, 且双亲的抗性基因在人工合
成中得以表达 , 这是一份很好的抗源材料 [11 ]。本试验进一步分析表明 , Decoy1 /Ae. tauschii
510对条中 30、 条中 31的抗性是受两对显性互补基因控制。因此 , Decoy1 /Ae. tauschii 510
的抗性基因容易被转育到四川等冬麦区推广的高产品种中 , 培育出高产、 抗病小麦新品种。
参　考　文　献
1　王凤乐 , 吴立人 , 万安民 .中国条锈菌群体毒性变异研究 . 中国农业科学 , 1995, 28 ( 1) ∶ 8～ 14
2　王凤乐 , 吴立人 , 徐世昌 , 等 .中国条锈病新小种条中 30、 条中 31号的研究 .植物保护学报 , 1996, 21 ( 1) ∶ 39～ 44
3　 Kema, G H J, W . Lange& C. H. Van Si lfh out. Di f ferential supp ression of s t ripe rust in syn thetic w h eat hex aploid f rom
40 西　南　农　业　学　报 12卷
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( Tri ticum tu rgidum× T . tauschi i ) . Euphytica , 1995, 83∶ 87～ 93
5　M a, H, Singh R P& Abdal la O. Resistance to s t ripe rus t in five du rum w heat cu ltivars. Plant Dis. , 1994, 81∶ 27～
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6　 Jiang J, B. Friebe & B. S. Gil l. Recent advances in alien gene t rans fer in wh eat. Euph yt ica , 1994, 73∶ 199～ 212
7　 Mu jeeb- Kazi A& G. P. Het tel. U tili zing w ild gras s biodiv ersi ty in w heat im prov ement: 15 years of wide cross research
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8　 Yang W Y, Wu B H, Hu X Ret al . Inh eri tance in h exaploid w heat of genes for h ai ry au ricles and h ai ry leaf sh eath derived
f rom Aegilops tauschi i ( Cos s. ) Schmaln. Genetic Resources and Crop Evolut ion ( in pres s) , 1998
9　许树军 , 董玉琛 .波斯小麦与节节麦杂种 F1直接形成双二倍体的细胞遗传学研究 .作物学报 , 1989, 15 ( 3) ∶ 251～
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10　兰秀锦 ,颜　济 .中国四倍体小麦地方品种矮兰麦与中国产节节表的双二倍体及其在育种上的利用 .四川农业大学学
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11　 Yang W Y, Chi Y, J L Yang et al . Evaluat ion of Aeg ilops tauschii ( Coss. ) Schmaln. for resis tance to physiological
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(责任编辑　雷　波 )
412期 杨武云等:硬粒小麦 -节节麦人工合成种 Decoy1 /Aeg ilops tauschii 510抗条锈性状的遗传分析