全 文 ：核 农 学 报 汪 一
八 “ 如 “ 们
一 小麦雄性不育一育性恢复体系的研究
程俊源 孙国庆 刘录祥 赵林妹 吕秀霞
中国农业科学院原子能利用研究所 北京
该研 究以枯果 山 羊草 为母本 , 中国春和云 南铁壳 小 麦 为
桥梁亲本进行远缘 杂交 , 获得雄性不育株 , 再 用普通小 麦品 种 亲 与其浏交 和连续 回
交 , 育成 了具有拈果山 羊草 细 胞质普通小 麦细 胞核的
一 小 麦雄性 不 育 系 ,
并选育出
一 农矮 号 等 余个优 良
一 不 育 系 , 其不 育性稳定 , 没有发现单
倍体 , 综合性状好 。 从普通 小 麦品 种 系 中发现 了恢 复力 高的 一 小 麦 雄性 不 育
恢复系 源 , 筛选 出原 等 个恢复系 , 国 内法恢复度 高达 一 , 国际
法恢复度 高达 一 , 其后 代 不 产生单倍休或单倍体预率很低 , 综 合性
状好 。 一 小 麦雄性不育一育性恢复体 系的建成 , 丰富 了小 麦杂优育种 种质 库 , 具 有
良好的生产利 用价值 。
关键词 小 麦 拈果 山 羊草 细胞质雄性 不 育 育性恢复 单倍休 杂种
优势
言
和 等 〔 〕采用核置换法 , 以粘果 山羊草 触 为细胞质供体
, 斯
卑尔脱 、莫逸 和莎尔蒙 骊 小麦为核供体
, 获得了具有粘果 山羊草细胞
质普通小麦细胞核的 型小麦雄性不育系 , 并发现大多数普通 小麦品种是其恢复 系 , 无需专
门选育恢复系 , 但这种新不育类型产生大量的单倍体和孪生苗而难以应用 。 、 等圈 报
道育成了不产生单倍体的 一 一 一 雄性不育系 , 认为可以投入生产应用 。 何蓓如等川 报
道育成了 等 型小麦雄性不育系 , 并在普通小麦中筛选到 个品种 系 对其表现
恢复 , 恢复度达到 一 。 蒋华仁等川 采用杂交和连续回交法 , 育成了 一荆阿 等
型不育系 , 均发现不同频率的单倍体 。 杨天章和 张改生等 一 〕用粘果山羊草 异质小麦
为细胞质源 , 育成了稳定的 型小麦雄性不育系 , 并指出多数不育系产生频率不同的单
倍体 , 最高达到 。 用 个小麦品种测交 , 有 朽 个表现不同程度的育性恢复 , 恢复度变
幅为 一 , 大多数在 以下 , 他们认为用 一 为细胞质源供体选育的 型不
育系恢复源虽广 , 但高恢复力品种 系 并不多 。
综上所述 , 型雄性不育主要存在两方面 问题 , 一是不育系及其杂种后代单倍体频率偏
高 , 难以在生产上利用 二是恢复源虽广 , 恢复力高的恢复系并不多 。 本研究 以 粘果 山羊草为
细胞质源供体 , 普通小麦为核供体 , 利用远缘杂交 、 测交和连续回交方法 , 育成
一
雄性不育
系 , 发现了多个优 良的恢复系 , 探讨了生产应用的可能性 。
此文于 年 月 日收到 。
核 农 学 报 卷
材 料 与 方 法
以粘果山羊草
,
〕 二 为母本 , 利用中国春 、。
二 和云南铁壳小麦为桥梁亲本与其杂交 , 由杂种群体中选择雄性不育株
, 用普通小
麦品种 一 等与之杂交并连续回交 , 育成
一 小麦雄性不育系 。 用大批普通小麦品种 系
对
一
进行测交 , 寻找其保持系和恢复系 。 每个组合随机挂牌标记 株 , 套袋 自交调查育
性 , 以 自交结实率 作为育性鉴定标准 , 采用国内法 、 国际法统计 自交结实率 , 并调查统计各
组合单倍体产生频率 。
结 果 与 分 析
一 ”小麦雄性不育系的迭育及其不育性的稳定性
一
小麦雄性不育系的选育 本研究于 一 年在本所温室和农场进行 , 以粘果
山羊草 为母本 , 与 中国春杂交 , 人工授粉 朵小花 , 得 到 种子 粒 , 结实率为
。 表明四倍体粘果山羊草和六倍体普通小麦中国春交配性尚好 , 但种子瘦瘪 。 同年冬
季将 粒 。种子播于温室花盆 , 次年春只获得 株成穗植株 , 在温室栽培条件下 , 每株分孽
达到 一 个 , 植株生长正常 , 套袋 自交均未结实 , 表现不育 , 获得了具有 不育胞质的中
国春小麦雄性不育株 。 用云南铁壳小麦 、斯卑尔脱小麦 、普通小麦品种 一 和繁 等材料与
株不育株组配测交组合 个 , 仅有 个组合获得测交种子 , 且结实率很低 。 其中 粘果 山羊
草 中国春 繁 粒 粘果山羊草 中国春 斯卑尔脱 粒 粘果 山羊
草 中国春 云南铁壳小麦 粒 。 年春 , 将上述 个组合种子直播温室花盆 , 仅
粘果山羊草 中国春 云南铁壳小麦获得 植株 株 , 套袋 自交完全不育 , 一 染
色镜检花粉 , 正常染色 , 浅染色 , 的花粉粒不着色 。 与不同生态型的小麦
品种组配了 多个组合 , 有 个组合得到 种子 , 结实率也都很低 。 年温室盆栽 , 个
组合获得 生长正常的成穗植株 。 其中【粘果山羊草 中国春 云南铁壳小麦
原冬 号 〕 株 ,
一
镜检花粉 ,
,
花粉粒不着色 , 套袋 自交完 全不育 〔粘果 山羊草
中国春 云南铁壳小麦 繁 〕、 株 , 一 镜检花粉 , 花粉粒不着色 , 自
交完全不育 【 粘果 山羊 草 中国春 , 云南铁壳小麦 一 〕 株 , 一 镜检 ,
花粉粒不着色 , 自交完全不育 , 用原父本 一 , 繁 和原冬 号对上述组合后代分别
做连续回交 , 并用近 份小麦品种 系 与其测交 , 经过 年 个世代的试验 , 育成粘果山羊
草 细胞质的普通小麦雄性不育系 , 即 一 小麦雄性不育系 。 还将 多个优 良的小麦
品种 系 转育成 一 小麦雄性不育系 。
雄性不育性的稳定性 对转育的全部材料各回交世代套袋 自交 鉴定育性 。 结果表 明 ,
一 一 等 个不育系 , 在 个 回交世代均未发现结实株 , 不育株率 一 、
一 和 一 农矮 号 等 个不育系 , 在 个回交世代中皆未 出现可育株 , 不育株率
。 此外 , 在本所农场 、 温室 、张家 口 和德州等不同地点环境条件下 , 一 不育系均完全不
育 。 这说明 , 一 小麦不育系雄性不育性的遗传是稳定的 , 不易受环境条件影响 。
一 小麦雄性不育
一
育性恢复体系的研究
二 , 雄性不育恢复系 源 的发现
普通小麦对 一 不育系的育性恢复效应 个年度共利用近 份普通小麦品种 系
和 型恢复系与 一 小麦雄性不育系测交 , 计获得 个测交组合 , 育性调查结果列于表 。
在 个 组合中 , 个 自交不结实 , 约占总组合数的 , 即 个测交父本能保持
的雄性不育性 , 其余 个测交父本对
一
表现不同程度的育性恢复 , 国 内法恢复度
达到 以上的有 个组合 , 占总组合数的 国际法恢复度达到 以上的有
个组合 , 占总组合数的 。 由此可见 , 一 小麦雄性不育系不仅恢复源广 , 且在普通
小麦品种中能筛选出恢复力很高的恢复系 源 。
表 个 测交组合 , 育性统计
恢复度
国内法
无 浏
国际法
司
组合数
〕
占总组合 组合数
如
占总组合
印 刁
巧滋”乐叭
一
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一
一
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一
一
总计
,
〕习
一
恢复系 源 筛选 有 个材料对 一 国内法恢复度达到 以上 , 经多年种
植鉴定 , 从中筛选出原 等 个优 良恢复系 。 其国内法恢复度变幅为 一 , 平
均为 , 、 凡 、 和 凡 等 个恢复系已有两年的测交结果 , 恢复力表现稳定 , 其
综合性状好 , 花器结构和开花习性适宜异花授粉 。 这说明 , 在普通小麦品种中 , 能筛选出恢复
力高而稳定 、综合性状也比较好的
一
小麦雄性不育恢复系 。
三 · 小麦雄性不育系的单倍体
克服单倍体是 型杂种优势利用呕待解决的问题 。 本研究从亲本选配入手 , 广泛搜集小麦
育种资源 , 大量测配组合 , 筛选出一批不产生单倍体的 小麦不育系的保持系 , 发现了多个
不育系的优良恢复系 , 其杂种后代不产生单倍体 。 统计 个稳定的 一 不育系单倍体频
率 , 平均为 , 其中 个不育系没有出现单倍体 选育的 个恢复系 , 其中 个组配的杂种组
合后代中没有出现单倍体 , 这说明 , 保持系和恢复系的基因型能制约 、抑制单倍体的产生 , 筛选不
产生单倍体的保持系和恢复系是克服 型杂种小麦单倍体问题的有效途径 。
讨 论
本研究利用粘果山羊草 为母本 , 中国春和云南铁壳小麦为桥梁亲本与其进行远缘
杂交 , 获得雄性不育株 , 再用普通小麦品种对不育株测交并连续 回交 , 育成了具有粘果山羊草
戈 “ “ 尸 ￡ 尸 正刀
, 一
细胞质普通小麦细胞核的 一 小麦雄性不育系 , 其不育性稳定 , 不易受环境条件的影响 。
通过广泛测交鉴定 , 从普通小麦品种 系 中选 出了不产生单倍体 的
一
雄性不育系的
保持系和恢复系 。 育成 一 农矮 号 , 一 和 一 等 余个优 良不育系 , 其
保持系大都是生产上 的推广品种或是很有希望的新品系 筛选 出的 、 凡 和 等
一
恢复系 , 恢复力高而稳定 , 农艺性状 、抗病性和产量性状都较好 , 其杂种后代没有出现单倍体植
株 。 这表明 , 一 小麦雄性不育系单倍体的产生不但受
一 不育胞质的控制 , 同时也受保持
系和恢复系核基因型制约 , 所以发掘不产生单倍体的保持系和恢复系是克服单倍体问题的有
效途径之一 。
参 考 文 献
何蓓如等 类型的 型小麦雄性不育系初步研究 西北农业大学学报 , , 一
蒋华仁等 小麦粘型 胞质雄性不育性的初步研究 中国农业科学 , ,
杨天章等 粘果山羊草细 胞质诱导 小麦单倍体频率的研究 西北植物学报
, , 一
杨天章等 型 小麦雄性不 育系应用问题研究 细抱质效应和诱导单倍体问题 西北农业大学学报 ,
, 一
杨天章等 型 小麦雄性不育系应用问题研究 恢复性和杂种优势问题 西北农业大学学报 ,
, 一
张改生等 偏型 、 粘型和 易型 小麦雄性不育系的初步研究 作物学报 ,
, 一
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