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核 农 学 报 , 透 一
通 亡你 言 才 。。撇。翻 口。 吕八
辐射选育小麦易位系的研究
孙光祖 陈义纯 张月学 尚志敏
王广金 阎文义 唐凤兰
黑龙江省农科院作物育种研究所 哈尔滨 。。
辐射 处理 六 倍体 小 黑麦黑杂 普通 小 麦克 。一 的 。种子 , 通过一 定 的
选育程序 , 选 出 了龙辐麦 号 , 龙辐 和龙辐 个 易位 系 , 经 一 带
技 术 鉴定 , 其 易位形 式分别 为 , 和 。 醋 酶同 工酶和
过氧化物 同工晦的分析表明 , 个易位 系和 黑杂 “ 具 有共 同的特征酶带
。 试验证明 ,
个易位 系具备双亲的优 良特征特性 , 其中龙辐麦 号 已 由黑龙 江省 、殆种 审定委 员会
审定推广种植
。
关健词 小 麦 易位 系 一 带鉴定 同工酶
前 言
黑龙江省是我国重要春麦产区 , 年播种面积 。万亩左右 , 由于单产不高 平均亩产
, 小麦在粮食总产量中的比重下降 , 影响了小麦的市场供应
。
选育高产
、
抗病小麦新品
·
种是提高小麦单产的主要途径 。
在抗病育种中 , 远缘杂交是获得抗病基因的重要方法 , 利用染色体易位选育抗病品种 系
甚为实用 。 普通小麦 。。时初 。。 与黑麦 。。 或小黑麦 杂交诱
发染色体易位 的研究 已有大量报道 〔‘ 一 “ , 等通过染色体易位将黑麦 组染色体的抗病
基因导入普通小麦 , 选 出了抗病易位 系 , 这些易位系大多是 自发产生的 。 〔‘ 通过 辐 射
处理 , 将 异 源种的抗病基因导入小麦 , 选 出抗病易位系
。
李集临等 仁“ 」辐照小黑麦与小麦杂
交的后代种子 , 诱发染色体 易位 , 选 出了一批易位系 。 本试验 旨在用辐射 与远缘杂交相结合
的方法选育小麦易位系
。
材 料 与 方 法
材料 六倍体小黑麦品 系黑杂 和普通小麦品 系克 。一 , 皆为纯系材料
。
易位系选育 将黑杂 克 能的 。种子用 ‘ 的“ “ 丫 射线辐照 , 并在 温 室
巾加代
。
代稀播于 田间 , 进行秆锈和 卜卜诱接种鉴定 , 选拔抗病性好 , 穗 大 和秆壮的优
良单株留种 , 以后 各代按系圃法处理
。
分别 于第 代 、 第 代决选 出优 良抗病 钻系 南 、
此文于 年 月 日收到
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核 农 学 报
和 , 其中 南 幼经 年的区域试验 、 生产试验和生产示范 , 已于 年 月被黑龙江省
况种审定委员会市定推广 , 命名为龙辐麦 号 , 其余两个况、系正在鉴定 。
,
一 带鉴定 将黑杂 , 克 。一
, 少已辐麦 号 , 龙辐 和龙辐 的 种
子 置于恒温箱中发芽 , 取约
一
长的根尖放入蒸馏水‘卜, 低温 ℃ 处理 小时 , 然后用
的洒精
、 冰醋酸固定浓固定 小时 , 再用 醋酸洋红染色 天 , 直接在必 酷酸下压片观察 。
将细胞分裂时期适宜
、
分散好的制片放在液氮中冷冻 揭片 , 再用 酷酸在 ℃下 处 理
脱色 , 气干 或过夜 , 飞 在 ℃下变性处理 , 水冲洗除净钡膜 ,
复性 又 处理 后冲洗 , 气干 以上 , 染色 , 待染色休带纹呈紫
红色时 , 用蒸馏水洗掉载片表面的染料 , 气干后 二 甲苯浸片 , 达码胶封片 , 镜检出典型 图象 ,
在 倍镜下 观察并照相 。
同工酶分析 浸种后置于 ℃恒温箱中发芽 , 分别于芽 长 期
、 期 和
真叶
一
民约 期 时取样 。 耳 鲜样加 为 的磷酸蔗糖缓冲溶液 , 冰浴中研磨 ,
下离心 一 , 取 上清 浓
。 用垂直板聚丙烯酞胺凝胶 , 浓度 , 加样 川 ,
在冰箱 内电泳 一 小时 , 电压 , 电流 一 。 过氧化物同工酶用酷酸联笨胺染色 ,
脂酶同工酶用坚牢兰 染色 。 染色后 凝胶经 固定
、
染色
、
脱色 、 摄影并制成干板保存 。
结 果 与 分 析
一 易位系的表现
龙辐麦 号 植株较紧凑 , 叶片上举 , 叶 色深绿 , 自颖壳 , 红粒 , 饱和度好 , 容 熏 高
约 , 均属普通小麦克 一 的特征 。 繁茂性好 , 分桑力强 ,
一
民芒 , 大穗 穗
一
长
以 上 , 多花 粒小穗 占总小穗的 以上 , 颖狭长 , 护颖基部龙 丹突起明显 , 均
属小黑麦黑杂 的特征 。 植株高度约 , 倾向黑杂 。 蛋 白质含 鼠较 高 ,
抗 白粉病 , 这些特征 与 染色休所 带的基 因有关 〔“ , 。 〕。 中熟抗旱类型 , 平均亩产 ,
比对照品种增产
龙辐 氏 植株紧凑 , 叶色深绿 , 叶片上举 , 自颖壳 , 红粒 , 饱满度好 , 容重高 约
魄 , 均属普通小麦克 。一 的特征
。
繁茂性好 , 分孽力强 , 长芒 , 大穗 穗
一
长约 ,
多花 粒小穗 占尝小穗数的 , 颖狭
一
长 , 护颖墓部龙 门
一
突起 , 均属小黑麦黑杂 “ 的特
征 。 植株高度 以上 , 倾 向黑杂
。 叶片窄 , 护颖较硬 , 蛋 自质含量高 , 抗
白粉病 , 这些特征特性与 染色体的墓 因有关 〔“ 」
。 中熟耐湿型 , 平均亩 产 , 比对
照品种增产
。
龙辐 植株较紧凑 , 叶较宽 , 色浅绿 , 白颖壳 , 红粒 , 饱满度好 , 容重高 约
, 均属普通小麦克 的特征
。
繁茂性好 , 分桑力强 , 长 芒 , 大 穗 穗 长 约
, 多花 粒小穗 占总小穗数的 , 护颖狭长 , 摧部龙骨突起 , 均属小黑麦黑杂
的特征 。 植株高度约 。 , 倾向母木
。 芽鞘略带紫红色 , 穗基部多分枝小穗 , 这些特 性 可
以认为与 染色休上的基 因有关 〔”
。 中晚熟抗旱类型 , 平均亩产 ,
一
七对照邢, 种 增
产
。
二 易位系的 一 显带分析
经 一 显带结果表明 , 小黑麦黑杂 的 组染色休具有较强的显带优势 , 带型 与
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期
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辐射选有小麦易位系的研究
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冬 渗替
图 普通小麦中国春和黑麦的 组 , 带标准核型
。
卜
黑麦的 组相同 , 但染色体端带显带稍 差 ,
个别带不明显 。 小麦克 。 一 的染色休显
示了部分中间带和主溢痕带 , 端带不明显 ,
与中国春的带型相同 图 和图版
。
各易
位系的显带特征如下 。
龙辐麦 号 染色体组内有一对异常染
色休
。 该染色体的 臂近着丝点处显中间带 ,
并带有随体 , 与 的带型相同 臂 有 比
较明显的端带和巾间带 , 与 的 带 型 相
同 。 可 以认为 , 异常染色体是 由 替 代
。 形成 易位染色 休 。 该 类 染
色体在所观察的细胞中出现的频率很高 , 由
此可以初步判定 , 龙辐
·
麦 号是 易
位 系 图版 和图 。
龙辐 染色体组内有一对异 常
染色体 , 该染色体的 臂近着丝点处显 中 间
带 , 与 的带型相同 可 以认为 , 异常染
色体是由 替代 , 形成琴 易
位染色体 , 断裂点可能在着丝点处 。 在观察
细胞巾 , 这类染色体出现的 频 率 为 以
上 山此可以初步判定 , 龙辐 是
易位系 图版 和图
。
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龙辐麦魂号
忆 节五
图 易位染色体模式图
龙辐 了 染色体组里有一对异常染色体
的带型相同 , 臂有端带和中间带 , 不显着丝点带 ,
, 该染色体的 臂不显带而且较长 , 与
亦 与 的带型相同 。 可以认 为 , 异 常
染色体是由 替代
, 形成 纯合易位染色体 。 在所观察细胞中
, 这类染色休出
现的频率在 以上 。 由此可 以初步判定 ,
三 肠位系的同工蔺分析
醋酶同工酶 ,
龙辐 曲 是 易位系 图版 和图 。
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核 农 学 报 卷
依据酶谱中各条酶带的分布 , 可 以将整个酶 醉分为 个金洲冲区
, 依次编号
一 、 兀
和 皿 图版 。 在 谱带区有 条酶带
, 耳 一 一 一 ,
‘色们的 工移率 ,
分别为
, , ,
期保持不变
。 在 该语‘带
, 。 和 。 。 的这 条酶带活性者阴跳虽
区 「 , 个易位系和黑杂 均缺少 一 沁带
, 而 巳在不同取样时
在 取样期 ,
一 活性较弱 , 到 和 皿取样 期 , 该酶带 消失
。
在 、 沁带 区有 条酶
,
梦, 即 , 一
一 , ‘它们 的迁移率 , 分另 为 , , , , ,
巾 亚一 酶带话性很弧 , 而 日
‘
在不同 材料‘ ,有差异 , 其活性强弱的顺序是
和 , 其
黑杂
寥嘎 谁沙枷雕 故⋯麟
辍一熟粼
秘 彝扩霭 滩截
弋声鲜广冬产
娜⋯二滚
入瞬气
熟
一
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一
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‘
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尹 竿
尹
三爪广
一
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策
一
胃
矛
玺
飞
生
版图 易 位系及其亲本 的 一 带和植株
、 一
黑杂 弱
克 一 龙辐 龙辐 了 龙辐麦 号 箭头 易位染色体
飞
, 一
反
龙辐麦 号 。
酶带
。
在 皿诱带区有 条酶书
蛇缺少 亚一 酶带 , 个 易位系和黑杂 均缺少 一
争, 叩 一 一 一 , 其迁移率分别为 , ,
名 于日 。
个易位系和黑杂 弱均缺少 一 酶带
。
各材料的
带活性差异不大 在不同取样期变化也不明显
。
山上分析看 出 , 的特征酶带是 一
,
, 一 , 和 一 , ,
酶
一 , 飞 。 可 以认为 , , 酉断肯与 染色体有关 ,
易位系和黑杂 的特征酶带是
个易位系含有小黑麦的染色体戍份
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期 辐 射选 育小友易位系的研究
图版 耳 易位系及亲本的醋酶同工酶谱
卫
图版工 易位系及亲本的过氧化物酶同工酶谱
全 童
注 克 克 龙辐麦 号 黑杂 克
龙辐麦 号 。一 以 一 黑杂 , 克 日 龙辐麦 号 ,
了 黑杂 黑杂
一 为 期 一 为 期 卜 了为 期
一
士 弓 习
一
气 冷 已
,
一
。 了 一。,
毛 一 一 了
一
过氧化物同工酶 供试材料出现 条酶带 , 依次编号为 一 一 〕 一 图版 , 其
迁移率 分别为
,
带活性差异很大
,
,
, ,
活性最强的是 一
,
一 ,
, , , , 和 。
一 和 一 , 最弱的 是 一 。
各酶
酶 带
多
图 易位系及其亲本的分布图
‘
活性的羞异 , 反映 出控制这些酶带的过氧化物酶基因的表达程度
。 取样期各材料间酶带
活性差异不大 , 但后 期取样时差异增大 , 如 和 的 一 和 一 酶带在 和
期活性明显增高
, 表明易位系之间存在遗传差异
。 缺少 一 酶带 , 而 易位系和黑
杂 “ 都有 , 尽管该酶带在 期活性较弱 , 但后 期取样时活性显著增强 , 可以认为 , 一
酶带 , 纵 是易位系和黑杂 的特征带 , 它与 染 色体有关 , 个易位系含有 黑 麦 的
同工酶分析得到哈师大生物系汪清澈同志的大力协助 , 特此取谢
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滋 扭 月 应 扭 口 肠 如扭 吝认
一。。 , 一
染色体成份 。
易位系及其余本两种同工酶的相关性分析 将某一 易位系 或亲本 的酶带数与酶带
鼓多的系 或亲本 的酶带数之比 , 作为计算它们醋酶和过氧化物酶的相似性 指 数 〔 , 以
醋酶相似性指数为纵坐标 , 过氧化物酶相似性指数为横坐标 , 分别将易位系及其亲本定位于
图 。 定位结果表明 , 个易位系和小黑麦亲本黑杂 定位于 点 , 小麦亲本 定位于 点 ,
可 以认为 , 个易位系与小黑麦有共同的遗传成份 。
参 考 文 献
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〔 李集临等 电离辐射诱发小黑麦 染色体易位的研究
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〔 〕褚启人 , 沈革志 水稻染色体易位系的细胞学及同工酶分析 。 上海农业学报 , 以 , 一 氏
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