全 文 ：© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
核 农 学 报 ,
盛 护介
一 一 之
灿之叮 介
玉米突变自交系“ 原辐 ”的遗传鉴定
一
唐秀芝 张维强
中国农业科学院原子能利用研究所 北京
用 丫射 线辐照玉 米 自交 系 “ 公 花粉诱发突变 , 获得突变自交系 “ 原辐 ” 。
用淀粉凝胶 电泳分析 “ 原辐 ” 与原亲本 “ 公 ” 杂交和 回 交后代的醋酶同工酶 ,
并观察苗期 叶鞘 色泽 , 证明 “ 原辐 ” 的醋醉同工酶和叶鞘 色泽的变异是分别 由一
又 一 子位基 因突变的结果 。 用 “ 只 ” 杂交模式浏脸 , 经方差分析 证 明 , “ 原辐 ”
的林高
、 穗位
、
穗 长 、 于拉重
、
产量以 及配合力等 , 与原亲本 “ 公 ” 的这些性状
之 间发生 了明显 变异 。 说明突变自交 系 “ 原辐 ” 在一 系列基 因位点上 发 生 了 变
关健词 同工 晦 方差 等位基因 突 变
前 言
二十多年来 , 同工酶被广泛地应用在植物遗传研究 中 , 在麦
、
豆 、 番茄等 个科 。个属
的植物中作了同工酶遗传分析 。 并对 玉米
、
小麦
、
大麦
、
大豆
、 马铃薯等主要作物的十多种
酶的同工酶作了染色体定位和连锁分析 , ‘“ 」, 为各类突变种质的研究和鉴定提供了理论依
据 。 报道 了用“ “ 射线诱发玉米花粉 中 同工酶的基因突变 , 并进
行了早代预选 , 获得一批各种类型的 包括染色体倍性变异 突变体 〔。 ’ 张维强 等
报道用 “ 。丫射线辐照玉米花粉 , 诱发
、 同工酶的突变及其分离 〔‘
。 国际植物遗
传资源委员会 用同工酶鉴定各类植物种质资 源 “ 〕
。
指 出 , 同
工酶是鉴定芭蕉和其他种质资源的一种有效方法 〔‘“
。
玉米突变 自交系 “ 原辐 ” 足本研究所玉米组用 。 。 身线辐照上米 白 交 系 “ 公 。”
的花粉 , 经系统选育而成 。 表现比亲本 “ 公 ” 早熟
、
抗病
。
本工作对 “ 原辐 ” 的同工晦
及其主要性状进行遗传鉴定
材 料 与 方 法
一 取突变自交系 “ 原辐 ” 与亲本白交系 “ 公 ” 正反杂交 , 回交侧验 在温主和大
田二次重复 , 观察幼苗叶鞘 色泽等 。 用淀粉凝胶 电泳 〔 ’〕, 分析单粒种子中的淀 粉 酶
、 酉旨
酶
、
酸性磷酸脂酶
、
乙醇脱氢酶
、
苹果酸脱 氢酶
、
过氧化物酶六种同工酶 , 并对 分 离 代 进
此文于 年 月 日收到
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肠 棱 农 学 根 念查报
瓢蘸羹鬓
表 醋醉同工酶的分离
一 一
组 台 酶 谱 型 预期比 例通舀 因 型
。 、
总数
‘
原辐
一
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一
原辐 一 只 公
一 一下。
公了。入 原辐
一 又 一
原辐一了只 公了 原辐
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娜 玉米突变自交系
二 , 原辐 “ 的遗传鉴定
行 名统计分析 “ 」。
二 取突变自交系 “ 原辐 ”
、 “ ” 、 “ ” 、 亲本 “ 公 ” 与 自交 系 “ 黄 早
四 ” 、 “ 自 ” 、 “ 加 ” , 按 “ ’, 设计方案 〔’ 进行杂交 。 共测配 个杂交组合 , 田
间小区随机排列 , 三次重复 , 行株距 , 每行 一 株 , 每组合 株左 右
。 调 查株
高 、 穗位
、
穗长
、
千粒重
、
产量 , 并对其数据进行方差分析 。
结 果 与 分 析
一 同工醉分析
用淀粉凝胶 电泳分析种子淀粉酶
、
过氧化物酶
、
苹果酸脱氢酶
、 乙醇脱氢酶
、 酉旨酶
、
酸
性磷酸醋酶同工酶 。 结果发现 、 “ 原辐 ”与亲本“ 公 ”之间的醋酶
、 酸性磷酸醋酶
、
苹果酸
脱氢酶
、
乙醇脱氢酶等均有差异 。 本文着重对醋酶同工酶进行遗传分析 。 经四年鉴定 , 玉米种
子中酷酶同工酶是稳定的 , 不受外界条件影响 ‘ 。 亲本 “ 公 , 负极醋酶同工酶显 带 ,
“原辐 ” 是 带 , 杂种为 、 、 带 图 。 正反杂交 代有
、 、
表 玉米幼苗叶梢色泽的分离
一 一
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叶 鞘 紫 叶 鞘
预期比例
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公
一
原辐
一
公了 原辐
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原辐 一 , 公 原辐 一
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原辐 、公 、公
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火 一
公了 原辐 原辐
一 一
火 一
公 原辐 公了。
一 一
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一
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公 核 农 学 很 璐
表 各性状方差分析
变异原 因 殊
卜 它
高
说
穗 位 穗 长
品种间变异 自 度
名
平方和 方 差
一
值 平方和 方 差 理育
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角 玉米突变自交系 “ 原辐 ” 的遗传鉴定
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变异原因
一
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产 量 公斤
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差异极显著
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匀 核 农 学 报 卷
三种同工酶酶谱型 , 其比例接近 的理论值
。 回交后代 “ 原辐 ” “ 公 ”
又 “ 原 辐 ”
、 “ 公 ” “ 原 辐 ” “ 原辐 ” 、 “ 公 ” “ 原 辐 ”
“ 公 ” 卜 “ 原 辐 ’ “ 公 ” 义 “ 公 ” , 分别出现的同工酶酶谱型有
、
、
酥
、 、 。 它 。」。分离 。匕例 、。接近 自勺理论值 表 表 明 突
变 自交 系
、 ‘原辐 ’
,
带是辐照自交系 “ 公 ” 引起的西卸每同工酶 , 位点等位
一
集因 带
的突变
。
二 幼苗叶鞘色泽
亲本 自交系 “ 公 ” 的幼苗叶鞘呈紫色 , 突变 自交系 “ 原 辐 ” 的幼苗叶鞘呈绿色 , 正
反杂交后 , 幼苗叶鞘呈紫 色 。 经 自交和 回交后 , 幼苗叶鞘色泽分离 , 有紫色叶鞘 和 绿 色
叶鞘两种 。 统计分析结果表明 , 杂交种 代的绿色叶鞘和紫色叶鞘苗数的比例接 近
用 “ 原 辐 ” 回交的绿色叶鞘 ’数与紫 色叶悄苗数的比例接近 。 用 “ 公 ” 自交系回交
的幼苗叶鞘全部是紫色 表
。
说明辐照诱发叶鞘色泽的变异 , 是 山控制叶梢色泽的 一对等位攀因突变所引起的
。
三 主要性状的遗传鉴定
取亲木 自交系 “ 公 ”
、
突变 自交系 “ 原 辐 ”
、 “ ” 、 “ 万 ” 与 自交 系 “ 加 ” 、
“ 黄 早四 ”
、 “ 自 ” 正反交
。
按 “ ” 模式 没计
、
配成 个组 合
。
株 高
、
穗 位
、
穗
卜
长
、
千粒重
、
产 帚五个性状的方差分析结果表明 , 组合间变异和 曾变异 显 著 表
。
说 明
表 一般配合力与特殊配合力的方差分析
一一 一
一
—
‘ ’
一 一 爷 一厦 —万正一贾厂——一下尸一竿矗— 〔劳
一刃 —变 异 原 因 来源 族
区 组 间
一
基 因型 间
一
母本一般配台力
父木一般配台力
入乞
母 火 父特殊配台力
环境误差
总变异
自由度
。
平方和 方 差
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自由度 平方和 方 差
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接 几 兰米舜变肖交系
“ 原辐 , ’ 的遗传鉴定
亲本自交系 “ 公 ” 与突变自交系 “ 原 辐 ” 之间 , 上述五个性状的遗传性有了明显差异 。
以产量为例 , 进一步估计其一般配合力与特殊配合力 , 并作方差分析 , 其结果 特殊配合力
的方差极显著 粼
。
说明 “ 原辐 ” 与原亲本 “ 公 ” 带目比 , 株高
、
穗 位 、穗长 、 干粒重 、
产量以及配合力等主要性状均发生了明显变异
。
讨 论
用同工酶鉴定各类突变种质资源是一种有效的方法 。 同工酶是由墓因决走的 , 是基因 表
达的结果 。 木文证明了玉米突变自交系 “ 原 辐 ” 的醋酶同工酶负极酶带 是由辐 照诱发
自交系 “ 公 ” 在 位点上的一对等位基因控制的 向 突变所 引起的
。 这 与 射线辐
照玉米花粉诱发
、 同工酶的等位基因突变的结论相一致 〔‘ , “ ’
。 说明 通过鉴定同工
酶谱的变异来鉴别突变种质资源的遗传变异是可行的 〔“ 一 ‘ 毛 ’。 但必须选择稳定性 好 , 不受
外界条件 包括栽培和地理条件等 影响的同工酶
。
用丫射线辐照能诱发控制玉米叶鞘色泽的基因突变 。 玉米叶鞘色泽是受多基因控制的 〔毛 」
但本文用 射线辐照紫色叶鞘 的玉米 自交系 “ 公 ” , 获得绿 色叶鞘的突 变 自 交 系 “ 原辐
” , 与其原亲本作正反杂交和回交测验 , 证明玉米 自交系 “ 公 ” 紫色叶精的突变可能是
由一对主效等位基因突变引起的 , 因此与受多基因控制的结论并不矛盾 。
根据 “ ’
’ 测交证明突变 自交系 “ 原辐 ” 的株高 、 穗位
、
穗
一
长 、 千粒重 、 产 量 以
及 配合力等性状与原亲本 “ 公 ” 有显著差异 , 说明突变 自交系 “ 原辐 ” 已在一系列基因
位点上发生了变异 , 才表现为一系列形态特征的变异
。 表明采用各种诱变因素能 诱 发
系列上一些基因位点的变异 , 使
、 酶蛋 白发生相应的变异 , 从而引起由一系 列 酶 调
控的代谢系统的变化 , 最终表现在一些特微特性的变异 。 这种变异为作物改
一
良 、 培育新品种
提供 了丰富的 田间筛选的基因宝库 但仅形态鉴别是有一定局限性的 , 不能将一些特殊
、 特
异的有价值的突变种质筛选或鉴定出来 , 需要通过现代生化技术和染色体技术 , 从染色体和
分子水平上鉴定分析各类突变种质并阐明其变异的原 因 。
参 考 文 献
〔门 张维强 、 唐秀芝 用 口。 射线福烈玉米花粉对籽粒中同工酶遗传变异的影响 , 《 原子能农业应用 》 , 增刊
一 。
〕莫惠栋 丫 交配模式的配合力分析 , 《 江苏农学院学报 》 , , 一
〔 〕童一中 《 作物育种学常用统计分析法 》 , 上海科技出版社 一 。
〔们 《 玉米遗传育种学 》编写组编 《 玉米遗传育种学 》 , 科学出版社 , 一 。
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