全 文 ：核 农 学 报 , 一
滩亡纽 月 油 介 伍 万认介
辐照小麦雌雄配子克服远缘
杂交不亲和性的研究
陈义纯 孙光祖 张月学 阎文义 王广金 唐凤兰
黑龙江省农业科学院作物育种研究所 哈尔滨 场。
申家恒 李集临 责玉新
哈尔滨师范大学生物系 哈尔滨
用六倍体小 黑麦 “ 黑杂 ” 作母本 , 个春小 麦品种 “ 龙 辐 ”
、 “ 龙 麦
号 ” 、 “ 龙辐 ” 为父本进行远缘杂交 , 杂交前用““ 射 线 一
活体慢照射雄配子或雌 配子 。 通过 甘受精过程 的切 片观 察 , 授粉后 小 时 , 辐 照 雄
配子 的有 。 的胚 囊解体 , 辐 照雌 配子 的为 , 未经辐 照的 为 勃
。
辐照处理明 显提高 了杂种 的结实率
, 但是 , 结实率随剂量 的增加 而下 降 试 验 表
明 , 辐 照雌 配子和雄配子 的适宜 剂量分别 为 和 , 但不 同品种 间 辐 升
敏感性有很大差别 。 辐照对杂种籽拉的完好率有明 显提高 , 应 用组织培养技术进行
胚挽救 , 可使有胚 无胚 乳杂种种子获得幼 苗 。
关键词 辐照 雌雄配子 远缘杂交 亲和性
前 分,育
通过远缘杂交创造新物种 , 改 良现有物种 , 是现代遗传育种的重要方法之一 〔‘ , “ 。 国
匆外育种工作者广泛开展六倍体小黑麦 与普通小 麦
佃 远缘杂交 , 得到很多新的类型 〔“ 。 我所通过远缘杂交选育出的 易 位 系 新 品 种
“ 龙辐麦 号 ” , 已用于生产 〔‘
, “ 。 六倍体小黑麦与普通小麦远缘杂交 , 不论是正交还是反
交 , 其结实率和种子发育都存在障碍 一 。 。 在杂交时应用辐射处理母本子房或父本花 粉 ,
可促进远缘杂交亲和性 “ , “ , 。
本文在小黑麦与普通小麦远缘杂交前用 “ 。 射线辐照雌配子或雄配子 , 试图 提 高 远
缘杂交的亲和性 , 并通过受精及胚胎发育过程 , 研究远缘杂交不亲和性的主要原因
。
材 料 与 方 法
试材 哗上六倍体小黑麦 “ 黑杂 ” 为母本
, 普蒯“ 麦
“ 龙辐 ” 、 “ 龙麦 号 ” 、
此文于 年 月 日收到
核 农 学 报 卷
“ 龙辐 ” 为父木 。
方法 年做 了 个组 合 个处理 , 在杂交前分别用 。。 。 丫 射线
、 、 。。。、
对母木子房或父本花粉 双核期 进行活体慢照射 , 剂量率。
。 以未经照射的
为对照
。
授粉后 分 别 于
, ‘ 认
‘ 、 、 、 、 、 、 、 、 、
、 、 取子房固定 , 用石蜡切片法制片 , 显微观察并摄影 , 最后进行统计分析
。
结 果
一 辐照对远绘杂交胚胎发育的影响
表 辐照对 小麦黑 小麦胚胎发育影响
处 理
胚囊解体 授粉后 处于不同发育时期的胚胎数
个 数
肠
受 精
一
合子期 二原期
肠
对 照
早 丫一
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表 辐照对 小 黑安 小麦成熟胚的影晌
忆 己
处 理
授粉后的时 间 成 熟 胚 囊
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期 辐照小麦雌雄配子克服远缘杂交不亲和性的研究 穷
图版
对照 正常发育的成熟胚囊 卵细胞和两个极核 对照 受精前的卵细胞 对照 胚囊解体 , 助细胞和卵细胞
退化 。 辐照雌配子
,
授粉后 , 精核在卵核内将其染色质逐渐分散 。。 辐照雌配子 , 授粉后 , 合子分
裂前期 , 具 个胚乳游离核 辐照雌配子 , 授粉后 , 二细胞原胚期 , 具 个胚乳游离核 , 一 辐照的
龙麦 的花粉 , 处千二细胞花粉时期 。
一 , ,
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丫一
一 一日 一
以六倍体小黑麦为母本 , 用 “ 射线 对其雌配子进行活体慢照射 , 再与 未 经
辐照的普通小麦 父本 杂交 。 授粉后 , 观察到小麦的一个精核 已进入六倍体小 黑 麦 的
卵细胞 , 并将其染色质逐渐分散 图版 一 。 合子开始分裂 , 出现 个 胚 乳 游 离 核
核 农 学 报 卷
表 辐照不同器官对远缘杂交结实率的影响
息 己 己 一
, 一 。。 亏 五 。血
裕战分
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壹巨 合 辐照剂量 辐照器官
结实粒数 结实率
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一
子房
花粉
子房
花粉
子房
花粉
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对照
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黑杂 龙麦 一
子房
花粉
子房
花粉
对照 。
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黑杂 龙辐
一
对照
黑杂 又 龙辐 一
子房
花粉
对照
图版 ‘ 。 进入二细胞原胚期 , 出现 个胚乳游离核 图版 一
。
在受精过程 中
有近半数的胚囊解休 、 收缩和退化
, 最终导致败育 图版 一 。
‘料 辐翩小麦雌雄配子束服远缘杂交不亲和性的研究
表‘表明丫铆州辐照雌配子或卿己子 授粉后朴
,一辐照雌配子的有 “
· ”。形胚囊解 体
·
辐照雄配子的为 , 未经辐照的为 叭 纬
, 说明辐照便胚囊 解体数增加 ,
‘
雌配子 比雄
配子对辐射界为煞感
从养’还
一
可看出 。“ “ 辐照雄配子 , 有
一 ‘ “” 的胚胎能正常琴育 卜 而辐照雌配子的为
““·“” 。 说明辐照雄配子彭使胚胎正常发育的扒率比辐照雌配子的高
, 而早发育进度 也一
致 。 但是 , 辐照的 均低于对照的胚胎正常发育机率
。
从表 可看出 , 辐照雄配子或雌配子 , 授粉后 ‘ 汽 受精过程基本完成 ,
·
成熟 胚 分 别达
”
, 和 ”“
· “日纬 西未经辐照的只有“”声名
, 说 明辐 照加速了受精过程的完成 ,
二 辐职对远缘袱交结实字的影响
,
,
、 · 伙
经 个组合 个剂量
, 个处理的结果 表 ” 表明 , 六倍体小黑麦与普通小麦杂 交前汀
用‘ ’ 。 丫射线 种终 终 处理雌配子或雄配子 ,
·
其杂交组合的结实率均有 明显提高
。
性年
表 , 辐照对远缘杂交籽粒发育的影响
·
上一
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份一气 , 甲 , 钾 , 份下甲 一 甲 尸 一一一一 一下一 , 尸尸 , 叶一
辐照器官 结实粒数籽 粒 发 育
肠 、
、
有胚无胚乳籽粒
完好籽粒
子 房
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介 卜 ,
, ,
、 有
胚乳无胚籽粒
, 、 月 、 已了
、
叹 二 连
有胚无胚乳籽粒
卜
士
完好籽粒
花 粉 有胚乳无胚籽粒
’ 。
·
有胚无胚乳籽粒
完好籽粒
对 照 有胚乳无胚籽粒
。
‘ 侣 ’
劝
启
‘
核 表 李 报 卷
平对结实率 对照为
‘
, 辐照雄配子 的为 、,
由表 可见 , 在小黑麦 “ 黑杂加 ” 与小麦
’ “
, 辐照雌配子的为 。
龙辐 ” 杂交前用 丫射线辐照雌配 子
辐照的结实率为一 , 辐照的为
、
辐照的为 , 。
’
说明
结实率随剂量增高而降低 。 辐照雄配子也产生同样的趋势
。 辐射处理后 石不同组合的杂种结
实率相差较大 。 如 用 处理同一母本 黑杂 “ 的雌配子 , 在与不同父本的组合中
与 “ 龙辐 ” 杂交的结实率为 , 与 “ 龙麦 号 ”
三 辐照对远缘杂交种子发育的影响 “
‘ ’
杂交的结实率为 。
二 ‘
表 注 辐照雌配子或雄配子杂种的出苗率
’
,
一
辐照处理 播种粒数 田间出苗数 苗 率
肠
了
。
甘内
工
自曰︸雌配子
雄配子
对 照
注 播于 田 间的杂种均为完好种子 。 七 暇
讨 论
六倍体小黑麦与普通小麦杂交 , 当代结实率 明显降低 , 但多数种子是有生活力的 。 这与
邱崇力和 马缘生等所得到的结果一致 , 吕 。 如果授粉前采用适宜剂 量的““ 射线活体慢
照射雌
、
雄配子 , 可以 提高当代结实率
。
处理雌配子 的适宜剂量为 左右 , 处 理 雄 配
子为 左右 辐照剂量过高 , 雌
、
雄配子损伤严重或死亡 , 雌配子 比雄配子的 辐 射 敏
感性 强
『,
通过对胚胎发育过程的观察 , 六倍体小麦与普通小麦远缘杂交 , 受精过程较普通小麦间
杂交晚 , 而 且受精时间延长 。 授粉前辐照雌
、 雄配子 , 可以加速受精过程 。
有的学者认为 〔 , ’
, 远缘杂交中岁由于胚乳的败育而 引起胚的败育 我们在六倍体 小 黑
寿扮助扮如脚‘ 椒吵界, 一
麦与普通小麦的杂交研究 中发现 , 授粉后
,
受精的胚囊有半数以上解休
,
而且 一 直 伴 随
到受精结束 。
, 、
参 考 文
‘
一献
李振声 创造新物种与改良旧物种 中国农业科学 ,
李振声 小麦远缘杂交 科学串版社
, ‘
, 一
陈义纯等 辐射与远杂相结合选育抗病的小麦新品系
、
一
, 原子能农业应用 增刊 , 一
陈义纯等 龙辐麦 号小夏易位系的选育
。 黑龙江农业科学 , , 沂一 ‘
孙光祖等 辐射选育小麦易位系的研究 。 核农学报 , , 一
陶舜华等 在远缘杂交中应用离体培养和辐照技术提高杂种后代的获得率 核农学通报 , , 一 “
马缘生 小麦与黑麦类远缘杂交中结实性问题的研究 作物学报 , , 一
邱崇力 普通小麦与六倍体小黑麦杂交不亲和性的研究 作物学报 , , 一 。
孙振雷等
一 。
普通小麦与八倍体小黑麦杂卒后代的育性与减数分裂行为观察研究初报 、 作物学报 ,
‘卫护﹄沪、砂气宁︸。二九‘产‘沪、尹胜﹄户几
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