全 文 ：核 农 学 报 。。 , 一 一 感
·
泥。纽 劫 肠 介 加 国认介
小麦体细胞无性系
籽粒胚乳醇溶蛋白的变异
郑企成 朱耀兰 陈文华 唐选明
中国农业科学院原子能利用研究所 北京 。。。
聚丙 烯既胺凝胶 电泳法 刚 定表明 , 小 麦体细胞 无性 系杆拉胚 乳醇溶蛋 白发生 了
变异 , 这种 变异在 代就能表达 。 刚 定 的两个基 因型 间存在显著差 异 , 农 大
的 变异频 率明显 高于 农大 同一基 因型不 同株 系间也有差别
。
, 代 的 变 异有
的直至 代仍 发生分 离 , 但 绝 大部分 变异能稳 定地遗传到 后 代 。
关键词 小 麦 醇浓蛋 白 体细胞 无性 系 变异
前 言
醇溶蛋 白具有对环 境变异不敏感
、
共显性遗传
、 选择中性朴 电泳谱带易鉴别等特点 , 因
此 年代起被用作生化标记 〔“ ’研究小麦体细胞无性系的变异
。
关于小麦体细胞 无性 系变异
已有若干报道 〔‘ , “ ’
。
不文作者用 小麦幼穗作外植体建立体细胞无性系
, 研究了小麦体细 胞
无性系籽粒胚乳醇溶蛋 白的遗传变异
。
材 料 与 方 法
冬小麦品种农大 和农大 的护颖分化期幼穗 , 在附加 , 一 的 培养基 上
诱导愈伤组织 , 经 天继代培养后 , 转入无激素的 培养基 中再生 。 再生植株移入 田间 , 套
袋 自交 , 单株 收获
。 两个基因型各取 和 个单株 , 每株取 一 粒 , 单粒编号后 , 从 中部横切
两半 , 不带胚的一半用作电泳样本 , 进行醇溶蛋 白的测定 带胚的半粒种子对号盆栽 , 温室
条件下生长至成熟 ,
、
单株 收获种子 。 每株系取 一 株进行 代籽粒的醇溶蛋 白电泳分析
。
醇溶蛋 白的测定参照 。 。 等 〔弓一“ 」的电泳方法 , 电极缓冲液为 的乳酸钠一乳 酸
缓冲液 。 不带胚 的半粒种子磨碎后 , 用 时 乙醇提取 小时 , 再 加等量
尿素 , 在 ℃恒温箱中过夜 。 离心后提取上清液 , 加适量甲基绿 , 点样于 时聚丙烯 酞 胺凝
胶板上 , 电泳 一 ’、时 ,
。 凝胶用 三氯乙酸 固定 , 用 三 氯 乙 酸 加
。 考马斯蓝 。 。染色 , 用 三氯 乙酸退色至谱带分明
。
结 果
一 籽粒醇溶蛋 白的变异
为确定亲本种子 本身的纯度 , 随机取农大 和农大 种子各 和 粒 , 进行单粒醇溶
此文于 年 月 日收到
。
期 小麦体细胞无性系籽粒胚乳醇溶蛋白的变异
蛋 白组分分析 ‘ 结果表明 , 同一亲本不同籽粒间醇溶蛋 白带型完全山致
, 说明选用的试验材
料是纯合的 。
, · ‘ ’
两个基因型 和 代 植株单籽粒醇溶蛋 白的测定结果表明 见表 , 小麦 体 细胞
无性系籽粒醇溶蛋 白发生变异的类型 分 种 出现新带 亲本原有特异性谱带缺失 谱 带 强
度改变 。 其中 , 有的表现为单株所有籽粒都发生同样变异 如 巧
、 一 、 一 、
一 也有的只是单株个别籽粒发生变异 如 一
、 一 、 一 。 同尸基
因型单株间变异谱带数 目相 差很大 如 一 单株有 条谱带发生变异 亲本 原有 特 异性
谱带
、 、 、 、 消失 谱带 、 强度增强 咭同时出现新带
、 和 。 另一类如
一 、 一 、 一 个株系 , 有 条谱带发生变异 原有亲本谱带 、 、 消失
谱带 强度增强 出现新谱带
、 见图版 。 一 和 一 仅有个另 籽 粒谱带
发生强度减弱或消失
。 还有些单株如 一
、 一 、 一 和 一 来发现任何谱
带变异 。 不同基因型 间谱带变异相差更大
。 农大 只有 一 个株系的个 别 籽 粒发生
变异 , 出现新带
。
农大 和农大 两个基 因型 代平均每个籽粒醇溶蛋 白谱带 变异数
分别为 和 , 两者差异极大
。
各谱带发生变异的频率也不一样 , 谱带
、 、
容 易
消失或强度减弱 , 谱带
、 、 强度容易增强 , 而谱带 、
、
比较稳定 。
二 籽粒胚乳醇溶蛋白变异的遗传表现
’
代籽粒醇溶蛋 白测定的结果表明 表
, 农大 和农大 籽 粒出现的变异 ,
在随机选取的 代植株籽粒上绝大部分表现为纯合遗传 , 个体之间和变异类型都没有出现
分离 , 但也有个别例外 , 如 一 代的 个籽粒出现谱带 强度减弱 的变 异 , 其 后 代
的 粒种子 中 也 有 个籽拉醇溶蛋 白谱带 与 相 同 , 其余的 则 与亲 本一样 。 农
大 中也有类似情况 , 一 代有 个籽粒出现新带 , 代测定的 粒 中有 粒
出现新带 , 井且在 代继续分离 。 代无变异的籽粒 , 代籽粒醇溶蛋 白仍 然 没有
任何变异 。 需要指出 , 一 的 代籽粒中有 个籽粒谱带 消失 , 但 代 个籽粒中
未见到这种变异 。
讨
‘
论
小麦体细胞无性系变异 中 , 籽粒醇溶蛋 白变异的存在是无可置疑的
。 作者 的研究结果 与
等 〔‘ 」的报道一致
。 对出现的 种变异类型 , 曾有多种解释 。 作者 观察到一条 谱 带 的
增加或缺失 与 另洲条谱的缺失或增 加同时发生 , 例 如 一
、 一 、 一 和 一
中谱带 缺失和谱带 增加 , ‘带 缺失和带 增从 , 以及带 缺失和带 增加 同时成对发生
。
这可能是缺失的醇溶蛋 白组分迁移率发生了改变之故 , 但这不是谱带增加的唯一原因 , 因为
某一谱带缺失或增加 并不总是 与另一谱带的增加或缺失同时发生 。 例如 一 谱带 的 增
加和 谱带 的消失是单独发生的 , 可能是控制这种醇溶蛋 白组分的有关基因 发 生
一 ’
突变 。 在谱带强度变化上 气 等 〔‘ , 曾提出一条谱带未必只代表一种蛋 白 , 迁移到 同 一
位置的蛋 自增加 一个或缺失一个就会造成强度的变化
。
由于醇溶蛋 白是在 由共显性基 因控制
的三倍 体胚乳中合成 , 可能因基 因本身
’
的剂 量效应 , 对谱带的强度也会发生影响 。
本研究结果还表明
, 。 籽粒醇溶蛋 白的变异在第 代就能表现出来 , 这是 由于 醇溶蛋 白是
以共显性方式遗传 , 杂合状态下突变基因也能表达
。
干分有趣的是
, 这种变异与体细胞无性
纽已 核
农大 和农大
农 学 报 卷
表
、
籽粒醇溶蛋白的变异和遗传
,
材料 农大 一 。 农大
月刁川州刊一
⋯
、一川州 ⋯曰一川 ⋯系 一 一 一 一 一 系 一
八乙
·
世代 , , 世代
种子数 种子数
带数 带数
亲 本 新带 亲 本 新带
一
一
一月川
⋯
一
比匕一广﹄,且伪一加。一门‘一曰、
一卜尸泊
一
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▲干▲干▲干一
一 一 十
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一 十 十 十
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一 一
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一 一
平均每粒变异数 一 ⋯
。
一 ⋯一 ⋯一
。
一
。
平均每粒变异数
注 表示出现的新带 一 表示原亲本特异性谱带的缺失 ▲表示原亲本特异性谱带的加强
。 表示原亲本特
异性谱带的减弱 每个符号旁的数字表示发生该类变化的粒数
。
一 , ▲
,
,
琴
期 小麦体细胞无性系籽粒胚乳醇溶蛋白的变异
图版 一 和 一 籽粒醇溶蛋白聚丙烯酞胺凝胶
电泳图谱
吧 也
。一 。
一 生一
系农艺性状变异一样 , 有的后代分离 , 有的纯合遗传 。 这种纯合遗传现象可能是重复
序列间遗传信息非相 互转换的结果 。
参 考 文 狱
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丁 二 , 了 ‘一
〔 〕丁虹 小麦醇溶蛋白的研究 遗传 , , 一
〔‘ 〕 ,
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〕沂 醉等 一种改良的小麦醇溶蛋白电泳法 植物生理通讯 , 一
的 刘广田 , 许明辉 普通小麦胚乳谷蛋白亚基遗传研究 中国农业科学 , , 一 。
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