全 文 ：U B L L EI T NO O A F B T NIC A L R ESA ERC H
第 1 4 .
Vo l
.
1 4
第 2期
N 0
.
2
1 9 9 4年
A P ri l
.
4月
19 9 4
小麦的不同染色体组对 G、 S v、 D Z、 M”
型细胞质 “ 中国春 ’ 夕育性的影响 *
薛玺 王建革 徐香玲 王同昌 李集临
T H E EF F EC TO F DI F F ER N ET
G EN 0 h 4S EO F WH EA TO N F ERI I T L TY
O FA L LO P LA SI C h4
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C H IN E S E S P R IN G
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, 刀 2 , A N n M u e v T o P L A s M s
X u e X i W a n g J i a n 一 g e X u X ia n g一 li n g W a n g T o n g一 e h a n g L i J i一 il n
〔摘 要 〕 本文 以 G 、 S v 、 D Z、 M “ 型 异细胞质 “ 中 国本 ,. 卜麦 为毋本与 1
个不 同染 色体 组 类 型 小 麦 为 父本进 行杂交 , 观 察 当代的 结 实率 , F] 的育性与性
状的 变化 、 减数分裂行为 , 进一 步探讨 小 麦 的细胞质雄性不育与染 色体组类 型 的
关 系 。 结果表明 : 当代结 实率主要 由父本 染 色体 组 类型决 定 , 凡 的 育性表现十
分复杂 , 同一父本与不同 的异细胞质 “ 中国本” 杂 交 , 有 的表现可育 , 有 的表现不
育 , 细胞质 有一 定的 影响 。 凡 的性状 , 有 的与 细 胞质类 型有 关 , 如 熟期 、 雄蕊
形态 、 生 长期与扰病性等。 选择适宜可 获得有 明显杂种优势的组合 。 有 的细胞质
类型可影响减数分裂行为使 中期 I 配时 的 染 色体增加或减 少 , 在四 分期 出现徽核
与异常 四分艳于 。
关健词 异细胞质 , 育性 , 核质杂种
sT un ew ak it
s〕 根据形态学 、 限制性内切酶对叶绿体 D N A 的酶 切分析和育性表现 ,
将小麦属 、 山羊草属的 3 种 4 0 个系统的细胞质分为 16 种类型 , 即 A 、 B 、 C 、 C u 、 D 、
D Z
、
o
、
M
、
M
o 、
M
,、
M
, 2 、
M
u 、
s
、
s b
、
s ,
、
s v
。 并指出 。 、 s v 、 n Z、 M u 型细胞质雄
性不育最有应用价值 ( 5〕 。 T s u n e w a k i ( 11〕 、 M a n 。 t , 〕 、 王桂芝等 〔 l〕 、 王铁帮等 ( 2〕 均看
到不同小麦的染色体组对细胞质雄性不育类型的育性有不同影响 , 如 T . s p e lat 小麦对
本文作者单位 : 黑龙江 , 哈尔演 , 哈尔演师范大学生物系 ( B io l o g y D e p a r t m e n t o f H a r b in N o mr a l u n ive r is yt ,
讯irb n , 一5 0 0 5 0 H e i一o n ` j i a n g )
· 国家自然科学荃金资助项目。
1 9 9 3年 8 月收到本文。
19 2 植 物 研 究 14 卷
G 型细胞质不 育系有恢复作用 , 而对 S v 型细胞质不育系则有保持作用 , 普通小麦 S al m -
。 n 对 s v 型细胞质雄性不 育系有保持作用 , 而对 D Z型细胞质雄性不育系则有恢 复作用 ,
因此细胞质雄不育系与核基因组或染色体组类型 , 有着十分复杂的关系 。
为了进一步探讨 G 、 s v 、 D Z、 M “ 型细胞质雄性不育与不同的染色体组的关系 , 我们
选择 1 个不同的 染色体组类型 , 包括 7 个种 4 个易位 系 , 分别与上述四种细胞质类型的
“ 中国春 ” 杂交 , 观察杂交当代的结实率 , F I 的育性及性状变化 , 减数分裂行为 , 看到不
同细胞质类型 “ 中国春 ” 小麦为母本与同一染色体组的父本杂交 , F I 的育性和性状 , 可能
不同 , 反之 同一细胞质类型的 “ 中国春 ”小麦与不 同染色体组的父本杂交 , F l 的育性和性
状 , 可能相同 , 表现十分复杂 , 现将实验结果报道如下 :
表 1 . 母本异细胞质类型
T a b l e
.
1 T y P e o f a U o P l a sm o f fe m a le
异细胞质系 核供体 细胞质供体
A ll o P l as m i e l in e O o n o r o f n u Cl e u s D o n o r o f e y t o P la sm
品种名 染色体组 种名 染色体组 细胞质类型
V a r iC t v G C n o m e S n C C ie S G C n o m e T V D e O f Cv t o o l a s m
~ ~ ~ ~~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 叫闷~ - ,尸~ -一~ ~ 一
- 一一 一 ~ , ~ 一 尸 盛 . , 勺目 、 分去二 几 二 J户 , 一二笼 ~一, , . _ L _ _ , _ _ , ` 、 `勺 n ~ L 竺 _ ~ ~ ~ ~ . _气i · z n u ` o v s K y l ) ` 》 C l l n e s e S P n n g 八廿口 i · Z n u K 0 v S K y l 八凡 LJ L夕
_ , 嘴 、 护 _ , 矛
e h in e s e s P i n g A B O A e
.
k o ts e h y i C O S
,
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u in a r is t a ta ) e s }
e hi n e s 。 s p r i n g l ^ a o } ^ e
.
u n ia “ s t a t a ! M U M U
表 2
T a b l e
.
2
父本染色体组类型
T y p e o f g e n o m e o f m a l e
种名
印ce i e s
T
.
a e s it v u m
T
.
a e s t i v u m
T
.
a e s it v u m
T
. 压e s it v u m
T
.
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T
.
a e s it v U m
T
.
s P e l t a
T r i t ica l
e 6X
T r i t i r ig ia 6 X
T
.
d u r u r n 4X
T
.
t im o Ph e v i 4 X
品种名
V a re t y
C h i n e s e S p ir n g (C K )
N o ir n 2 6
S a lm o n
哈师 87 一 66 5
哈师 87 一 23 5
哈师 83 一4 9
器黑翼。 …yT黯黔:asm—— 一 州-— 一——A B D i RBG
哈师 87一 2 00
哈师 9 0 一 1 10
柯柯瑞特 ( e o e o r a t )
A B D
A B D ( I B / I R 易位系 )
A B D ( I B S / I R L 易位系 )
A B D ( I B S / IR S 易位系 )
A B D (6 A L / 6 R L 易位系 )
A B D
A B O
A B D
A B
A G
注 : 昌位系 ( t r a n s lo e a t io n li n e )
2期 薛玺等 : 小麦的不同染色体组对 G、 v s、 0 之、 M“ 型细胞质 “ 中国春 ”育性的影响 19 3
材料与方法
材料来源 : 四种异细胞质 “ 中国春 , 小麦 , T . m a e h a . T . s p e l t a , S a lm o n 、 N o r i n 2 6 均弓l
自日本京都大学农学部 。 哈 师 8 7一 6 6 5 、 哈师 8 7一 2 3 5 、 哈师 8 3一4 4 9 、 哈师 8 7一 2 0 0 、 哈师
90 一 1 10
、
T
.
t im o p h e e v i
、
T
.
d u r u m 为本研究室提供 。
实验小麦的细胞质与染色体组类型 (表 l 、 2)
杂交与栽培管理 : 杂交方法 同常规 。 N or in 26 、 T . m ac ha 小麦于播种前进行春化处
理 , 在冰箱中 0一 4℃下处理 20 天 。 异细胞质 ,’ l 护国春 ” 与六倍体小黑麦杂交 , 由于种子不
育 , 采用幼胚培养技术 , 取授粉后 12 一 15 夭的幼胚 , 接种在 B : 培养基上 , 诱导出苗 , 待
幼苗长到 3一 s c m 后 , 打开封膜进行炼苗 , 12 天后移人花盆 。
细胞学观察 : 上午 9 时左右取材 , 卡诺液 固定 3一 5 小时 , 铁矾苏木精或谢夫氏剂染
色 。 检查花粉育性 , 在开花时取花药 , 用碘液染色 , 在显微镜下观察计数 , 花粉粒着色深
者定为可育 。
实验结果
一 、 杂交当代的结实率
表 3
T a b l e 3
.
1 9 9 0 年大田杂交当代的结实率
S e e d一 s e t o f e r o s s in g g e n e r a t i o n i n if e l d i n l 9 9 0
母本类型 G 型细胞质 S v 型细胞质
父本类型 粉 刁司 结实数花数
结实
(%
,`
4曲了`J80945106
,夕n一41、J曰`.
.压
,声
49160892936耐祠l!6417615
97462957
中国春 (c K )
N o ir n 2 6
S扭】m o n
哈师 8 7一 6 6 5
哈师 83一 23 5
哈师 83 一 4 ,
T
.
s沐 lt a
T
.
m a Ch a
哈师 8 7一 2 0 0
哈师 9 0一 1 10
柯柯瑞特
T
.
it m o P h
e e v i
合计 (T o t a l )
l 一 一 }
} ,结实牢 {结实数 (% )
7 5
.
7
4 7
.
3
8 2
3 l
9 0
.
1
5 5 3
5 3
5 3
6 6
.
2
6 6
.
2
8 6
l 8
l 厂 州l l l l睦 粉 小 结实数 结实率 {授 粉 小 结实数…花数 ,l (% ) 花数
从上表中可以看出 , 以四种异细胞质 “ 中国春 ” 为母本与 1 种不同的 染色体组类型为
1 9 4植 物 研 究 1 4卷
父本 , 杂交 当代平均结实率大致相似 , G 型细胞质“ 中国春 ” 为母本的组合略高于 M U 型
细胞质“ 中国春 ”为母本的组合 , 但差异不显著 , 说明不同细胞质 “ 中国春 ” 为母本对当代结
实率影响不大 , 而不同染色体组的父本与同一细胞质的母本杂交 , 结实率差异较大 , 如以
T
.
sP el at
、
T
.
it m o p he e vi 小麦为父本的杂交组合 , 结实率均低于对照 , 而且差异显著 , 说
明杂交当代的结实率主要受核墓因组控制 。 但个别父本与不同的异细胞质“ 中国春 ” 杂交 ,
当代结实率有差异 , 如 以硬粒小麦 ( T . d u几 m )’ 柯柯瑞特” 为父本与四种异细胞质“ 中国
春 ” 杂交 , 平均结实率为 54 .0 2% , 而 M U 型细胞质 ( A e 、 u in ar i st at a) C s 与 “柯柯瑞特 ”
杂交结实率仅为 28 . 1% , 明显低于平均值 , 因此在不同的核基因组作用下细胞质类型也
起一定的作用 。
二 、 lF 的育性
将 lF 种子分别播种于大田和温室 , 观察 lF 植株的育性 , 两者除少数光敏类型外 , 大
田与温室的结实率大致相似 , 现将田间各组合 F : 植株的结实率列表如下 (表 4)
表 4 F l 的育生 ( 1 9 9 1年大田 )
T a b l e 4
.
F e川 l iyt o f F l h y b r ids ( 1 99 1)次 G 型 S v 型 D Z型 M U 型 平均M e a n自交结实率 育 性 自交结实率 育性 白交结实率 育性 自交结实率 育性(% ) (% ) (% ) (% )中国. 0 一+ 9 2 . 2 2 + 9 4 . 5 0 + 8 5 . 52 + 68 . 0 6
N o ir n 2 6 0 + 8 9
.
2 6 + 9 4
.
2 4 + 8 6
.
0 0 + 6 7
.
3 7
s . lm o n 6
.
0 2 + 2
.
56 一+ 6 5 . 0 0 + 0 + 一 18 . 3 7
哈师 8 , 一 6 6 5 0 + ! 6.月刁 + 6 8 . 7 5 + 19 5 5 + 26 . 1 8
哈师 g3 一 4 , 9 5 . 0 0 8 6. 9 5 + 一 。 80· 96 + 7 3 . 3 0 一+ 84 . 0 5
T二件 lat 6 6 . 7 0 0 一+ 6 9 . 8 8 十 0 34 . 1 4
T
.
m舀cb a 93
.
4 0 0 84
.
3 2 + 2
.
7 2 4 5
.
1 1
哈师 90一 110 3 . 29 3 5. 4 5 3 . 3 3 一十 8 . 3 3 1 2 . 6 0
何柯琦特 0 5 . 88 6 . 1 1 0 2 . 9 9
T
.
it m o Ph e如 i 0 0 0 0 0
平 均 2 2 . 0 3 2 9 . 8 6 5 3 . 3 5 3 0 . 7 8 34 . 0 0
从表 4 中可以看出 : lF 结实率与 父本类型及亲缘关 系有关 , 普通小 麦 “ 中国春少、
“ N o ir n 26
” 为父本 , 结实率平均为 67 . 31 % , 3 个普通小麦 lB / I R 易位系为父本结实率
平均为 27 . 68 % , 普通小麦 6A L / 6 R L 易位系为父本 , 结实率最高 , 平均为 84 .0 5% , 普
通小麦的近缘种 T . s p e l t a 、 T . m a e h a ( A A B B D D ) 为父本结实率平均为 3 9 . 6 2% , 2 个有
不同染色体组的小黑麦 “哈师 87 一 2 0 0” ( A A B B R R ) 、 小僵麦哈师 90 一 1 10 ( A A B B E E ) 为
父 本 , 平 均 结 实 率 为 1 . 64 % , 2 个 四 倍 体 小 麦 “ 柯 柯 瑞 特 ” ( A A B B ) , .T
it m o p he e vi (A A G G )为父本 , 平均结实率为 1 . 49 % , 差异显著 , 但 另一方面也看到不同的
细胞质类型也起一定的作用 , 如 12 个不 同父本 类型分别与 G 、 S v 、 D Z、 M U 型细胞质
“ 中国春” 杂交 , F : 平均结实率分别 2 .0 3% 、 29 . 86 % 、 53 . 35 % 、 31 . 0 % 、 差异显著 , 有
的细胞质类型对雄性不育甚至起主导作用 , 如以 G 型细胞质 “ 中国春 ” 为母本 , 与 “ 中国
春 ” 、 “ N o ir n 26 ” 、 “ 哈 师 87 一 665, 、 “ 哈 师 87 一 2 35, 、 “ 哈 师 87 一 2 0 0, 、 “ 柯柯 瑞 特 ” 、 “ .T
2期 薛玺等 : 小麦的不同染色体组对 G、 s v 、 D Z、 M “ 型细胞质 “ 中国春 ”育性的影响 19 5
ti m o p he e vi
”均 表现完全不育 , 以 vs 、 M U 、 D Z 型细胞质 “ 中国春 ”为母本 , 与某些父本类
型杂交亦有表现完全不育的 , 因此细胞质雄性不育是十分复杂的 , 是核质互作的 。
衰 S F , 性状的表现 ( 1 9 , 1年大田 )
T曲 l e 5 . P h e n o t y p e o f F : h y b ir d s ( 1 9 9 1)
二* G 型 ( T . z h u k o v s k yi ) c s Sv 型 (A e k o cst h y i) C S
父·减 株高 。 长 刁、。 。 分。 。 瑟鼻聋粟生长” 株高 ` 长 刁、 ` “ 分“ , 瑟鼻聋粟生长势
中国春 9 2 1 0 . 5 2 1 1 7 抗 小 十十 9 0 9 . 0 2 3 14 抗 正常 + 十
N o ir n 2 6 8 9 9
.
0 17 1 7 轻 小 + 十 9 0 9 . 5 1 7 . 1 0 抗 正常 + 十
aS lm
o n 9 0 8
.
0 17 1 2 轻 小 十十 1 14 1 1 . 0 2 3 9 感 小 + 十
哈师 8 7一 6 6 5 8 9 9 . 0 19 1 0 轻 正常 午十 9 2 9 . 5 2 1 1 1 轻 正常 十干
哈师 8 3一 2 3 5 9 5 9 . 2 17 1 1 轻 小 十+ 9 5 9 . 5 1 9 1 2 轻 正常 +
哈师 83 一 4 9 1 3 0 * 1 8. 0 · 2 7 · 2 8 · 轻 正常 十十+ 10 4 1 4 . 0 * 2 4 6 轻 正常 + + +
T
.
s伴 l恤 1 0 6 · 1 5 . 0 2 3 1 3 轻 正常 + 十十 9 8 1之4 5 2 2 1 3 轻 正常 + + +
哈师 87一 2 0 0 10 1 15 . 0 2 5 * 19 抗 小 + + 10 2 、 1 6 . 0 · 2 3 1 6 抗 小 十+ +
哈师 9 0一 1 1 9 10 4 1 6 . 0 * 2 3 18 抗 小 + + 9 1 1 6 0 * 2 3 2 2 轻 小 + + +
柯柯瑞特 9 2 9 . 5 19 2 6 扰 小 + + 1 12 13 . 5 2 3 1 6 感 正常 + +
I
.
it口 o Ph e e v i 1 2 0 · 1 3 . 5 2 3 3 2 · 高抗 小 十+ 8 0 9 0 2 1 1 6 抗 小 + + +
\ 、 0 2型 ( A e
.
ju v e n a li s ) C s M
“ 型 ( A e . u n ia r i s ta t a ) C S
父本
株高 摧长 小 铭分 婆 抗白 花药 生 长株高 毯长 小 猫分 靡 抗白 花药 生 长
数 数 粉病 外形 势 数 数 粉病 外形 么
中国春 9 1 9 . 0 19 24 抗 正常 + + 90 8 . 5 17 12 抗 正常 + + +
N o ir n 26 87 9
.
5 17 12 * 轻 正常 + + 90 8 . 8 18 12 轻 正常 十+
阮】m o n 90 8 . 0 19 17 轻 小 + + 90 8 . 5 2 1 2 1 感 小 + 十
哈师 87一 66 5 9 0 10 . 5 19 8 * 轻 正常 + + …9: 9 .。 2 : 14 轻 正常 +
哈师 87一 2 35 9 5 11. 0 2 0 10 . 轻 正常 + + 9 5 9 . 5 20 14 轻 正常 十+ +
哈师 83 一 4 ,
}
1 17 · 1 5
.
0 27 · 15 轻 正常 + + + 1 13 . 1 2 . 5 2 3 * 16 轻 正常 一+
T
.
s沐 lt a
}
12。 · l 护 . 0 19 2 5 轻 正常 + + + 9 3 外 5 17 19 轻 正常 + 十+
哈师 8 7一 20 0 7 6 跳 5 2 1 2 3 抗 小 + + 9 5 9 . 5 23 * 16 抗 小 + 十+
哈师 90一 1 19 117 . 1 6 . 0 2 3 17 抗 小 + + + 9 3 1 6 . 5 23 . 16 轻 小 + +
柯柯瑞特 10 0 1执 0 2 3 12 一 感 小 + 10 0 1护 . 5 20 1 2 感 小 + +
1
.
t im o P h e e v i 132 一 12
.
5 25 * 16 抗 小 + + + 120 · l压 0 23 . 2 3 * 抗 小 + + +
注 : 株高相差 20 一 40 CM 为显著 , 称长相差 5一 10 CM 为显著 , 小德数相差 5一 10 为显著 , 分典数相差 10 一 20 为显
著 , 对白粉病抗性 : 高抗为不发病 , 抗为局部轻微发病 , 轻为发病轻 , 感为整株感染发病。
9 1 6 植 物 研 究 4 1卷
三 、 F :的性状表现
不同细胞质 “ 中国春 ”小麦为母本与同一父本杂交 , 核基因组是相同的 , 出现性状的差
异是由于细胞质不 同产生的 , 因此可用以研究细胞质对性状遗传的作用 。 我们对 4 4 个杂
交组合 lF 的株高 、 穗长 、 小德数 、 芒长 、 抽穗期 、 对白粉病的抗性 、 继发性开花现象 、
花药外部特征 、 生 长势 、 籽粒饱满度等性状进行 了调 查 , 看 到以 N o ir n 26 、 哈 师
57一 66 5、 哈师 8 3一 2 35 、 哈师 8 3一 4 4 9 为父本与 G 、 s v 、 n , 型细胞质 a 中国春 ”杂交 , r 一抽
德期比对照早 10 几天 , 与 M U 型细胞质 “ 中国春” 杂交 , F : 抽德期比对照晚 10 几天 , 差
异明显 。 抗白粉病性状 : 以四种异细胞质 “ 中国春 ” 为母本与普通小麦类型 (包括易位
系 ) 、 T . : p e l t a 、 T . m a e h a 、 T . d u ur m 小麦杂 交 、 F 一植株抗性均低于对照 。 雄蕊雌化现
象 : 在 D Z 型细胞质 “ 中国春 ” 为母本与哈师 87 一 2 0 、 哈师 90 一 1 19 的杂交组合 中严 重发
生 。 由此可见上述 几个性状是与细胞质类型有关 , 其他性状主要受核基因组或核质互作的
影响 (表 5 ) 。
从表 5 可以看 出 : “哈师 83 一 4 4 9 ” (6 A L / 6 R L 易位系 ) 与 G 型 、 D Z型细胞质 “ 中国
春 ” 杂交 , 表现有明显的核质杂种优势 、 穗长 、 小穗数较对照增长显著 。
四 、 F I减数分裂行为
对 lF 株数较多的组合 , 进行 了减数分裂行为的观察 , 主要观察了染色体配 对情况
(图 l 一 6 ) , 结果如表 6 0
从表 6 中可以看出影响配对的主要因素是染色体组间亲缘关系和组型的差异 , 种间杂
交二价体数明显减少 , 单价体数增加 , 易位系亦出现少量的单价体和三价体 , 但也看到有
的细胞质类型对染色体配对有一定的影响 , 如 G 型细胞质 “ 中国春 ” 小麦与 6个不同的染
色体组类型父本杂交 , lF 植株减数分裂中期 I 出现较 多的三价体 , 可能是 G 型细胞质对
促进部分同源染色体配对有一定的作用 , 四分抱子有异常现象 (图 7一 8 ) 。
讨 论
一 、 关 于异 细 胞 质对 杂 交亲 和 力的影 响 : L ie n 、 鲍 文奎等 报道 普 通小麦 与黑 麦
( se ca le “ er ale ) 杂交的亲和力主要受核基控制 , 王桂芝 〔 ’ 〕 、 王永清等 〔’ 〕 认为异细胞质
“ 中国春 ”小麦与八倍体小黑麦 、 八倍体小僵麦杂交 、 细胞质类型亦有 一定的作用 , 如 G
型细胞质有降低杂交结实率的趋势 , 反之 S U 型细胞质有提高杂交结实率的趋势 。 我们观
察到异细胞质“ 中国春” 小麦与 1 个不同核基因组类型杂交 , 具结实率主要受染色体组间
的差异影响 , 与异细胞质的关系不大 , 但在少数组合 中也可以看到同一父本与不同细胞质
类型的母本杂交 , 结实率 出现差异 , 如以 S al m o n 为父本与四种异细胞质 “ 中国春 ” 杂交 ,
平均结实率 为 6 7 = 62 % , 而 与 s U 型 ( A e 、 k ot hs iy ) 细 胞质 “ 中国春 ” 杂交结 实率 为
90
.
1%
, 明显高于平均值 , 因此某 些细胞质类型 , 在 一定核遗传背景下 , 也起一定的作
用 。
二 、 不同核型因组对细胞质雄性不育的影响 : 不同的核基因组对不同的细胞质雄性不
育有不同的影响 , T s u n e w a k i 〔 ’ 2 〕报道普通小麦 N o r i n 2 6 对 s U 、 n Z、 M ` 型细胞质雄性不
2期 薛组等 : 小麦的不同染色体组对 G 、 sv 、 0 2、 M “ 型细胞质 “ 中国春 ” 育性的影响 197
育有恢复作用 , 而对 e 型细胞质雄性不育则无此作用 , M u k a i 〔’ 〕 T s u n e w a k t ” 〕 、
衰 `
T叻 l e 6 -
F : 植株染色体配对情况
C址 o m o s o m e P a i r i n g 5 o f F -
杂交组合 枕计细胞数 单价体数 二价体数 多价体敬
C
r o s幼n g N U翻nbe r U in v a le n t B IV . le n t M ul Uv 扭l e n t
o
f 说 11 合计 环状二价体数 棒状二价体数
T o恤 l R i n g b u v a le n t R o d b i V . le狱
中国春 (C D ) 5 0 0 . 1 1土 0 . 2 2 2 0 . 4 3 19 . 4 0土 1 . 0 5 1 . 0 3土 1 . 1 5 0 . 14 士 0 . 02
T
. 比u k o v s ky i C S x N o r in 2 6 4 4 0 . 59土 0 . 2 9 2 0 . 5 3 19 . 0 0 1 1 . 1 5 . 0 . 2 3土 0 . 2 2仃 . 血uk o vs k y i ) C S x T . 即 e l t a 6 5 1 . 0 5士 0 , 1 4 1.9 60 1 7 . 6 0 士 0 . 12 1 . 5 3 土 0 . 1 2 0 . 5 2 土 0 . 30
汀. 比吐o v s k y i ) C S x 哈师 8 3一4 9 3 6 2 . 0 3 t 0 . 1 7 19 . 36 13 . 3 4 士 0 . 14 2 . 0 5 士 0 . 1 8 0 . 4 8 土 0 . 6 1
汀 . 比吐 o v s ky DC S x 哈师 9 0一 1 1 9 3 4 1 3 . 2 3 士 0 . 2 4 12 . 9 6 1 1 . 8 1士 0 . 2 1 6 0 2 土 1 . 2 2 0 . 5 3 土 0 . 12
仃. 幼 u ko v s ky o C S x 柯柯珊特 5 l 6 . 4 7 土 0 . 2 6 12 . 7 6 1 1 . 9 4 土 0 . 1 5 1. 15 士 0 . 18 0 . 5 6 士 0 . 1 5
汀 . 比 u k o v s k y i) C S x N o ir n 2 6 52 1 6 . 9 1士 0 . 19 8 . 5 3 3 . 23 士 0 . 10 0 . 8 2 士 0 . 1 1 0 . 1 1 士 0 2 2
认二 k o ts h如) C S x N o ir n 2 6 3 3 0 . 6 1 t 0 . 2 1 10 . 6 6 19 . 2 3土 0 . 2 1 5 . 3 0 土 0 . 14 0 . 3 5 土 0 . 1 2
(A e
.
k o叻y i) C S x S a加 o n 5 2 2 . 0 2 土 0 . 1 6 1 9 . 9 9 17 9 2土 0 . 1 6 1 . 4 3土 0 . 1 5 0 . 1 5 士 0 . 2 1
(^ e
.
ko 叻沁 C S x 哈师 83 一4 , 3 4 2 . 7 6土 0 . 1 9 1 9 . 3 1 1 6 . 2 6士 0 . 15 2 . 0 7土 0 . 1 9 0 . 3 2士 0 . 2 0
(^ e
.
k o叻川 C S x 哈师 9 0一 1 1 9 4 2 14 . 8 8土 0 . 2 5 13 . 7 0 ` 9 . 7 8土 0 . 2 5 3. 0 5士 0 . 1 1 0 . 20士 0 . 1 4
认二 ok t众 i)r C S x 柯柯瑞特 3 3 16 . 14 1 0 . 1 6 12 . 2 8 7 . 5 7士 0 . 12 3 . 9 2土 0 . 18 0 . 3 5土 0 . 3 3
认 . . k o st h y i) C S只 T . it m o p h e e v i 57 2 2 .月4士 0 . 4 2 6 . 3 5 4 . 04 士 0 . 17 4 . 7 1土 0 . 4 8
认 e . j u ve n al s ) C S x N o r i n 2 6 3 0 0 . 64 士 0. ! 2 2 0 35 19 . 5 0士 0 . 12 2 . 3 1士 1 . 2 2
认 e . j u ve n a li s) C S x T . s沐 lt a 3 0 1. 8 0士 0. 4 2 19 . 78 17 . 5 5士 0 . 25 0 . 8 5士 0 . 10
(A e
.
ju
v e n al i习 C S x 哈师 8 3一 4 9 36 2. 8 2土 0. 2 0 1 9 . 0 1: 12{ 10 . 54土 0 . 12 2 . 2 3士 0 . 17
(A e
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ia i s ) C S
x哈师 9-0 1 1 9 5 0 14 . 5 0土 0 . 5 1 . 5 0 8 . 7 5 t 0 . 3 8 8 . 4 7土 0 . 15
(A二 jvue
n a li s) C S x 柯柯瑞特 6 5 12 . 5 5土 0 . 3 4 ! 3. 64 9 . 58士 0 . 2 0 3 . 7 5士 0 . 2 7
认 e . jvcu n a lis) c S X T
.
it m o p址。 v i 4 5 19 . 2 6土 0 . 2 2 6 . 5 9 4 . 72土 0 . 8 8 4 0 6土 0 . 0 8
(A e
.
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a ir s t a t a ) C S x N
o而 n 2 6 6 2 0 . 4 2士 0 . 12 2 0 . 5 7 19 . 5 5士 0 . 22 1 . 8 1土 0 . 4
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.
un i a ir s t a t a ) C S x s a l m o n 6 4 2
.
7 7土 0 . 14 1 9 . 6 9 16 . 2 2土 0 . 13 1 . 0 2士 0 . 0 2
(A。
.
u n i a r ist a t a ) C S x哈师 8 3一 4 9 3 l 2 . 4 1土 1. 2 8 1 9 . 0 8 1 7 9 0士 0 . 1 6 3 0 7土 0 . 1 2
(A
e
.
u in a r is t a t a ) C S
x哈师 9 0一 1 1 9 4 2 13 . 2 1 t 0 . 29 12 . 8 1 9, 8 1士 0 . 2 1 1 . 1 8士 0 . 2 4
(A
e
.
u n l a r is t a t a ) C S x T
.
it m
o p址e v i 4 6 2 2 . 6 5 t 0 .4 8 6 . 8 6 3 . 9 1土 0 . 1 4 3 . 0 0 士 0 . 5 1
2
.
9 5士 0 . 1 7
T suj im
o t 〔 15〕 报道 T . s p e l t a 、 T . m a e h a 小麦的 I B 染色休上具有 。 型细胞质雄性不育的恢
复基因 ( R日 ) , 这个基因同时还对 D Z 型细胞质雄性不育具有恢复作用 , 但对 M ` 型细胞
质雄性不育无恢复能力 , 王铁邦等 〔2 〕报道在八倍体小僵麦 “ 远中3” ( A A B B D D E E ) 的 E
组染色体 中具有 G 型细胞质雄性不育的恢复基因 , 但这个恢复基因对 D Z型细胞质雄性不
育没有恢复作用 , 我们也看到类似的情况 , T . sP el at 、 T . M ac h a 小麦对 G 型细胞质雄性
不育具有较强的恢 复能 力 , 对 s v 型 、 M U 型细胞质雄性不育不仅不具恢复能力 , 而且是
1 9 8 植 物 研 究 1 4卷
它的保持系 。 普通小麦 Sa inl o n ( I B / I R 易位系 ) 对 S v 型细胞质不育是保持系 , 而对 D Z
型细胞质不育是恢复系 , 哈师 8 7一 6 6 5 ( I B S / I R L 易位系 ) 、 哈师 8 7一 2 3 5 ( I B S / I R S 易
位系 ) 也有类似作用 , 但与 S a iln o n 略有不同 , 原因可能是在 I B S 上具 S v 型细胞质不育
的 恢复基因 , 在缺 少 I B 或 I B S 时 S v 型细胞质 “ 中国春 ” 表现 不 育 。 哈师 83 一 4 49
( 6 A L / 6 R L 易位系 ) 与 G 、 s v 、 D Z、 M U 型细胞质 “ 中国春 ” 杂交 , F : 植株均表现有较高
的结实率 , 最低为 76 % 最高为 95 %平均为 84 % , 表明在 6 R L 上有 G 型细胞质不育的恢
复基因 。 小黑麦 ,’ 哈师 87一 2 0 0 , ( A A B B R R ) 、 小僵麦 a哈师 9 0一 1 10 , ( A A B B E E ) 、 T .
du rum 小麦柯柯瑞特 ( A A B B )
、
T
.
it m o p he ve i 小麦 (A A G G )与四种异细胞质 “ 中国春 ”杂
交 , F I 植株结实率 很低或不 结实 , 这主要是核基因组间的差异造成 , 但小惬麦 “哈师
90 一 110 ”与 G 型细胞质不育杂交 , lF 植株有较低的结实率 , 说 明小僵麦的 E 组染色体上
有 G 型不育的恢复基因 。 六倍体小黑麦 “ 哈师 87 一 2 0 ( A A B B R R ) 与 G 型细胞质“ 中国
春 ” 杂交 , F I 植株表现完全不育 , 王桂芝 〔 ’ 〕 用八倍体小黑麦与 G 型 ( T . it m o p h e vi ) 细
胞质 “ 中国春” 杂交 , F : 也表现不育 , 何聪 芬 “ 〕育成了 G 型细胞质雄性不育的八倍体小
黑麦 , 既然 6 R 上存在 G 型不育的恢复基因 , 为什么六倍体或八倍体小黑麦 R 组染色体
齐全反而没有恢复能力 , 关于这一点 T ha i : 〔 ’ 4〕 、 M a n st 〕等均发现在 R 组染色体上还
存在抑制恢复基因作用的基因 , s a s a ik 〔 ’ 。〕 发现 G 细胞质的八倍全小黑麦有不育与可育
两个类型 , 他认为不育类型是恢复基因受抑制的结果 。 综上所述细胞质雄性不育与核基因
组的关系是十分复杂的 , 细胞质雄性不育基因的类型以及它的恢复墓因 , 是有差异的 , 表
现形式也不同 。
三 、 异细胞质对性状的影响
T su en w a ik 〔 ’ 3〕观察 了不同的细胞质对育性 、 雄蕊雌化 、 抽穗期 、 抗病性 、 生活力等
性状的影响 , 看到 C 型 A e . ca u da at 细胞质使 sa lm o n 小麦的株高 、 分葵数 、 干物质等均
有增加 , 抽穗期提前 , F u k a s a w a 〔’ 〕 报导 M o 型 ^ e . o v a t a 细胞质可使 T . d u ur m (A ^ B B )
生长受抑制 , 株高降低 。 我们以 G 、 S v 、 D Z、 M U 型细胞质“ 中国春 ” 为母本与 1 种不同
的核基因组类型父本杂交 , 观察 F : 植株的株高 、 穗长等 14 个性状 , 看到 G 、 vs 、 D Z 型
细胞质 “ 中国春 , 与 N o r i n 2 6、 哈师 8 7一 6 6 5 、 哈师 5 7一 2 3 5、 哈师 5 3一 4 4 9 杂交 , F : 抽穗期
比对照早 10 几天 , M U 型细胞质 “ 中国春 ” 与上述 4 个类型的父本杂交 , 抽穗期比对照晚
10 几天 , 四种异 细胞 “ 中国春 ” 与普通小麦类型 (包括易位 系 ) , T . s ep lat 、 硬粒小麦杂
交 , lF 植株对白粉病的抗性 , 明显低于对照 , 此外 D , 型细胞质可使杂种 F ,植株雄蕊雌
化率增高 , 甚至完全不育 , G 型细胞质对杂种 F : 植株的某些性状是有影响的 , 而且与核
基因组类型密切相关 , 表现是核质工作的 。 值得注意的是少数杂交组合有明显的核质杂种
优势 , 如以 G 型 ( T . z h u k o v s k i ) 细胞质 “ 中国春 , 为母本 与哈师 8 3一 44 9 ( 6 A L / 6 R L 易
位系 ) 杂交 , F : 的株 高 、 穗长 、 小穗数 、 分葵 力等性状 , 均超过两亲和对照 , 穗长达
18 c m
, 小穗数达 2 7 个 , 籽粒饱满度较好 , 单株生产力明显高于两亲和对照 , 是可以做为
杂交种利用的 。
A B S T R A C T
F o u r il n e s o f c o m m o n w h e a t
,
C h i n e s e S p r i n g
,
w i t h d ife
r e n t a li e n e y t o p l a s m s
,
G
,
S
v ,
2期 薛玺等 : 小麦的不同染色体组对 G、 vs 、 D Z、 M “ 型细胞质 “ 中国春 ” 育性的影响 19 9
护 o r M u , w e r 。 。 r o s s e d w i t h 一l ” n 。 5 o r e o m m o n w e a t w i t h d i依 r e n t g e n o t” e : a : p a r e n t , i n
o r d e r t o e x P l o r e t h e r e l a t i o n s h iP b e tw e e n e y t o P la s m i e m a l e s t e ir l iyt a n d g e n o m e b y m e a n s
o f o b se 币 n g a n d a n a ly iz n g s e e d一 s e t r a t e o f t h e e or s s i n g g e n e r a t i o n v a ir a t i o n o f fe r it li yt a n d
曲en o t y P e , a n d e h r o m o s o m e b e h a v i o u r a t m e i o s i s . T h e r e s u lt s h o w e d t h a t t h e s e e d 一 se t r a t e
o f ht e e r o s s in g g e n e r a t i o n d e P e n d s o n t h e P a r e n t g e n o tyP e
.
T h e fe r ti li t y i n F l h y b r id s 15 v e叮
。。 . O P il e a t e d , t h a t 15 , t h e r e a er e i t h e r s o m e fe r t i l e h y b r id s b u t s o m e s t e r i l e h y b ir d s i n e o m b i -
an it
o n s o f e r o s s i n g d ifr e n t a l lo p l
a s m i e
“
C h i n e s e S p ir n g
l,
w i t h t h e s a m e p er n t
,
i n d i e a t i n s
ht a t th e fe r t i l i t y 15 a fe e t e d b y t h e e y t o P l a s m
.
C y t o P la s m i e e fe e t a P P e a r s o n
s o
m e e h a r a -c
et r s
,
fo r i n s at n e e
,
m a t u r e p e ir o d
,
s t a m i n a l fo r m
,
g r o w t h P o w e r a n d r e s i s t a n e e t o d i s e a s e s
,
est
.
S o m e n u e le u s一 e y t o p la s m e o m b i n a t i o n s w i t h s ig n i if e a n t h e t e r o s i s e o u ld b e s e l e e t e d i n
ht e o fs P ir
n g s
.
S o m e a l i e n e y t o P l a s m s a fe
e t e h r o m o s o m a l b e h a v i o u r a t m e i o s i s 5 0 t h a t
biva l
e n t e a n b e i n e r e a s e d o r d e e r e a s e d i n n u m b e r i
n P o l le n m o th e r e e ll s
,
a n d s o m e
而 c or n u e le i fo r m e d i n t e t r a d s a n d a b n o mr a l t e t ar d s p or d u e e d .
K e y w o r d s A li e n e y t o P la s m ; F e r t i li t y ; N u e l e o
一 P la s m i e h y b ir d
参 考 文 献
〔l〕 王桂芝等 , 1 9 8 8: 遗传学报 , 15 ( 5 ) : 34 0一 3 4 7。
t Z〕 王铁邦等 , 1 9 9 2: 遗传学报 , 1 9 ( l ) : 3 9一 4 6。
O 〕 王永清 , 1 991 : 哈尔演师范大学研究生毕业论文 。
臼〕 何聪芬 , 1 991 : 哈尔演师范大学研究生毕业论文 。
(5〕 F u k a s a w a , H . 19 5 9 : J a P . OJ u r n . B o t . 1 7 : 5 5一 9 1.
(`〕 K ih a ar . H . a nd T su 能 w a k i , K . 19 6 6 : P r o e . Z n d In t . W h e t ce n e t . S帅 p : 3 13一 3 2 7 .
7t 〕 M a a n , 5 . 5 . a n d K . A . uL k e n . 1 9 7 1 : J . H e er d 6 2: 14 9 一 15 2 .
〔8〕 M a a n . 5 . 5 . 1 97 3: 卜 oc . yI I n t . w h o a t G e n o t . S y m p . 3 6 0一 3 6 7 .
〔9〕 M uk 公 , Y二 n d T sun ew a ik
,
K
.
19 7 9 : T h e o r
.
A p p l
.
G e n e t
.
54 : 15 3一 2 6 0 .
〔1 0〕 S a as ik , M . e t a l . 1 9 8 3 : P or c . 6 ht nI t . w h e a t G e n e t . s y m p . l l 7 9一 1 18 4 .
t l l 〕 T sune w a ik
,
K
.
198 8
.
rP co
.
7 ht I n t w h e a t G e n e t
.
S帅 p . 5 3一 6 2 .
.
( 1 2〕 T s u n c w a ik , K . 19 8 4 : J仲 . J . o e加 t . 5 9 : 2 1 5一 2 24 .
t l 3〕 T .sun
w a ik
,
K
.
et al
.
1 9 7 6
.
J仲 . J . G cn e t . 51(3 ): 17 5一 19 1 .
〔14〕 T ha ir , C . M . a n d K . T s une w a ik
.
1969 : J p n
.
J
.
eG 讹 t 4 : 1一 9 .
〔15〕 T s uj im o t o , H . e t a l . 19 8 4 . P B A . WN . 8 6 9 8 .