全 文 ：© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园 　艺 　学 　报 　2005, 32 (2) : 304～306
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2004 - 02 - 24; 修回日期 : 2004 - 06 - 17
基金项目 : 国家自然科学基金项目 (30123001, 30260070) ; 贵州大学人才引进项目3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: xxdeng@mail1hzau1edu1cn)
刺梨杂种 F1 代田间抗白粉病的遗传分析初探
文晓鹏 1, 2 　徐　强 2 　樊卫国 3 　邓秀新 23
(1 贵州大学农业生物工程省建重点实验室 , 贵阳 550025; 2 华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室 , 武汉
430070; 3 贵州大学农学院 , 贵阳 550025)
摘 　要 : 采用刺梨 ‘贵农 6号 ’ (抗 ) ב贵农 5号 ’ (感 ) 正反交获得的 F1代群体 , 对刺梨白粉病
抗性的遗传倾向进行研究。结果表明 , F1 代杂种的抗病性呈正态分布 , 正反交群体病情指数的遗传传递力
( Ta ) 明显高于亲中值 , 广义遗传力 (H2 ) 分别为 6110%和 6014% ; 按病情指数的大小 , F1 代群体可明显
聚为高抗、中抗和感病等 3类 , 经 X2 检测符合 1∶2∶1分离比率 , 推测抗病性受 2对主效基因控制 , 且非等
位基因间存在积加效应 , 还受多个修饰基因的调控作用。
关键词 : 刺梨 ; 白粉病 ; 病情指数 ; 抗性遗传
中图分类号 : S 661; S 436　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2005) 0220304203
A Prelim inary Study on Inher itance Tendency of the Resistance to Powdery
M ildew Using F1 Progen ies of Chestnut Rose ( R osa roxbu rgh ii Tra tt)
W en Xiaopeng1, 2 , Xu Q iang2 , Fan W eiguo3 , and Deng Xiuxin23
(1 Guizhou Key Laboratory of A gricu ltura l B ioeng ineering, Guizhou U niversity, Guiyang 550025, Ch ina; 2N ationa l Key Laboratory
of C rop Genetic Im provem ent, Huazhong A gricultural U niversity, W uhan 430070, China; 3A gricu ltura l College, Guizhou U niversi2
ty, Guiyang 550025, China)
Abstract: F1 p rogenies of‘Guinong 6’ ( resistant) בGuinong 5’ ( suscep tible) and their recip ro2
cal cross were used to investigate the inheritance tendency of resistance to powdery m ildew disease of chestnut
rose (R osa roxburgh ii Tratt). The result showed that the disease index of F1 p rogenies showed normal distri2
bution. Hereditaries ( Ta ) of F1 p rogenies disease index were significantly higher than m id2parent value, and
the broad2sense heretabilities of Guinong 6 ×Guinong 5 and the recip rocal cross were 6110% and 6014% re2
spectively. Based on the disease index, the F1 p rogenies of Guinong 6 ×Guinong 5 could be grouped into three
subclusters using UPGMA method, which revealed high resistance, moderate resistance, and suscep tibility re2
spectively, and their segregation ratioswere 1∶2∶1 by X2 test. These results suggest that the resistance appears
to be co2dom inated by two types of genetic models: 1) Two alleles which show additive effect between them;
2) Multip le genes which contribute to the continued values of disease index in same subcluster.
Key words: Chestnut rose (Rosa roxburghii Tratt) ; Powdery mildew; Disease index; Inheritance of resistance
1　目的、材料与方法
刺梨 (R osa roxburgh ii Tratt) 维生素 C含量极高 , 具有防癌、抗衰老等保健作用〔1〕。有报道显
示 , 它对蔷薇黑斑病免疫〔2〕, 但人工栽培刺梨白粉病发生较为普遍〔3〕。绝大多数果树栽培品种为杂
合体 , 其营养系品种间杂交 F1 代都发生复杂的多样性分离〔4〕, 产生双假测交现象 , 由此可以揭示出
某些性状的遗传规律〔5〕。刺梨遗传基础较为复杂 , 很多性状在 F1代发生广泛分离。本研究旨在通过
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　2期 文晓鹏等 : 刺梨杂种 F1 代田间抗白粉病的遗传分析初探 　
抗病品种 ‘贵农 6号 ’和感病品种 ‘贵农 5号 ’有性杂交 F1 代遗传群体对白粉病的抗性表现 , 探索
抗性的遗传方式和特点 , 以期为刺梨的抗病遗传改良提供依据。
试验在华中农业大学进行 , 材料为亲本 1年生扦插苗及其 F1 代正反交杂种实生苗 95株和 63株 ,
共计 158份。种植于 pH约 610红黄壤鉴定圃里 , 密度为 15 cm ×20 cm, 常规管理。先用塑料薄膜覆
盖 , 4月中旬揭膜 , 使其在田间自然条件下感病。参照有关资料〔3, 6〕, 于白粉病发病盛期统计双亲及
F1代各单株叶片的病情指数 ( Y) : Y = 100 (1N1 + 2N2 + 3N3 + 4N4 ) /TS (N为对应病情指数的叶片
数 , T为统计总叶片数 , S为最高病级代表值 , 本试验中 S为 4)。参照李保江等的方法〔7〕, 以亲本和
杂种的病情指数计算抗病性的遗传传递力 ( Ta ) 和广义遗传力 (H2 )。
2　结果与分析
211　亲本对白粉病的抗性
‘贵农 6号 ’对白粉病的抗性最强 , 发病晚 , 病斑小 , 受害后很快出现坏死性病斑而阻止病斑扩
展 , 或几乎没有病斑 , 发病高峰期的平均病情指数仅为 4182。‘贵农 5号 ’受害严重 , 发病早 , 病斑
大 , 持续时间长 , 发病高峰期幼嫩叶片的正反面都受害 , 平均病情指数为 25107 (表 1)。
表 1　亲本和杂种株系抗性分析
Table 1　Resistance ana lysis of paren ts and F1 progen ies to powdery m ildew
亲本和组合
Parents and p rogennies
病情指数平
均值 D isease
index foltor mean
方差
Variance
变异系数
Coefficient of
variability( % )
遗传传递力
Hereditary
( % )
广义遗传力
B road2sense
heretability value ( % )
抗性表现
Resistance
贵农 5号 Guinong 5 25107 57189 3014 感病 Suscep tible
贵农 6号 Guinong 6 4182 21170 5617 抗病 Resistant
Guinong 6 ×Guinong 5 19188 101167 5017 133 6110 正态分布 Normal distribution
Guinong 5 ×Guinong 6 21153 99198 4614 144 6014 正态分布 Normal distribution
212　F1 群体的抗性表现及基因型推测
贵农 6号 ×贵农 5号杂交 F1 群体的抗病性呈正态分布 , 杂种的抗性水平广泛分离 , 其病情指数
的变异系数为 5017% (表 1)。有 1株 (111% ) 的幼叶完全不感病 , 6株 (613% ) 的抗病性高于贵
农 6号的平均值 , 表现发病晚 , 发病持续时间短 , 病斑小 ; 有 30株 (3116% ) 的病情指数高于贵农
5号。高抗类型植株与亲本贵农 6号类似 , 幼叶在感病后均很快出现褐色的坏死性病斑 , 阻止病原菌
的进一步侵染 , 对这一现象展开深入研究有可能揭示刺梨对白粉病的抗病机理。
尽管 F1 群体的病情指数呈近似数量性状的连续分布 , 但聚类分析显示 , 贵农 6号 ×贵农 5号杂
交群体可明显聚为 3类 (图 1) : 第 Ⅰ类的抗性最强 , 包括 29个单株 , 病情指数为 0～12154, 平均
7190, 与抗性亲本的平均值接近 ; 第 Ⅱ类的抗性较强 , 包括 43个单株 , 病情指数为 13165～26111,
平均 20118; 第 Ⅲ类抗病性最弱 , 有 23个单株 , 病情指数为 27158～39145, 平均达 32163, 高于感病
亲本 , 这类杂种的幼叶都受到白粉病危害 , 几乎覆盖了整个叶片 , 也未观察到坏死性病斑。这说明刺
梨对白粉病的抗性存在主效基因的调控作用。
F1 杂交群体中抗病、较抗和感病的单株比例为 29∶43∶23, 经 X2 检测符合 1∶2∶1的分离规律
(X2 = 1129 < X20105 = 3184)。遗传分析表明 , 刺梨对白粉病的抗性很可能受 2对主效基因控制 , 且非等
位基因间存在积加效应。按 2对基因分离推测 : 贵农 6号的基因型为 R1 r1 R2 r2 , 贵农 5号为 r1 r1 r2 r2。
F1 可能产生 4种基因型 : R1 r1 R2 r2 , R1 r1 r2 r2 , r1 r1 R2 r2 和 r1 r1 r2 r2 ; 3种抗病表现型 : r1 r1 r2 r2 表现感病 ,
R1 r1 r2 r2 和 r1 r1 R2 r2 表现出较强抗病性 , 而 R1 r1 R2 r2 的抗病性最强。此外 , 从观察到每类抗性中各单
株的病情指数呈连续分布趋势 , 据此推测可能还存在多个修饰基因。
2003年 5月下旬在武汉的试验鉴定 , 适值长时间温暖湿润的气候 , 白粉病为害严重 , 杂种在田
间条件下的抗病性呈近似数量性状。但将盆栽的贵农 6号 ×贵农 5号 F1 置于 RH低于 50%的园地 ,
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园 　　艺 　　学 　　报 32卷
抗病株数和感病株数的比例为 113∶36, 经 X2 检
测符合 3∶1的比率 , 也正好是 F1 群体中 3种抗性
基因型 (R1 r1 R2 r2 , R1 r1 r2 r2 及 r1 r1 R2 r2 ) 与感病基
因型 ( r1 r1 r2 r2 ) 的比例。这从另一角度印证了主
效基因在抗病性上的调控作用 , 也反映出环境条
件 , 特别是温度和湿度对修饰基因的表达具有重
要影响。
213　对白粉病抗性的遗传传递力 ( Ta ) 和广义
遗传力 (H 2 )
贵农 6号 ×贵农 5号正反交 F1 群体的病情指
数显著高于亲中值 (表 1) , Ta 分别为 133%和
144% , 即 F1 群体对白粉病的抗性水平明显降低。
这表明刺梨对白粉病抗性的遗传不仅存在加性效
应 , 还存在很大程度的非加性效应。
贵农 6号 ×贵农 5号正反交组合的 H2 较高 ,
分别为 6110%和 6014% (表 1) , 这表明刺梨对
白粉病抗性的遗传较稳定 , 杂种抗性水平的差异
在很大程度上由遗传因素决定 , 可直接根据杂种
的病情指数选育出高抗类型。
刺梨现存资源中 , 由于来源及遗传背景不同 ,
图 1　贵农 6号 ×贵农 5号 F1 95个单株的病情指数聚类图
Fig. 1　UPGMA dendrogram demonstrating the disease index cluster of
F1 progeny ( 95 seedlings) of Gu inong 6 ×Gu inong 5
对白粉病的抗性存在很大差异。其中贵农 6号的抗病性最强 , 但果实偏小、产量低 ; 贵农 5号果大、
高产、质优 , 但白粉病为害严重 , 将贵农 6号的高抗基因导入贵农 5号成为育种工作者所追求的目
标。刺梨白粉病病情指数具有很高的 Ta 和 H2 , 加性效应和较高的非加性效应同时决定抗性水平 , 这
给培育抗病类型增加了难度。但本研究中正反交群体病情指数的变异系数都较大 , 杂种具广泛分离的
特点 , 如贵农 6号 ×贵农 5号 95个杂种单株中有 1株完全不感病 , 613%的抗性强于贵农 6号的平均
值 , 这仍给选择理想类型提供了可能。因此 , 要选育出优质和高抗的刺梨新质种 , 既要注重亲本的选
配 , 还要保证足够的杂种群体。
参考文献 :
1　樊卫国 , 夏广礼 , 罗应春. 贵州省刺梨资源开发利用及对策. 西南农业学报 , 1997, 10 (3) : 109～115
Fan W G, Xia G L, Luo Y C. U tilization of Rosa roxburghii resources and its development strategy in Guizhou p rovince. Southwest China Jour2
nal of Agricultural Science, 1997, 10 (3) : 109～115 ( in Chinese)
2　W iggers R J, W est J G, Taylor J. Conidial germ ination and infection byD iplocarpon rosae on suscep tible and resistant rose species. Mycologia,
1997, 89 (1) : 103～108
3　庞纯翠 , 易碧霞 , 向红琼 , 桑维均. 刺梨白粉病的发生、发展及其防治的研究. 贵州农学院丛刊 , 1986, 8: 34～38
Pang C Q, YiB X, Xiang H Q, SangW J. Studies on the outbreak, development and control of powderym ildew of R osa roxburghii Tratt. Jour2
nal of Guizhou Agricultural College, 1986, 8: 34～38 ( in Chinese)
4　景士西 , 吴禄平 , 李保江. 果树遗传变异的特点初探. 遗传 , 1995, 17 (1) : 40～44
J ing D X, Wu L P, Li B J. Preliminary study on genetic characteristics of fruit p lants. Hereditas (Beijing) , 1995, 17 (1) : 40～44 ( in Chinese)
5　张剑侠 , 王跃进 , 徐　炎. 中国野生葡萄及其 F1 代抗白粉病的遗传表现. 中国农业科学 , 2001, 34 (6) : 610～614
Zhang J X, W ang Y J, Xun Y. The inheritance of resistance to powdery m ildew of Chinese native wild V itis L. species and their F1 p rogenies.
Scientia Agricultura Sinica, 2001, 34 (6) : 610～614 ( in Chinese)
6　许志刚. 普通植物病理学. 北京 : 中国农业出版社 , 2001. 236～248
Xu Z G. General phytopathology. Beijing: China Agricultural Press, 2001. 236～248 ( in Chinese)
7　李保江 , 景士西 , 丁玉英 , 张景娥. 苹果酸遗传和选择研究. 遗传学报 , 1994, 21 (1) : 147～154
L i B J, J ing S X, D ing Y Y, Zhang J E. Studies of the inheritance and selection of sweetness and acidity in app les. Acta Genetica Sinica,
1994, 21 (2) : 147～154 ( in Chinese)
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