全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2016, 42(3): 361367 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2011AA100101-03, 2011AA10010201), 国家自然科学基金项目(31201204), 中央高
校基本科研业务费专项资金(KYZ201403)和江苏省优势学科建设工程项目(PAPD)资助。
This study was supported by the National High Technology Research Program (863 Program) of China (2011AA100101, 2011AA10010201),
the National Natural Science Foundation of China (31201204), the Fundamental Research Funds for the Central Universities (KYZ201403)
and the Project Funded by the Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions (PAPD).
* 通讯作者(Corresponding author): 王秀娥, E-mail: xiuew@njau.edu.cn, Tel: 025-84395308
第一作者联系方式: E-mail: hywang@njau.edu.cn, Tel: 025-84395344
Received(收稿日期): 2015-06-11; Accepted(接受日期): 2015-11-20; Published online(网络出版日期): 2015-12-18.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20151218.0915.002.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2016.00361
携带抗白粉病基因Pm21的小麦–簇毛麦小片段易位染色体在不同小麦
背景中的传递率及遗传稳定性
王海燕 肖 进 袁春霞 徐 涛 于春艳 孙昊杰 陈佩度 王秀娥*
南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室 / 细胞遗传研究所 / 江苏省现代作物生产协同创新中心, 江苏南京 210095
摘 要: 抗白粉病基因 Pm21来自小麦近缘种簇毛麦。小麦–簇毛麦小片段顶端易位系 NAU418 (T1AS1AL-6VS)和小
片段中间插入易位系 NAU419 (T4BS4BL-6VS-4BL)携带 Pm21, 高抗白粉病, 是小麦抗病育种新种质。为了对其育种
利用提供依据, 以 NAU418 和 NAU419为亲本分别与来源于不同生态区的郑麦 9023等 12个小麦品种杂交, 杂种 F1
再分别与来源于不同生态区的农艺亲本进行正、反回交, 研究两种易位染色体在不同小麦背景中的遗传稳定性及其
通过雌雄配子的传递规律。DNA分子原位杂交结果表明, 在杂种 F1花粉母细胞减数分裂中期 I (Pollen Mother Cell,
PMC MI), 两种易位染色体分别可以与对应的小麦染色体配对形成棒状二价体。正、反交结果分析表明, NAU418中
的小片段顶端易位染色体 T1AS1AL-6VS 通过雌配子和雄配子的传递率分别为 8.00%~50.98%和 7.89%~45.07%,
NAU419 中的小片段中间插入易位染色体 T4BS4BL-6VS-4BL 通过雌配子和雄配子的传递率分别为 29.17%~52.38%
和 7.69%~47.06%。表明 2个易位系中的易位染色体都可以通过雌、雄配子传递, 但是其通过雄配子的传递率均显著
低于通过雌配子的传递率。
关键词: 小麦; 簇毛麦; 白粉病; 小片段易位; 配子传递率
Transmission and Genetic Stability of No-homoeologous Small Fragment
Wheat–Haynaldia villosa Translocation Chromosomes with Pm21 in Various
Cultivar Backgrounds of Common Wheat
WANG Hai-Yan, XIAO Jin, YUAN Chun-Xia, XU Tao, YU Chun-Yan, SUN Hao-Jie, CHEN Pei-Du, and
WANG Xiu-E*
State Key Laboratory of Crop Genetics and Germplasm Enhancement / Cytogenetics Institute, Nanjing Agricultural University / Jiangsu Collaborative
Innovation Center for Modern Crop Production, Nanjing 210095, China
Abstract: The powdery mildew resistance gene Pm21 comes from a diploid wheat related species, Haynaldia villosa. Two
Pm21-carrying small fragment translocation lines, the terminal translocation line NAU418 and the small interstitial translocation
line NAU419, have been developed. Both lines are highly resistant to powdery mildew and serve as new genetic resources for
improvement of disease resistance. For understanding the transmission rate of the translocation chromosomes through male and
female gametes and the genetic stabilities in different wheat genetic backgrounds, the two translocations were crossed to 12 com-
mon wheat varieties from different wheat growing areas of China. The F1 hybrids were then backcrossed as reciprocally. Chro-
mosome configurations of the obtained F1s were analyzed by fluorescence in situ hybridization (FISH) of the PMC at MI. It was
found that the translocation chromosomes formed rod bivalents with their corresponding wheat chromosomes. Test crosses
showed that the translocation chromosomes T1AS1AL-6VS and T4BS4BL-6VS-4BL could be transmitted to their offspring. The
362 作 物 学 报 第 42卷


transmission frequency of T1AS1AL-6VS was higher through female gametes an average of 33.20%, ranging from 0.08% to
50.98% than through male gametes an average of 23.75%, ranging from 0.14% to 45.07%. Similarly, the transmission frequency
of T4BS4BL-6VS-4BL was higher through female gametes an average of 42.90%, ranging from 29.17% to 52.38% than through
male gametes an average of 21.45%, ranging from 7.69% to 47.06%. These results show that the translocated chromosomes could
be transmitted through male and female gametes, while genetic background has influences on the transmission rate, especially
through male gametes.
Keywords: Wheat; Haynaldia villosa; Powdery mildew; Small fragment translocation; Gamete transmission frequency
小麦白粉病是由小麦白粉菌(Blumeria graminea-
rum f. sp. tritici)引起的全世界范围的主要病害之一,
可导致小麦产量和品质大幅下降, 严重时产量损失
达 50%以上。由于小麦白粉病菌具有高度的变异性,
新毒性生理小种的产生导致原有抗病品种丧失抗性,
引起病害再度流行 , 如来自黑麦的抗白粉病基因
Pm8 曾在世界范围广泛利用, 但目前在大部分地区
均丧失了抗性[1]。因此, 发掘新的更为丰富的抗病基
因资源, 培育和利用新的抗病品种, 对于保障小麦
安全生产有重要意义。
二倍体簇毛麦(Haynaldia villosa, VV)是原产于
地中海沿岸的小麦近缘物种, 具有抗病、抗逆、高
产、营养高效和优质等特性, 尤其是对白粉病表现
免疫[2]。为了将簇毛麦所携带的抗白粉病基因导入
普通小麦, 南京农业大学细胞遗传研究所通过染色
体工程的手段获得高抗白粉病的小麦 –簇毛麦
T6VS/6AL 整臂易位系, 该易位系携带来源于簇毛
麦的抗白粉病基因被命名为 Pm21, 它是目前国际上
公认的抗性最强、抗谱最广的抗白粉病基因[3-6]。在
我国, 小麦–簇毛麦 6VS/6AL 易位系已经得到广泛
应用, 育种单位以其为亲本, 已经选育和审定了 20
多个品种, 还有多个正在参加区试, 推广面积超过
330 万公顷[7]。但是, T6VS/6AL 易位系在获得抗性
的同时也伴随株高略有增加的不利性状[7]。
转移外源基因较理想的方法是选育携有外源有
用基因的染色体易位, 尤其是小片段染色体易位。
导入的染色体片段愈短 , 它携带的不利基因越少 ,
遗传越稳定, 在育种中的应用价值也就越大。因此,
小片段易位系, 尤其是小片段中间插入易位系的创
制一直受到小麦遗传育种学家的高度重视。南京农
业大学细胞遗传研究所为了更好地利用抗白粉病基
因 Pm21, 利用电离辐射技术选育获得 2个抗白粉病
的小片段易位系, 即携带 T1AS1AL-6VS 染色体的
小片段顶端易位系 NAU418 和携带 T4BS4BL-6VS-
4BL染色体的小片段中间插入易位系 NAU419 [6]。
导入小麦背景中的外源染色体或染色体片段在
雌、雄配子中的传递, 受外源染色体来源、与之发
生易位的小麦染色体、外源染色体片段大小和插入
方式, 小麦品种遗传背景等的影响。研究外源染色
体或携带外源染色体片段的易位染色体在小麦背景
中的遗传和传递规律, 可以为这些外源种质的育种
利用提供依据[7-12]。为了更好地利用 6VS 染色体短
臂上所携带的抗白粉病基因 Pm21, 本研究选用易位
系 NAU418和 NAU419分别与不同生态区的主栽小
麦品种组配杂交组合, 通过对杂种 F1及 BC1F1进行
细胞遗传学分析和分子标记鉴定, 了解易位染色体
在不同小麦遗传背景中的遗传稳定性以及通过雌、
雄配子的传递率, 为易位系在小麦育种和生产中的
利用提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 植物材料
小麦–簇毛麦小片段易位系NAU418和NAU419
由南京农业大学细胞遗传所提供。其中, NAU418是
簇毛麦 6V 染色体短臂的抗白粉病小片段纯合顶端
易位系, 6VS染色体的 1/8片段易位到 1A染色体的
长臂上, 易位染色体是 T1AS1AL-6VS; NAU419是
簇毛麦 6V 染色体短臂的抗白粉病中间插入易位系,
6VS 染色体的 1/7 片段插入到 4B 染色体的长臂上,
易位染色体是 T4BS4BL-6VS-4BL。选取长江中、
下游冬麦区的扬麦 15、扬麦 11、宁麦 13、南农 0686;
黄淮麦区的郑麦 9023、周麦 9823、济麦 22、远丰
175、烟农 19; 北方冬麦区的石 4185 和西南冬麦区
的绵阳26和川麦54等12个小麦品种, 分别与NAU418
和 NAU419 杂交和回交。以上材料均由南京农业大
学细胞遗传研究所征集保存。其中远丰 175 和川麦
54 的亲本中虽然有小麦–簇毛麦 T6VS6AL 易位系,
但本研究中所用的通过白粉病抗性鉴定对白粉病表
现感病, 不含 T6VS6AL整臂易位染色体。
1.2 易位染色体的雌、雄配子传递分析
易位系NAU418和NAU419在开花前人工去雄,
2~3 d后分别采集上述 12个小麦主推品种的花粉进
行授粉, 获得杂种 F1。为研究易位染色体通过雌、
雄配子的传递率, 将杂种 F1分别作父、母本与相应
第 3期 王海燕等: 携带抗白粉病基因 Pm21的小麦–簇毛麦小片段易位染色体在不同小麦背景中的传递率及遗传稳定性 363


小麦品种回交, BC1F1种子播种于塑料大棚, 分单株
取苗期幼叶, 用 SDS 法提取基因组 DNA。正、反
BC1F1 回交后代中, 含有外源易位染色体的植株占
总植株数的百分数即为易位染色体的传递率。
1.3 细胞遗传学分析
选取处于减数分裂中期 I 的花药, 用固定液(无
水乙醇∶冰醋酸体积比为 3∶1)固定 24 h以上, 45%
醋酸压片, 相差显微镜(Olympus BX60)观察并照相。
参照 Zhang 等[13]描述的方法, 以 Fluorescein-12-
UTP 标记的簇毛麦基因组 DNA 为探针进行荧光原位
杂交, 用 PI (propidium idodide)套染, 通过 SPOT CCD
(charge coupled device)获取 FISH图像, 在 450~490 nm
波长下, 簇毛麦染色体呈绿色, 小麦染色体呈红色。
1.4 分子标记鉴定
采用 SDS 法[14]提取基因组 DNA。共显性标记引
物 CINAU15 (南京农业大学细胞遗传所开发[15]和提供)
用于追踪抗白粉病基因 Pm21, 具 902 bp 扩增产物的
单株被认为含有 Pm21 基因, 引物由上海捷倍思生物
公司合成。PCR体系 10 µL, 含 1 buffer (10 mmol L–1
Tris-HCl, pH 8.3, 50 mmol L–1 KCl)、1 mmol L–1
MgCl2、200 µmol L–1 dNTPs、4 ng EST-PCR引物和 10
ng模板 DNA。扩增程序为 94℃初始变性 3 min; PCR
扩增 35个循环, 每循环在 94℃变性 50 s, 55℃退火 1
min, 72℃延伸 1 min; 在 72℃延伸 10 min。采用 8%聚
丙烯酰胺凝胶电泳及银染技术检测 PCR扩增产物。
1.5 自交结实率计算
成熟期统计各发育小穗基部两朵小花的总数和
结实数, 计算所有的 F1代和 12个小麦品种的自交结
实率。自交结实率 = (结实小花数/小花总数)×100%。
1.6 白粉病抗性鉴定
将所有杂种 F1以及 BC1F1播种于南京农业大学
江浦试验农场塑料大棚, 在参试材料两侧种植高感
白粉病小麦品种苏麦 3 号, 作为白粉菌诱发行, 以
含有 Pm21基因的小麦品种南农 9918和感病的小麦
品种苏麦 3 号分别作为抗、感病对照。分别于拔节
期和抽穗期调查每个单株的白粉病抗性。抗病性分
为高抗(茎、叶和穗上均无可见病斑或白粉菌孢子)
和感病(茎、叶和穗上有病斑或白粉菌孢子)两类。
2 结果与分析
2.1 NAU418和 NAU419杂种 F1代 PMC MI的
染色体构型及易位染色体的传递率
在 NAU418和 NAU419与各小麦品种的杂种 F1
中, 易位染色体常分别与 1A 和 4B染色体配对形成
棒状二价体 (图 1), 其染色体构型平均为 0.12
I+20.94 II和 0.17 I+20.92 II, F1自交结实率平均为
95.71%和 92.48% (表 1)。说明 2个易位系与不同小
麦品种杂交结实均表现正常, 这与 F1代在细胞学上
的稳定性相吻合。
2.2 NAU418和 NAU419中易位染色体通过雌、
雄配子的传递率
利用可追踪 Pm21 的特异引物 CINAU15F 和
CINAU15R对各正、反回交群体单株的 DNA进行扩
增, 清晰可见 902 bp的特异产物(图 2), 并根据扩增
结果确定易体染色体是否传递到这些单株中。
NAU418中 T1AS1AL-6VS在 11个小麦品种背景条
件下通过雌配子的传递率为 8.00%~50.98%, 在周麦
9823 (38.10%)、石 4185 (38.10%)、扬麦 15 (43.30%)、
远丰 175 (47.95%)和烟农 19 (50.98%)中的传递率与
50%的理论值无显著差异, 而在其余品种中通过雌
配子的传递率偏离理论值(表 2)。T1AS1AL-6VS在
这 11 个小麦背景中通过雄配子的传递率为 8.00%~
45.07%, 在郑麦 9023 (41.18%)、绵阳 26 (39.74%)、
石 4185 (33.33%)、扬麦 15 (38.46%)和远丰 175 (45.07%)
中的传递率与理论值无显著差异, 而在其他品种中
的传递率显著低于理论值(表 2)。表明 NAU418中易
位染色体 T1AS1AL-6VS 通过雌、雄配子的传递率
受遗传背景的影响。
NAU419 中 T4BS4BL-6VS-4BL 在 9 个不同小
麦背景下通过雌配子的传递率为 29.17%~52.38%,
经 χ2检验, 均与理论值(50%)无显著差异; 在 7个不
同小麦背景下通过雄配子的传递率为 7.69%~47.06%,
仅在石 4185中的传递率与理论值无显著差异(表 2)。
说明不同遗传背景下 NAU419 中易位染色体 T4BS
4BL-6VS-4BL通过雌配子的传递率显著高于通过雄
配子的传递率。

图 1 (NAU418 ×周麦 9823) F1 (A)和(NAU419 ×周麦 9823)F1 (B)
的 PMC MI FISH结果
Fig. 1 (NAU418 × Zhoumai 9823) F1 (A) and (NAU419 ×
Zhoumai 9823) F1 (B) PMC MI FISH
箭头指易位染色体与对应的小麦染色体配成棒状二价体。
Arrows show that the translocation chromosomes paired and formed
rod bivalents with their corresponding wheat chromosomes.
364 作 物 学 报 第 42卷


表 1 NAU418和 NAU419与不同品种的杂种 F1 PMC MI染色体构型及自交结实率
Table 1 Chromosome configuration and seed-setting rates of F1 hybrids from crosses of NAU418 and NAU419 with different wheat
varieties
F1染色体配对构型 Chromosome configuration of F1
母本
Female
父本
Male
观察细胞数
No. of PMCs
observed
单价体
Univalent
棒状二价体
Ring II
环状二价体
Rod II
二价体合计
Total II
自交结实率
Seed-setting
rate (%)
NAU418 郑麦 9023 Zhengmai 9023 37 0.00 1.78 19.22 21.00 95.74
周麦 9823 Zhoumai 9823 61 0.03 2.08 18.90 20.98 99.08
绵阳 26 Mianyang 26 33 0.06 3.33 17.63 20.96 96.71
石 4185 Shi 4185 41 0.15 3.61 17.32 20.93 94.83
扬麦 15 Yangmai 15 — — — — — 95.38
宁麦 13 Ningmai 13 50 0.08 3.48 17.48 20.96 94.73
济麦 22 Jimai 22 51 0.20 3.90 17.00 20.90 93.03
远丰 175 Yuanfeng 175 23 0.17 4.52 16.39 20.91 92.30
川麦 54 Chuanmai 54 48 0.25 2.98 17.90 20.88 98.81
南农 0686 Nannong 0686 63 0.13 2.71 18.22 20.93 96.51
平均值 Mean 45 0.12 3.15 17.78 20.94 95.71

NAU419 郑麦 9023 Zhengmai 9023 44 0.18 3.30 17.61 20.91 91.43
周麦 9823 Zhoumai 9823 — — — — — 95.06
石 4185 Shi 4185 79 0.33 3.86 16.97 20.84 92.49
扬麦 15 Yangmai 15 66 0.12 3.32 17.62 20.94 91.47
宁麦 13 Ningmai 13 — — — — — 90.87
济麦 22 Jimai 22 54 0.11 3.83 17.11 20.94 90.20
远丰 175 Yuanfeng 175 48 0.44 3.46 17.32 20.78 91.47
扬麦 11 Yangmai 11 31 0.19 3.77 17.13 20.90 93.10
川麦 54 Chuanmai 54 39 0.00 2.92 18.08 21.00 94.73
烟农 19 Yannong 19 63 0.13 2.71 18.23 20.94 92.71
南农 0686 Nannong 0686 55 0.00 2.11 18.89 21.00 93.70
平均值 Mean 53 0.17 3.25 17.66 20.92 92.48
所有亲本和 F1的倍性均为 2n = 42。—表示数据缺失。
The ploidy of all parents and their F1 is 2n = 42. Symbol — indicates data not available. PMC: pollen mother cell.

图 2 与 Pm21基因紧密连锁的 EST标记 CINAU15在 NAU418和 NAU419回交群体部分单株的扩增结果
Fig. 2 Electrophoresis of Pm21-specific EST marker CINAU15 in partial plants from the NAU418 and NAU419 backcross populations
A: (NAU418 × 郑麦 9023) × 郑麦 9023群体。1: Marker; 2: 南农 9918 (T6VS6AL); 3: 中国春; 4~14: 回交群体部分单株。B: (NAU419
× 郑麦 9023) × 郑麦 9023群体。1: Marker; 2: 中国春; 3~14: 回交群体部分单株。箭头指示 902 bp的特异条带。
A: (NAU418 × Zhengmai 9023) × Zhengmai 9023 population. 1: Marker; 2: Nannong 9918 (T6VS6AL); 3: Chinese Spring; 4–14: partial
individuals from the backcross population. B: (NAU419 × Zhengmai 9023) × Zhengmai 9023 population. 1: Marker; 2: Chinese Spring; 3–14:
partial individuals from the backcross population. Arrows show the 902-bp specific band.
第 3期 王海燕等: 携带抗白粉病基因 Pm21的小麦–簇毛麦小片段易位染色体在不同小麦背景中的传递率及遗传稳定性 365


表 2 T1AS1AL-6VS (NAU418)和 T4BS4BL-6VS-4BL (NAU419)易位染色体在不同小麦背景中通过雌雄配子的传递率
Table 2 Gamete transmission frequencies of T1AS1AL-6VS (NAU418) and T4BS4BL-6VS-4BL (NAU419) in different wheat
backgrounds
雌配子传递 Female gamete transmission 雄配子传递 Male gamete transmission
杂交、回交的小麦品种
Wheat variety in hybrid
and backcross
Pm21株
Plants with
Pm21
观察株数
Observed
plants
传递率
Transmission
frequency (%)
χ2
Pm21株
Plants with
Pm21
观察株数
Observed
plants
传递率
Transmission
frequency (%)
χ2
NAU418
烟农 19 Yannong 19 26 51 50.98 0.00 3 38 7.89** 25.28
远丰 175 Yuanfeng 175 35 73 47.95 0.05 32 71 45.07 0.51
扬麦 15 Yangmai 15 42 97 43.30 1.48 20 52 38.46 2.33
周麦 9823 Zhoumai 9823 8 21 38.10 0.76 12 54 22.22** 15.57
石 4185 Shi 4185 24 63 38.10 3.10 9 27 33.33 2.37
郑麦 9023 Zhengmai 9023 20 60 33.33* 6.02 21 51 41.18 1.25
绵阳 26 Mianyang 26 24 80 30.00** 12.00 31 78 39.74 2.88
南农 0686 Nannong 0686 13 49 26.53** 9.88 4 50 8.00** 33.62
宁麦 13 Ningmai 13 17 72 23.61** 19.01 15 95 15.79** 42.11
川麦 54 Chuanmai 54 4 50 8.00** 33.62 8 46 17.39** 18.28
济麦 22 Jimai 22 — — — — 7 50 14.00** 24.50
NAU419
扬麦 11 Yangmai 11 22 42 52.38 0.02 9 35 25.71** 7.31
石 4185 Shi 4185 22 47 46.81 0.07 8 17 47.06 0.00
扬麦 15 Yangmai 15 16 36 44.44 0.25 5 48 10.42** 28.52
郑麦 9023 Zhengmai 9023 6 15 40.00 0.27 9 38 23.68** 9.50
济麦 22 Jimai 22 31 60 51.67 0.02 3 39 7.69** 26.26
远丰 175 Yuanfeng 175 32 76 42.11 1.59 14 74 18.92** 27.36
南农 0686 Nannong 0686 6 18 33.33 1.39 8 48 16.67* 20.02
川麦 54 Chuanmai 54 6 13 46.15 0.00 — — — —
宁麦 13 Ningmai 13 7 24 29.17 3.38 — — — —
χ20.05 = 3.84; χ20.01 = 6.64。*和**分别表示传递率与理论值(50%)在 0.05和 0.01水平差异显著。—表示数据缺失。
χ20.05 = 3.84; χ20.01 = 6.64. * and ** indicate significant difference between the observed transmission frequency and the expected value
(50%) at the 0.05 and 0.01 probability levels, respectively. — indicates data not available.

3 讨论
研究外源染色体在小麦背景中的传递对于利用
外源染色体所携优异基因具有重要意义。NAU418
和NAU419均包含有抗白粉病基因Pm21, 利用与抗
白粉病基因Pm21紧密连锁的分子标记CINAU15对
后代植株进行鉴定可以推断外源目标片段的存在与
否, 对小片段易位系NAU418和小片段中间插入易
位系NAU419与不同小麦品种的杂种F1代以及相应
BC1F1群体检测发现 , 易位染色体能够基本正常参
与配对和分离, 能够通过雌、雄配子传递, 但通过雄
配子的传递率低于通过雌配子的传递率, 其原因可
能是在受精过程中含有外源小片段易位染色体的配
子与不含易位染色体的正常雌、雄配子之间存在受
精竞争, 含有外源染色体的雄配子的竞争能力稍差
于正常雄配子; 在减数分裂后期含有外源片段的易
位染色体有可能出现分离落后现象, 致使外源染色
体丢失。此外, 导入小麦背景中的外源染色体或染
色体片段在雌雄配子中的传递, 常常因外源染色体
的身份、其易位的小麦染色体身份、外源染色体片
段大小和插入方式以及小麦品种的背景而不同。如
李桂萍等[7]研究小麦–簇毛麦6VS/6AL易位染色体在
百农64、百农9310、邯5310、小偃54、淮麦20、徐
麦856背景中的遗传稳定性及其在配子中的传递 ,
发现6VS/6AL易位染色体通过雄配子的传递率均低
于通过雌配子的传递率。王海燕等[12]分析小麦–簇毛
麦T4DL/4VS易位染色体在郑麦9023、周麦9823、绵
阳26、石4185、扬麦15中的遗传稳定性及其在配子
中的传递, 结果表明, 在不同组合的F2分离群体中,
T4DL4VS易位染色体在不同小麦遗传背景中的遗
366 作 物 学 报 第 42卷


传方式不相同, T4DL4VS易位染色体的传递受到小
麦遗传背景的影响。张文俊等[11]在研究携带黑麦6R
染色体的配子在小麦背景中传递率时, 发现6R通过
雄配子的传递率(10.3%)略高于通过雌配子的传递
率(8.8%), 二者差异不显著, 且传递率均较低。张悦
等 [16]在研究中间偃麦草2Ai-2染色体在小麦部分同
源染色体代换背景中的遗传时, 发现2Ai-2染色体通
过雌配子的传递率达21.4%~52.9%, 通过雄配子的
传递率达41.2%~69.3%, 依不同遗传背景而异。刘琳
等[17]对偏凸山羊草6Mv染色体在不同四川小麦品种
中的传递分析, 发现通过雌、雄配子的传递率平均
分别为35.18%和31.72%, 传递频率差异不显著。这
些研究说明不同外源染色体的传递率差异较大, 而
且因不同遗传背景而异。本研究也有同样发现, 除
了易位染色体本身之外, 回交亲本的遗传背景对后
代偏分离都可能有一定影响。
小麦–簇毛麦纯合易位系 NAU418 和 NAU419
是小麦抗白粉病育种的理想抗源。本研究发现其中
易位染色体都可以基本稳定遗传, 可以作为抗病育
种的优良亲本, 通过直接与其他品种杂交, 将其所
携的优异基因转移到待改良的小麦品种中。考虑到
其中易位染色体通过雌、雄配子传递率的差异, 在
利用易位染色体所携的优异基因时, 最好以该易位
系为母本以提高该染色体在杂种后代中的传递率。
同时, 本研究还发现, 易位系 NAU419 中的小片段
中间插入易位染色体通过雌配子的传递率, 比小片
段顶端易位系 NAU418 中的小片段顶端易位染色体
通过雌配子的传递率要高, 进一步说明在育种上有
用的易位系最好是携带有用基因的小片段中间插入
易位, 它们在细胞学和遗传学上比较稳定且容易通
过基因重组转入栽培品种并遗传给后代。
4 结论
小麦–簇毛麦纯合易位系 NAU418 和 NAU419
中的易位染色体都可以稳定遗传, 可以作为抗病育
种亲本, 通过直接与其他品种杂交, 将其所携的优
异基因转移到待改良的小麦品种中。在利用易位染
色体所携的优异基因时, 最好以该易位系为母本以
提高易位染色体在杂种后代中的传递率。
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