全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 25(1)：62— 65 2005年 1月
几种小麦雄性不育系育性恢复性的比较研究
陈庆富，覃 亚，谭武芳，刘 漂，杨天飞
(贵州师范大学生物技术与工程学院植物遗传育种研究所·贵州贵阳 550001)
摘 要：以三种小麦胞质雄性不育系(Q型不育系、T型不育系和 AL型不育系)与 13个 Q型胞质恢复系进
行杂交，以花粉碘染率为指标 ，比较研究了不同恢复系对不同不育系的恢复度。研究发现，尽管 Q型胞质恢
复系本身育性正常，但它与Q型不育系杂交后所得 FI代，育性有较大变幅，花粉碘染率0．177 7～o．774 7。
有些恢复系如 QR3、QR3—37、QR3o2o7等对 AL型不育系、恢复系 QR2—143对 T型不育系的恢复度(杂种花
粉碘染率)较高，达 0．85以上。在对供试恢复系对不同不育系的恢复度进行 t检验后发现，这三种不育系在
恢复程度上无显著差别 ，说明它们可能是同类不育系，或者可能是所涉及的恢复系具有广泛恢复能力。在上
述三种类型不育系中，QA92—8的可恢复程度偏低，其原因可能是其核遗传背景不同。
关键词：杂交小麦；胞质雄性不育系；育性恢复；结实率
中图分类号：$334．5 文献标识码：A 文章编号：1000-3142(2005)01—0062—04
Comparative study of fertility restoring properties on
various male-sterile lines of common wheat
CHEN Qing—fu，QIN Ya，TAN Wu—fang，
LIU Piao，YANG Tian—fei
(Institute of Plant Genetics and Breeding，School of Biological Technology and
Engineering t Guizhou Normal University，Guiyang 550001，China)
Abstract：There were three types of cytoplasmic male-sterile lines(Q_type，T—type，and AL-type A-lines)of
common wheat used in crosses with 13 Q—type restoring lines(R-lines)with Q—type cytoplasm．The restoration
scale of their hybrids were comparatively studied by means of the rate of dyed pollen grains in I 2一KI solution．
The results showed that，although the R—lines with Q．type cytoplasm had normal fertility，the hybrids of the R—
lines as male parent with Q_type A—lines had the fertility with range of 0．177 7～O．774 7．Among them，some
R—lines such as QR3，QR3—37 and QR30207 so on had high restoring scale(>O．85)to AL—type A—line．The R—
line such as QR2—143 had high restoring scale(>0．85)to T-type A—line．The comparison(t test)of fertility
restoration of the same R—lines to different types of A—lines，however。showed that the three types of A—lines
had not got significant difference from each other in fertility restoration properties．Among the above three
types of sterile lines。QA92—8 had lower fertility restoration than TA93—7 and AL93—7，which maybe caused bv
different nuclear genetic background．
Key words：hybrid wheat；cytoplasm male sterility；fertility restoration；grain set；
杂交小麦的广泛研究始于 1962年 Wilson&
Ross首次育成 T型胞质(丁．timopheevii细胞质)
不育系并完成“三系”(不育系、保持系和恢复系的简
称)配套以后。四十多年来，尽管人们发现了多种不
育系，如 T型、K型(具有 Aegilops kotschyi细胞
质)、V型(具有 Ae．ventricosa细胞质)、A1型(普通
收稿 日期 ：2003—09—25 修订 日期 ：2004—01—24
基金项目：贵州省优秀人才基金(黔科教办(2001)3号)
作者简介：~ (1966一)，男，贵州沿河人。教授，博士，长期从事小麦和养麦的遗传、进化与育种研究。E-mail：cqf1966@163
． com
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l期 陈庆富等：几种小麦雄性不育系育性恢复性的比较研究 63
小麦细胞质)、Q型(具有燕麦细胞质)等多种不同胞
质不育系，并较全面地研究了其恢复性、恢复源、杂
种优势等(赵寅槐等，1996；黄铁城 ，1990；黄铁城等，
l985；Chen，2003；陈庆富等，1994，l998；Mclntosh，
l987；Murai，2002；Nettevich等，l970)。然而至今
未能培育出能大面积推广的杂交小麦。其原因主要
是已有“三系”具有一些缺点不易克服(赵寅槐等 ，
1996；黄铁城，1990；Chen，2003；陈庆富等，1994，
1998；McIntosh，1987；Murai，2002；Nettevich等，
1970)。主要是：(1)不育系不理想。不育性不易完
全恢复，不育系种子不饱满、易穗发芽等。(2)恢复
系不理想。恢复度高的材料很少，恢复度不稳定，恢
复不彻底，恢复源窄。(3)杂种优势不强。其原因主
要是由于育性恢复不彻底及种子不完全饱满所致
(黄铁城，1990；陈庆富等，1994，1998)。这种情况可
称为育性和生活力恢复不完全现象。因此，研究对
不育系彻底恢复的方法、选育出能被彻底恢复的胞
质不育性和能彻底恢复不育系的恢复系，对于杂种
优势理论研究和杂种优势育种具有重要意义。
表 1 供试材料及其细胞质类型和特点
Table 1 Materials used in this study and their cytoplasm
材料名称 Accessions 细胞质类型 Cytoplasm 特点 Property
1 拣 与方法
测验种为三种小麦胞质雄性不育系(Q型不育
系、T型不育系和 AL型不育系)。被测系为 l3个
Q型胞质恢复系。此外，还有具正常细胞质和正常
育性的四个保持系(白免 3号、绵93—7、贵农 11和绵
阳26)作为对照(表 1)。
本试验在贵州师范大学生物园进行。所有材料
均于 l999年 6月 25日种植于大田中。于 l999年 9
月以不育系为母本、恢复系为父本配制所有组合。
各组合杂交种子及其亲本等材料于 1999年 lO月
10日经室内发芽后移栽于大 田。株间距在 10 cm
以上。各组合随机排列。待麦穗主穗或次主穗刚抽
出但还未扬花时，取穗子单边的每个小穗基部的一
个小花中的一个较好花药，于 Cannoy I固定液中
固定 2 h以上 ，用碘一碘化钾染液(0．6 I 一1．2
KI溶液)染色观察其花粉粒的碘染率。一般每材料
观察 5个穗子(株)以上，所有已采集花药都被检查。
然后，计算此材料花粉粒碘染率。碘染率一染黑的花
粉粒数／花粉粒总数×100 。用碘染率衡量恢复系
对不同不育系的恢复程度。最后用成对数据的t检
验方法检验不同不育系间恢复度的差异。
2 结果与分析
所有亲本及杂种 F 植株花粉碘染率观察结果
见表 2～7。
2．1四种保持系和三种不育系的花粉碘染率观察
从表 2、3可看出，(1)四种保持系的花粉碘染率
都在 83 以上，说明试验条件是正常的。(2)三种
不育系均表现为高度不育，花粉碘染率仅 l 左右。
表 2 几个正常品种或品系的花粉碘染率
Table 2 The rate(x)of dyed pollen grains
in some wheat varieties or Jines
2．2不同恢复系对 QA92-8不育系的恢复程度
从表 4中可以看 出，尽管恢复系(为同质恢复
系，即都是具有 Q型不育细胞质的恢复系)本身育
性是正常，但是它们与 Q型不育系杂交后产生的杂
种 F 代，育性有较大变幅，其花粉碘染率为0．177 7
～ O．774 7。这说明恢复基因纯合时的育性比杂合
时的育性要好得多，原 因可能是杂种比亲本父本恢
复系的恢复基因少一半所至。这表明恢复基因剂量
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显著影响不育系的育性恢复。
2．3不同恢复系对 AL93—7不育系的恢复程度
从表 5中可以看出，不同恢复系的恢复度有一
定的差异，其花粉碘染率为 0．627 8～O．905 6。其
中，QR3、QR3—37、QR30206的恢复度最好，可达
0．85以 匕。
表 3 三种不育系的花粉碘染率
Table 3 The rate(x)of dyed pollen
grains in three A—lines
2．4不同恢复系对 TA93-7不育系的恢复程度
从表 6可以看出，不同恢复系对 TA不育系的
恢复度也有一定差异。其中，恢复系 QR2—143对不
育系 TA93—7有高的恢复性，其杂种花粉粒碘染率
达 0．85以上，显然其育性已达正常水平。
2．5几种恢复系对三种不育系恢复性的比较分析
将同一恢复系与不同不育系的杂种 F 花粉碘
染率资料汇总并对不同不育系间的恢复性差异进行
成对数据的 t检验分析(表 7)。从表 7可以看出，几
种恢复系在对不育系 QA92—8、TA93—7、AL93—7的
恢复度上无显著差异，这说明三种不育系的恢保关
系可能相似。在上述三种胞质不育系中，不育系
TA93—7和AL93—7具有相同的核遗传背景，其易恢
复性是极为相似的。但 QA92—8的可恢复程度相对
偏低，其原因可能是其核遗传背景不同。
3 讨论
3．1不育系的评价
不育系 QA92—8、TA93—7、AL93—7均表现为高
度不育，其花粉碘染率在 l 左右，说明它们的不育
程度已达到生产上的可用标准。有些恢复系对它们
的恢复度可达正常水平，说明这些不育系的可恢复
性是可以接受的。此外，相同恢复系对这三种不育
系的恢复力是相似的，不存在显著差异。其原因之
一 可能是，这三种不育系可能是 同类并在恢保关系
上相似。如是这样，则可使三种不育系的恢复系可
以彼此通用，从而可提高恢复系和不育系的利用价
值。但是，关于它们到底是否是同类恢复系等问题，
还有待进一步的研究。
表 4 七个恢复系与QA92-8不育系的杂种育性
Table 4 The rate(x)o[dyed pollen grains in hybrids
between QA92-8 and R—lines
表 5 不同恢复系对 AL93-7不育系的
恢复能力(花粉粒碘染率 X)
Table 5 The rate(x)of dyed pollen grains in
hybrids between AI 93—7 and R—lines
表 6 不同恢复系对 TA93—7不育系的
恢复能力(花粉粒碘染率)
Table 6 The rate(x)of dyed pollen grains in
hybrids between TA93—7 and R—lines
3．2恢复系的恢复特点及其价值
T型胞质不育系的高恢系很少，而稳定恢复系
则更少(赵寅槐等，1996；黄铁城，1985，1990；Chen，
2003；陈庆富等，l994，l998；McIntosh，l987；Mu—
rai，2002；Nettevich等，l970)。Q型、AL型不育系
也有类似问题。在 13个 Q型恢复系中恢复度(花
粉碘染率)在 85 以上的只有 4个恢复系。这些恢
复系为杂种小麦研究中增加了新的高恢材料。
此外，具有不育胞质的恢复系纯系的育性正常，
但它们在与不育系的杂种 F 代中的恢复度相差较
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1期 陈庆富等 ：几种小麦雄性不育系育性恢复性的比较研究 65
大，这说明恢复基因纯合与否、显性恢复基因的多少
等因素对育性有很大影响。此结果与前人的研究
(赵寅槐等，1996；黄铁城，1985，1990；陈庆富等，
1994，1998；McIntosh，1987；M ural，2002；Nettevich
等，1970)是类似的。因此，要获得高度而且稳定恢
复的杂交种，要求恢复系具有更多的显性恢复基因。
表 7 几种恢复系对不同不育系的恢复能力(杂种花粉粒碘染率 x)比较
Table 7 Comparison of the rate(x)of dyed pollen grains among hybrids of three A_lines with five R—lines
育种上，可将不同恢复系进行杂交，从其后代选出积
聚更多恢复基因的恢复系。本研究还发现一些 Q
型恢复系可同时对 Q型、AL型、T型等不育系有相
似的恢复能力。这些恢复系可能具有广泛恢复特
性，能同时对多种不同不育系恢复育性。这对杂交
小麦的研制有一定的意义。在杂交小麦研究中，可
以通过选育广泛恢复系，以提高恢复系的利用价值。
感谢四川农业大学蒋华仁教授为本研究提供 了
部分小麦材料和多方面的支持。
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