全 文 ：第 13卷 第 1期
2 0 0 5年 1月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1．13 NO．1
Jan．， 2005
冬小麦抗大麦黄矮病毒与丰产性遗传研究*
张定一 曹亚萍 张明义 宁东贤 范绍强
(山西省农业科学院小麦研究所 临汾 041000)
摘 要 利用 3个抗大麦黄矮病毒(BYDV)冬小麦材料作母本、4个 丰产性 品种作父本，采用 3×4不完全双列杂
交，研究分析其抗病性和丰产性遗传特点结果表明，抗病性状和产量性状的遗传均符合加性一显性遗传模型，以加
性基因效应 占绝对优势；抗病与高产二性状呈负相关，应以耐病高产为选择目标；抗病母本应具有较高的一般配合
力和较低的特殊配合力方差，丰产父本应具有较高的特殊配合力方差。
关键词 冬小麦 抗大麦黄矮病毒 抗病性 丰产性
Genetic study on the resistant BYDV and fertility of winter wheat．ZHANG Ding—Yi，CAO Ya—Ping，ZHANG Ming。Yi，
NING Dong—Xian，FAN Shao—Qiang(Wheat Research Institute，Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Linfen
041000)，C A，2005，13(1)：62～65
Abstract Using 3×4 incomplete diallel，the 3 mothers with resistant BYDV material and the 4 fathers with fertility va．
ri~ies，the genetic characters of the disease—resistance and the fertility were analyzed．The results show that the heredity of
disease—resistance and fertility are of additive—dominant genetic models，being predominant in additive effects；disease—resis．
tance and fertility have a negative correlation，SO the materials with tolerance tO disease and high yield should be selected ．
The disease—resistan ce mother should have higher GCA and lower SCA varian ce．the father with fertility should have high—
el"SCA varian ce．
Key words W inter wheat，BYDV ，Disease—resistance character，Fertility character
1 试验材料与方法
试验于 1996-2002年在山西省农业科学院小麦研究所进行。1996～1998年对中国农业科学院作物育
种研究所转育的一批抗大麦黄矮病毒材料进行大麦黄矮病毒田间接种鉴定，接种株系为近几年黄淮麦区流
行的 GAV株系，每株接 3～5头饲毒 24h后的麦二叉蚜，鉴定选择出 3个抗黄矮病且丰产性较好的材料
“R96330”、“R97473”和“R97512”，其后期调查均无明显发病症状，但具有病理反应，表现为高抗类型；同时
对当年推广的不同类型品种进行抗大麦黄矮病毒鉴定，选出中感高产品种“晋麦 47”和“鲁麦 14”、高感丰产
品种“临汾 7061”和“临丰 116”。1998年以鉴定出的 3个高抗大麦黄矮病毒材料作母本(P1)，4个感病性不
同的推广品种作父本(P2)，配制 3×4不完全双列杂交组合共 12份材料。1999年将 F1分两大区同期等量
播种 ，每大区设 3个区组(均为双行区)，行长 2m，每区组内 12份材料随机排列。第一大区于 3月 18日(小
麦起身期)对全部材料进行大麦黄矮病毒人工分株接种，2d后杀灭毒蚜 ，于灌浆中期调查各双行区大麦黄矮
病毒平均发病率(S)；第二大区严格控制大麦黄矮病毒感染，于成熟期测定各双行区产量。2000～2002年选
择抗病性和丰产性均符合抗病育种要求的代表性组合进行 F2、F3、F4代跟踪调查，各世代每株系种植均为双
行区，行长 2m，其中0．5m小麦接种大麦黄矮病毒以观察株系发病率 ，其余作为产量预测材料。每代选留抗
病性较好株系中产量性状突出的单株组成下一代群体，于 F4代选产量性状最佳株系进行测产评定。将所记
载的平均发病率(S)转换为抗病率(尺)：
R = 1一S (1)
对抗病率作百分数反正弦转换 ：
R+： sin‘ (2)
*国家高技术发展(863)计划项 目和山西省农业科学院科技攻关项 目共同资助
收稿 日期：2003—11—04 改回日期：2003—12—29
第 1期 张定一等：冬小麦抗大麦黄矮病毒与丰产性遗传研究 63
R+即确定为品种的抗病值，为遗传分析数据，F1按不完全双列杂交模式分析方法 ，分析抗大麦黄矮
病毒的配合力；F2～F4代作数据转换后，确定品系的抗病值，计算变异系数，并以F1的变异方差作为环境方
差估值，估算群体遗传力 ，并对其进行抗性遗传评价。以 F1原始数据作配合力分析其产量性状 ，方法同抗病
性。联合分析抗病性状与产量性状 ，以其理论数据评价育种材料。
2 结果与分析
2．1 抗病性状与产量性状方差检验
对参试 12份材料的抗病性状与产量性状分别进行方差分析表明，不同组合问抗病性与产量存在极显著
差异，重复间无差异，说 表1 抗病性状与产量性状方差检验
加性基因方差，由 2套亲 *为极显著水平,-F表同。
本交互作用产生的基因型方差均为非加性基因方差 。配合力方差分析中 2套亲本的一般配合力效应及
其相互间特殊配合力效应均超过极显著水平，表明该试验抗病性状与产量性状遗传同时存在基因的加性和
非加性效应 ，但加性效应所占比例较大 ，二者之比分别为 38．2：1和 16．7：1。
裹 2 亲本抗病性状与产量性状的配合力
Tab．2 Combining ability of parents’character on disease-resistance and fertility
2．2 亲本遗传特性
根据各大区 3个重
复的平均测验值，估算 2
套亲本抗病性状与产量
性状的一般配合力效应
(见表 2)可说明加性基因
效应对后代性状平均改
良具有相应增抑作用_5 J。
计算抗病值与产量一般
配合力效应相关性得 r=
一 0．82 ( =7)，二者呈
显著负相关 ，在抗病育种
中难以全面兼顾，只能以选择耐病高产品种为目标。遗传理论证明，亲本的特殊配合力方差越大，该亲本与
其他亲本杂交时可出现偏离由一般配合力效应估计的后代值，或出现极端类型；反之该亲本与其他亲本杂
交时，其 F 表现与一般配合力预期的较一致，且无突出类型出现_2 J。鉴于抗病性状与产量性状的负相关性 ，
应选择抗病性具有增益作用、且后代表现较为一致的抗病亲本作母本(“R97473”)，选择产量性状变异较大、
后代会出现突出高产类型的丰产亲本作父本(“鲁麦 14”，中感高产型)，同时选择与预测产量性状遗传较一
致的高感丰产品种(“临丰 116”)作对照父本 ，2组合按亲本编号分别记作 C26和 C27，组成后代观测选择的2
个群体。
2．3 抗病性状与产量性状特殊配合力及其相关性
特殊配合力是体现亲本遗传特性和各组合平均水平的具体指标，计算抗性值与产量的特殊配合力效应
相关性得 r=一0．86 (，l=12)，呈高度负相关 ，进一步验证了抗病性与高产性难以结合。表 3表明组合
具有最好的抗病性，其抗病值的特殊配合力效应与后 7个组合形成显著差异，但其产量性状的特殊配合
力效应显著低于前 2个组合 ，故后代不会出现丰产类型，该组合不符合抗病育种要求；组合 C1 具有最好的
产量性状，其特殊配合力效应显著高于后 5个组合，但其抗病性最弱，抗病值的特殊配合力效应显著或极显
中 国 生 态 农 业 学 报 第 13卷
著低于前 10个组合，因此后代不会出现耐病类型，该组合同样不符合抗病育种要求。根据亲本遗传特性所选
表 3 抗病性状与产量性状特殊配合力效应比较
Tab．3 Comparison of spedal combining abiKty in disease‘resistance character and yield character
组 合 抗病性状 ⋯ Disease·resistance character 组 合 产量性状 ⋯。Yield character
Combination 差异性比较 Diference Combination 差异性比较 Difference
特殊配合力 C36 C15 C17 C26 C27 特殊配合力 Ct6 C25 c37
Special Special
combining ability combining ability
6 7．78 C16 2．34
Cl5 3．47 4．31 C25 1．08 1．26
Cts 2．44 5．34 1．03 c37 0．69 1．65 0．39
C24 2．33 5．45 1．04 0．11 C3s 0．45 1．89 0．63 0．24
CI4 1．94 5．84 1．54 0．51 C” 0．34 2．00 0．74 0．35
C26 0．06 7．72 3．41 2．38 c34 0．31 2．03 0．77 0．38
C25 —1．O1 8．79” 4．48 3．45 1．07 C14 0．21 2．13 0．87 0．48
c3 一1．06 8-84— 4．53 3．50 1．12 C24 —0．52 2．86 1．60 1．21
C27 —1．39 9．17— 4．86 3．83 1．45 C26 —0．90 3．24 1．98 1．59
C35 —2．46 10．24— 5．93 4．90 2．52 1．07 Cl7 —1．03 3．37 2．11 1．72
C 一4．27 12．05— 7．74 6．71 4．33 2．88 c36 —1．44 3
． 78 2．52 2．13
C16 —7．82 15．63“ 11．32” 10．29— 7．91 6．46 Cl5 —1．52 3．86 2．60 2．21
*为显著水平；***抗病性状 LSDo 05=6．18，LSDo 0l=8．40；****严量性状 LSDo 05=2．44，LSDo 0l=3．32。
组合，C26抗病值的特殊配合力效应显著低于最高组合 C36，也显著高于最低组合 C 但呈正向效应(0．06)，
产量性状除与 C16显著差异外，与其余 10个组合相同，故后代出现耐病丰产类型可能性大，符合抗病育种目
标的需要；C27抗病值的特殊配合力效应与 C26无异，但呈负向效应(一1．39)，产量性状的特殊配合力效应与
其余 11个组合无显著差异，预测其后代抗病性较差，丰产性较好，后代也有可能出现耐病丰产类型。
2．4 后代遗传变异特性
计算中选组合在 1999～2002年的平均抗病值、变异系数及其遗传力结果见表 4。按张秦风等 研究指
标，植株发病率<50％为抗病，本研究对应的抗性值>45。F 代由于显性基因的作用，平均表现为抗病，但
抗性较弱，只能视为耐病；F2～F4代显性基因作用逐代减弱，加性基因作用逐代增强，抗病性状遗传力较大，
狭义遗传力>75％，广义遗传力 >94％，故控制抗病性状的基因纯合较快；又由于母本的抗性遗传较为一
致，且后代选择在抗病鉴定的基础上注重了产量性状，故各世代平均抗病值差异较小，其抗性变异随世代的
增加减幅较大，至 F4代基本趋于稳定，变异系数仅为 15．3％和 11．1％。表 4表明 C26与 C27 2组合 F2～F4
代的抗病性 因父本遗传基础不 同而具有显著差异。“鲁麦 14”的产量特殊配合力方差为 3．85，后代
(组合 C2 )分离程度较大，选择范围较广，在产量性状较高范围内会有更多单株，因而可鉴定出更多的抗病
类型，使其后代群体平均表现耐病；且由于产量的突出变异，其后代可能出现理想的高产类型，F4测产株系
最高产量即较对照增产 12．2％，达极显著水平，因此继续对该组合进行抗病鉴定，结合产量选择，可达到抗
病育种目标。“临丰 116”产量性状的特殊配合力方差较小，仅为 0．50，后代(组合 C27)产量变异趋于一致，在
产量性状较高范围内无较多的单株以供选择，为保证试验群体，难免要保留一些感大麦黄矮病毒的植株，因
此后代群体平均表现感病，其最高株系产量也仅较对照增产 4．9％，未达显著水平，因而后代继续选择无效。
表 4 世代抗病性遗传变异及高代产量比较
Tab．4 Genetic variance of disease‘resistance in generation and yield comparison of high generation
3 小 结
抗病性状与产量性状遗传均符合加性-显性遗传模型，2性状的表型变异均以加性基因效应为主，分别
为显性基因效应的38．2倍和 16．7倍，且抗病值随世代的增加而增加 ，遗传力较高，纯合较快，有利于早代
第 1期 张定一等：冬小麦抗大麦黄矮病毒与丰产性遗传研究 65
选择。母本要选择抗病性一般配合力较好、特殊配合力方差较小的材料，以保证后代群体既具较好的抗病
或耐病性能，又不易大幅分离，以免出现太多无益的感病株，更利于后代株系的接种鉴定工作，能以少数单
株表现推断株系的平均抗性。父本要在丰产基础上选择特殊配合力方差较大的材料，以便产量性状有较大
的分离，易于在高产类型中选择耐病株。抗病性与高产性间存在显著的负相关，故很难选出既抗病又高产
的单株，只能根据亲本特性和遗传特点，保留耐病高产类型，以保证育成品种的推广价值。
参 考 文 献
刘来福，毛盛贤，黄远樟．作物数量遗传．北京：中国农业出版社 ，1984．250～262
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张秦风，任芝英，金欣藻．关于小麦品种抗黄矮病毒的鉴定问题．植物保护，1994(4)：13～14
河 南 省 新 41-大 力 实 施 生 态 示 范 区 建 设
新县位于河南省南部，属“七山一水一分田、一分道路和庄园”的典型山区县 ，自 1999年始该县立足优势，持续开展生态
示范区建设，初步形成以生态经济为主线，以林业产业化为主体 的山区综合开发模式。该县县委、县人 民政府按 照生态林业
建设要求，坚持开展县建 667hm2连片，乡建67hm2基地、村办7hm 林场、组户营造0．67hm2新林的群众性植树造林活动。实
施了山区综合开发、退耕还林、淮河防护林体系、世界银行林业贷款、交通干线生态示范带建设和京九绿 色长廊等林业生态工
程建设项 目，完成了667hm2茶叶基地、667hm2银杏基地、667hm2杉木基地、667hm2油茶基地和百里板栗长廊 生态工程建设
任务。通过封山育林和设立 自然保护区，加大执法力度，严厉打击破坏森林资源和野生动植物的违法行为，有力地促进了生
态林业的发展。县域内省级 自然保护区和封山育林基地内森林覆盖率达 96％以上，分布 高等植物 2435种 ，国家级保护动物
34种，自然保护区已成为全国重要的野生动植物基 因库。该县 已初步建立 了布局合理、结构稳定和效益显著的生态林业体
系，按照“山上办林场、山下办工厂”的总体 目标，走“基地 +公司”、“公司 +农户”的链条式产业化生产之路，形成一批以羚锐
制药公司、新林茶叶公司、安太饮品公司等龙头企业为纽带，具有新县特色的山区综合开发 生态林业经济模式，取得显著成
绩，先后荣获“全 国造林绿化先进县”、“全国经济林建设先进县”、“全国造林绿化 百佳县”和“全国水土保持先进县”。该县 围
绕生态农业建设目标，积极优化农业结构 ，不断提高生态农业质量和效益，先后建成以陡山河乡为主的油菜生产加工基地，以
陈店乡、郭家河乡为主的花生生产基地，以泗店 乡为主的无公害蔬 菜示范基地，以田铺、卡房 乡为主的杭白菊、天麻和灵芝等
中药材生产基地。在生态农业建设 中大力推广配方施肥、秸秆过腹还田和堆沤还 田等秸秆综合利用技术，推广生物农药，发
展绿色农产品，有力地保护 了农业生态环境。并加大资金投入 ，夯实生态农业基础，精心组织实施 了农业外资项 目、农业综合
开发项 目、粮食 自给工程和小流域综合治理工程 ，累计完成坡改堤 5333hm2，建灌渠 900多km，新建水土保护林 3．87万 hm2，
治理水土流失总面积 864km2，整修库塘堰坝9600多处。位于深山区的卡房 乡生态种植 实现 了春有花、夏有荫、秋有果、冬有
青的生态农业建设 目标。生态农业工程的实施使山、水、田、林、路综合配套，农田可持续生产能力显著提高，使 以往水土流失
和旱涝灾害严重得到根本改观 ，农业生态环境得到有效保护和改善，实现 了农业生态效益和经济效益的“双赢”目标。该县依
据“红”、“绿”责源优势，实施生态旅游强县战略 ，着力打遣生态旅游航母 ，先后 完成红色首府景区、许世友将 军墓游览区、郑维
山将军故里游览区、金兰山森林公园、江淮岭生态园旅游区、烈士陵园和首府博物馆等集“红”、“绿”资源与民俗风情为一体的
生态旅游风景区建设 ，年旅游收入达 1800万余元。在生态城镇建设中按照“城在山中、水在城 中、楼在绿中、人在画中”的总体
构想规划和建设县城 ，多年来共筹措资金 2亿多元，配套完善城市基础设施，建成多个生态居民小区，荣获“河南人居环境 范
例奖”和“省级卫生县城”等称号。生态林业、生态农业、生态城镇和生态旅游等一批生态建设与生态保护工程的实施 ，使新县
步入经济社会和生态环境健康协调发展的道路，而且每年为淮河下游贡献 3亿 t的清洁水源，改善 了淮河下游生态环境，关注
生态环境保护、关心淮河生态安全，已成为全县人民的 自觉行为。