粘类小麦雄性不育系育性特异性研究及其快遠定向转育体系的建拓 42结果与分析 §421供试小麦染色体工具材料的细胞学鉴定 中国春二体小麦体细胞染色体数为42,含有2对随体(Ⅳ图版2),花粉母细胞减 数分裂中期』构型为21Ⅱ(图版-2),联会配对紧密。中国春缺四体B1Dy体细胞染 色体数为42,含有1对随体(图版Ⅳ3),细胞减数分裂中期I染色体构型为19Ⅱ+Ⅳ (图版Ⅲ-3)。阿勃B缺体体细胞染色体数为4条,含有1对随体染色体(图版Ⅳ-4), 减数分裂中期I染色体构型为20Ⅱ(图版I)所用不育系经根尖鉴定均为42条染色 体,带有四个随体(图版Ⅰ-2,3)表明IB染色体正常存在,花粉母细减数分裂中期 l染色体正常联会成21个二价体(图版I-5,6),证明为非1BL/IRS不育系 422不育系及杂种F的育性测定 本研究所用不育系是原西北农业大学选育的非1BL/IRS不育系,其育性完全是由 BS上的主效不育基因l控制,一般含有Rl基因的普通小麦品种均能恢复其育性 为了进一步验证这个结论,以便为研究的进行提供理论证据,本实验分别用中国春二体 小麦、中国春缺四体BD8和阿勃1B缺体为父本,与粘类4种丰1BL/RS不育系杂 交,调查F育性表现,其结果列在表Ⅳ-1 表Ⅳ-1粘类R/RS不膏系及其与中套二体、中国春缺四体11m 和阿勃B缺体杂交F的育性测定 组合 週查株数平均结实率(%)按国内法算) ms910 mss:91X中国春二体 4504 c9中国春|B!D m98物 ms(varl90-110 m9×中国春二体 m91X中国春|B1D 28166 000 4836 m912间8 m910 m90x中国春二体 40.7 m:19X中国春|BDy 16 m92勃物1B 000 s( bicor)90-. m9中国春二体 423 nc91X中国春1yDy ns91为By20 由上表可看出,4种异质非BL/RS不育系不育性稳定,中国春二体对4种不育
粘类小麦雄性不育系育性特异性研究及其快速定向转育体系的建拓 ' 4.2 结果与分析 肠4.2.1 供试小麦染色体工具材料的细胞学鉴定 中国春二体小麦体细胞染色体数为 42，含有 2对随体 (N图版-2)，花粉母细胞减 数分裂中期I构型为2111(图版II-2)，联会配对紧密。中国春缺四体1B01D"体细胞染 色体数为 42，含有 1对随体 (图版N-3 )，细胞减数分裂中期 I染色体构型为 IgII+IV (图版111-3)。阿勃 1B缺体体细胞染色体数为40条，含有 1对随体染色体 (图版N-1 ), 减数分裂中期 I染色体构型为2011(图版II-1)。所用不育系经根尖鉴定均为42条染色 体，带有四个随体 (图版 I-2, 3)，表明 1B染色体正常存在，花粉母细减数分裂中期 I染色体正常联会成 21个二价体 〔图版 I-5, 6)，证明为非 1BL / IRS不育系。 互4.2.2 不育系及杂种F，的育性侧定 本研究所用不育系是原西北农业大学选育的非 1BL / IRS不育系，其育性完全是由 IBS上的主效不育基团rfvI控制，一般含有RfvI基因的普通小麦品种均能恢复其育性. 为了进一步验证这个结论，以便为研究的进行提供理论证据，本实验分别用中国春二体 小麦、中国春缺四体1B01 D"和阿勃1B缺体为父本，与粘类4种非1BL / IRS不育系杂 交，调查Fl育性表现，其结果列在表IV-1. 表W-1粘类非1BL八RS不育系及其与中国春二体、中国春缺四体1扩1D, 和阿勃1B缺体杂交F,的育性翻定 ip 合 _ 调查株数 — 王竺醒邑遭' ( 0/a卫} NE M 1 红 ms(kots)-90-110 52 0 ms(kots)-90-110 X中国春二体 18 45.04 ms(kots)-90-110 X中国春1B0ID" 25 0 ms(kots)-90-110 X阿勃1B0 IS 0 ms(var)-90-110 48 0 ms(var)-90-110 X中国春二体 11 48.36 ms(var)-90-110 X中国春lB0ID" 66 0 ms(var)-90-110 X阿勃I B0 6 0 ms(ven)-90-1 10 84 0 ms(ven)-90-110 X中国春二体 13 40.7 ms(ven)-90-110 X中国春180D" 76 0 ms(ven)-90-110 X阿勃1B0 15 0 ms(bicor)-90-110 60 0 ms(bicor)-90-110 x中国春二体 20 42.3 ms(bicor)-90-110 x中国春1101D" 52 0 ms(bicor)-90-110 X阿勃1B0 .20-一一一一一一一一一一一一一立一一一一一 一 由上表可看出，4种异质非1BL门RS不育系不育性稳定，中国春二体对4种不育
第二部分试验研究 系均表现一定的恢复力,而中国春1BD和阿勃B均不能恢复4种异质小麦不育系, 由此可见,粘类小麦的非IBL/RS不育系的育性恢复性与B染色体的存在与缺失有 密切关系。当中国春二体与不育系杂交,由于BC色体存在,因而表现对不育系恢复; 中国春1BD和阿勃B由于1B染色体丢失,因而与不育系杂交F表现完全不育。 因此,这就证实了粘、易、偏和二角型小麦非1BL/RS不育系的主效恢复基因位于1B 染色体上,当然也不排除B染色体上还有其它微效恢复基因的可能性。而不育系主效 育性基因位于1B染色体上,育性基因单一的特点为不育系的快速转育奠定了基础。 §423创制农艺性状优良的染色体育性敦体瞽换材料 据前述方法中提供的优良农艺性状染色体育性载体替换材料遗传图式,在200 年4月,用生产上已推广应用的品种(系)小偃2,61,18136作为父本,中国 春]B缺体为母本进行杂交,收获F:种子于夏季加代,即将彻底于燥的种子用1%过氧 化氢处理,然后放在垫有吸水纸的培养皿中发芽,发芽后于低温下眷化大约25天到30 天,移栽加代室。等到孕穗期每个组合随机取1-2个幼穗用卡诺定液固定,观察花 粉母细胞减数分裂情况,发现减数分裂中期]染色体构型均为20+。抽穗后对杂种 F植株继续去雄用原父本回交,将收获种子-202年10播于大,0022又 移入温室加代,对每一组合分单株进行细跑学花粉母细胞鉴定(图版Ⅲ4,,6,7,8), 回交一代分离结果见表Ⅳ-2 表N-2中国春1与5筐2861BC1细胞学鉴定 组合总株数单体植株数(20+)二体植株数(21 中国春BX小偃2 18 中国春2×21 15 根揖鉴定结果,淘汰BCl中的二体株,选择单体植株继续用原父本回交,现在已 是回交BC3,试验还在进行中。从目前试验来看,将细胞遗传学与现代染色体工程育种 相结合应用于小麦杂种优势利用研究,以通过杀雄剂技术选育出的小麦强优势组合为材 料,以建立一套粘类不育系的快速转育体系,一方面为提商粘类小麦嵯性不育系的实际 生产效用创建新方法,另一方面则是将三系育种与杀雄剂技术相结合,为小麦强优势组 合多途径利用创制新方法完全是可行的
第二部分 试验研究 系均表现一定的恢复力，而中国春1B01D' 、和阿勃 1B”均不能恢复4种异质小麦不育系， 由此可见，粘类小麦的非 1BL / IRS不育系的育性恢复性与 IB染色体的存在与缺失有 密切关系。当中国春二体与不育系杂交，由于 1B染色体存在，因而表现对不育系恢复; 而中国春1B01D' ，和阿勃1B0由于IB染色体丢失，因而与不育系杂交F.表现完全不育。 因此，这就证实了粘、易、偏和二角型小麦非 1BL / IRS不育系的主效恢复基因位于 IB 染色体上，当然也不排除 1B染色体上还有其它微效恢复基因的可能性。而不育系主效 育性基因位于 1B染色体上，育性基因单一的特点为不育系的快速转育奠定了基础。 互4.2.3 创制农艺性状优良的染色体育性载体替换材料 依据前述方法中提供的优良农艺性状染色体育性载体替换材料遗传图式，在 2002 年4月，用生产上己推广应用的品种 (系)小僵 22, 2611, 186, 1376作为父本，中国 春 1B缺体为母本进行杂交，收获Fl种子于夏季加代，即将彻底于燥的种子用 1%过氧 化氢处理，然后放在垫有吸水纸的培养皿中发芽，发芽后于低温下春化大约25天到30 天，移栽加代室。等到孕穗期每个组合随机取 1-2个幼穗用卡诺固定液固定，观察花 粉母细胞减数分裂情况，发现减数分裂中期I染色体构型均为2011+1。抽穗后对杂种 Fl植株继续去雄用原父本回交，将收获种子于2002年10月播于大田，2002年12月又 移入温室加代，对每一组合分单株进行细胞学花粉母细胞鉴定(图版II-4, 5, 6, 7, 8), 回交一代分离结果见表N-2, 表N-2 中国春1B。与小住22和2611 BCI细胞学鉴定 组 合 总株数 单体植株数 (2011十I) 二体植株数 (2111) 口 目 ‘ U 中国春1B0X小僵22 中国春1 B0 X 2611 1吕 15 根据鉴定结果，淘汰 BCI中的二体株，选择单体植株继续用原父本回交，现在己 是回交BC3，试验还在进行中。从目前试验来看，将细胞遗传学与现代染色体工程育种 相结合应用于小麦杂种优势利用研究，以通过杀雄剂技术选育出的小麦强优势组合为材 料，以建立一套粘类不育系的快速转育体系，一方面为提高粘类小麦雄性不育系的实际 生产效用创建新方法，另一方面则是将三系育种与杀雄剂技术相结合，为小麦强优势组 合多途径利用创制新方法完全是可行的