天兰冰草及八倍体小冰麦染色体组构成研究①

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a d tpod it ga n Oco li T tr i ri i
Ha Fa g u n n p
( p r n o Booy Habn r l ie i 10 8) Deat t ilg , ri Noma Unvr t 5 00 me f s y
天兰冰草(lr i ie ei (otN vk, oyo ie eu ( ot ..goyo Ey ia r d H s esiA r rn r am sP A r r tg n m a ) t gp n m t H )B p n
环状 二价体
0. 95士 0. 09
总二价 体
5.6士 0.4 5 1
三价体
0.8土 0.8 3 0
( 意大利 33 6x 天兰冰草)
F , _ _ _ ( 坷瑞特 x天兰 冰草) 坷 F ,
(4 2) 1- 9
8 0
(- ) 18
44 .7士 0 1 .7
(- ) 03
0. 40土 0.7 1
(- 0 3 1)
麦与天兰冰草F 花粉母细胞减数 , 分裂中 平均形成5 4 期I . 个二价体, 3 这与前人所得结果是一 致
的,有人认为这是天兰冰草中 B组与小麦的B组染色体配对所致,小麦 B组 1 , B 6 B染色体带
随体,我们在染色体F 中 : 看到带随体染色体并未参与配对. ( 在 硬粒小麦x 天兰冰 草)x 粒 硬 小麦回交一代 (I, BF)中, 观察大量2= 的植株减数 n4 9 分裂情况。BF 中, ,; 小麦的A B , 组齐 全, 那么P 基因 h 剂量也正常, 也就是BF 的 成为A B + ,, 核内 A B 天兰冰草单倍染色 体组.如果天 兰冰 草含有小麦B 组染色 理论上BF 形成7 价体,实际观察BF三价体数目同F相 体, ,, 个三 ,, ; 似,而二价体数目 平均 1. 个,最高达2 个二价体,这说明BF 中, 71 9 1 ,; 小麦A B 配对形成 AB
遗传 HE D T (eig 1()3-4 9 RE IAS in) 5 13 1 4 Bj 6 : 9
天兰冰草及八倍体小冰麦染色体组构成研究①
韩 方 普
( 哈尔滨师范大学生物系 1 00 5 8) 0
摘 要 通过天兰冰草、小瞒与天募冰草杂种 F 体细胞N带分析,天兰冰草染色体不显示小麦 E组染 : 色体的特征带纹.分析6 个由普通小麦与天兰冰草杂交衍生而来的八倍体小冰麦染色体组构成,八倍体
g n m eead ue Ti pr ie ei D wy l c R m r Shls h o u n r d m e 是堰麦草 ( au o n c t , n y m m u e ) t 类麦属)中 早同小 最
麦杂交并为小麦提供许多有益基因的远缘物种。利用它与小麦杂交已育成许多高产、抗病小麦新 品种, 以及八倍体小僵麦、六倍体小僵麦等。前人做了大量的天兰冰草与小麦杂交的细胞遗传学
中,最高出现 5 个三价体 ( 图版1 4 三价体平均 2 2 , ), . 个,并出现较高的四价体,和少量的五 4
5 期
韩方普:天兰冰草及八倍体小冰麦染色体组构成研究
3 3
价体、六价体, 而中 x : 坷坷瑞特的 杂种F 不出现这种情况 ( 版I 6 可能是染色体 l 见图 , ), 组间
发生易位或其它结构变异所致。 表2 个组合的花粉母细胞减数分裂中期I 3 染色体配对情况
( 2 0 ) -
0.6士 0. 6 05
1 .4士00 1 2 .9
(- 6 6 1)
4 8
(- 0 2 1)
62 x 3 .1 .1 0
(- 5 8 1)
1 .土03 08 . 0
(5 2) 1- 1 -
1 02士 0. 7. 21
(- ) 02
0.9土 005 6 .
1.5 . 24 x 4 0
休基本不出现N带带纹,偶尔有几条染色体出现较弱的 带纹 ‘ , 2 而伺一细胞背景同 ) 一处理条 件,杂种F 中 l 小麦B组或G组均出 现其特征带纹. 许多作者认为, N带带型与卫星D A的 N 分
布是一致的,在进化上是很保守的,证明N带技术可对小麦亚族的B系列染色体组显有待有的
带型,鉴于上述结果,天兰冰草不含小麦 B组或修饰 B组染色体.
Fx i人民麦
(- 8 9 1)
(- 0 4 1)
(- 5 6 1)
(4 2 ) 1- 1
(2 0 ) -
2 . 2六个八倍体小冰麦相互杂交
八倍休小冰麦中, z 、中 、中 之间相互杂交, 、中 、中3 a , 通过F 减数 : 分裂观察,中 x z :中 出 现2 个二价体,中 x 4 3 中 ,中 x 5 8 3 中 ,中 x , 4 中 均出现2 个二 8 价体,而中 x 3 2 中 ,中 2 中 ,中 x 4 1 x 则出 1 中s 现2 个二价体和1个单价体.由 我们把中: z 划为 4 此, 、中 、 一个类型,中 、中 、中 3 a 5
版1 3. 和 BF 花粉母细胞减数分裂中 I , F ) , ,; 期 染色体配对情况详见表 I .
表 1 硬粒小麦与天兰冰草杂交F 及BF花粉母细胞减数分裂中期I , ,, 染色体配对情况
杂 交 组 合
观 寒
细 胞猫
17 0
单 价体
21 1 .4土 0 3 .2
棒状 二价休
465土 0 1 . .4
划为另一个类型,对于普通小麦与天兰冰草杂交衍生而来的另一个八倍体小冰麦“ 苏联多年生’ 染
色体组进行分析,用它 分别与中 、中 进行杂交 ( 2 3 图版1 5 苏 , 联多年生x : 、 ), 中 的F 染色体配
对构型为 8 0 + 2 0 + .1 0 3 + . V,苏联多年生x中, F 染色体配对构型为 . 1 . 1 6D+ . 1 01 1 2 4 0 I 5 V 2 的 ;
hm l os 建 o o gu , 议将天 草 体 定 E 2 o ) 兰冰 染色 组型 为X ,, E
关健 词 夭兰 冰草,同 亲配对,染色体 组
Su y G nm C ntuin Eyr i i emei td o eo e s tt o l ia r d f o i o f tg n t a
氮 冻片, 后气干 揭片 直接用达玛胶封片,Oy ps - 显微摄 l uB 2 m H 影。
2结 果 与 分 析
2 . 1杂种F及回交 染色体构型分析 : 一代 以硬粒小麦为 母本, 天兰冰草为父本杂交, 获得杂 F,杂交当 种 1 代结实率为3. , 7 2 杂种 9 F 花粉母细胞减数分裂中 染色体配对构型为2.1 54 +. M, , 期I 2 十. 1 0 7 杂种F 中 4 31 7 , 观察到带随 体的 体未 染色 参与配对( 版I 2,对F 用硬 图 , ) , 粒小麦进行回 交,回 交结实 率为6 9 . %,回 3 交一 代植株 (,, BF) 根尖细胞 染色体数目 后大部分为2= 9图版I 1 这说明F 的功能雌配子 鉴定 n 4( , ) , , 为 非减数的,BF花粉母细胞减数分裂中 染色体配对 ,: 期I 构型为:1. 1 . 1 0 4 图 14 19 1 M( 2 +7 1 +. 6
1材 料 和 方 法
天兰冰草、八倍体小冰麦引自 黑龙江省业科学院,硬粒小麦意大利 33 6、人民麦、坷坷瑞特
由 本实验室 保存,杂交及田 间管理方法同常规, 经重 一般 复授粉. 休细胞 材料取自 或温室 大田 花
盆中新生的不定根,以卡诺 ( : 3 1 )固定液固定,染色体计数 以孚尔根染色,4 %醋酸中压 5
片, N带分析方法同张大明等 ‘ .用于减数 2 ) 分裂的材料取自 大田或温室中 合适幼穗,以卡诺
①蔡火石生物科学发展基金资助项目.本工作得到何孟元教授和郝水教授的指导,作者深表谢意.
3 2

传 HE D T (eig 19 RE IAS i ) 4 Bj n 9
1卷 6
( : 1 6 3 )固定液固定,用改良卡宝红或铁矾一 : 苏木精方法染色,常规压片,上述玻片标本以液
(1 f坷瑞特 x 天兰冰草) ( 坷坷瑞特 x 天兰冰草) Fx , 人民麦 ( 意大利 33 6x 天冰草)
Fx 瑞特 ,坷坷
(- 8 6 1)
16 1
(- 0 3 1)
63 .3士 0 1 .8
(- 6 8 1)
1.7土01 1 7 .4
( -1 1 2) 5
1 1 8.3士 0.2 1
杂 交 组 合 观 察 细 胞数
6 4 48 3 4
单 价 体
1 .2士04 72 .8
81 .7土 02 .0 1. 341士 026 .
二 价 体
1 .4士02 79 .6
1 3 9.8士 0 1 .8
三 价 体
24 士0 1 .2 .3 04 土00 .4 .7 08 士0 1 .5 .3
四 价 体
51 . 2土 0.6 1
( 4 0 ) -
0. 士 0.7 71 0
2 .8 .0 33 士o4
( -7 1 3) 5
7 6 1. 005土 02 .7
(一 ) 1
60 .2土02 .1
(- ) 03
1.5 .9 25 土01
(- ) 29
1 5 8.9士 0.4 1
( 3 0 ) -
0.6士 0.5 6 0
3讨

31关于天兰冰草的染色组体结构 . 国内外对天兰冰草的染色体组构成 已进行多年研究,先后提出一系列组型公式,国内一般引
用松村的B F公式较多,松村虽未单独修改他的工作,但他的学生与他联名发表的文章中已把 E 天兰冰草染色体组型公式改为 E J F .我们从小麦与天兰冰草杂交细胞遗传学工作来看,硬粒小
工作,对天兰冰草的染色体组构成问题,许多作者根据 自己的研究工作先后提出了如下组型公
式:A D Xc ,X ( ,E ,, EEc) ,26,F 1 , iz 9, NXc)以 a d 2 )A Y B F“,N , i E N( E J AAB( N i41 " 6 ) 2 N 1 o ) 1 4 ) ) 1,
0.2士 0. 4 06
五 价 体 或六 价体
0.2士 0 0 1 .4
( 硬粒小麦x天兰冰草)Fx , 中z 中国春x中2 中Z 坷坷瑞特 x
0 1 土00 .5 .5
00 .9士 001 . 5
1 .6土02 77 .2
2 . 4天兰冰草及杂种 F 体细胞 N带分析 : 为了便于比较小麦与天兰冰草染色体带型,排除处理条件因素,对天兰冰草、硬粒小麦与天 兰冰草杂种 F,提莫菲维小麦与天兰冰草杂种 F 体细胞进行 N带分析,观察到天兰冰草染色 l ,
及B I2 , 声 cN i 2 X( E X 1 I z NX③等. 外 多工 多引 松 的B F 公 国 ) E ) 国内 许 作者 用 村的 E 组型 式,
内从事这方面工作的一些单位现已开始怀疑松村的工作, 为使野生种的基因向栽培小麦基因库能 够进行理想转移, 我们近几年进行了系统的研究工作,现将结果报告如下。
1 11 . 1 0 0 十 . 1,而苏联多年与普通小麦杂交F 染色体 3 1 8 5 十 . 1 0 5 . + 0 1 6 l 5V , 组应归属于中I 所带的 天 草染色 兰冰 体组, 但又不完全相同于中2 从杂种F染色体配 。 , 对情况 来看,出现的 多价体可能
是由于“ 苏联多年生” 在其形成过程中染色体发生易位或重组所致.
2 . 3八倍 体小冰麦中 同 ( : 硬粒x 冰草)F、中国 坷坷瑞特的杂 天兰 t 春及 交
八倍体小冰麦相互杂交已把它们划分二个类型,具体含有天兰冰草的那组染色体还不十分清
楚. 我们通过 ( 硬粒小麦x 兰冰草)Fx 2 国春x z : 1坷瑞特的杂 天 , ,中 中 中 、中 x可 交工作进行 分 析中 的 : 染色体构 结果如 . 成, 表2 所有杂交组合均出现三价体、四价体、特别是 ( 坷坷瑞特x 天兰冰草)x : 中 的回交一代
小冰麦中: 2 、中 、苏联多年生染色休组为A IE或 A D 2 、中4 , B : B E,中, 、中 染色体组构成为A D . D BX 观察小麦与夭兰冰草杂种F 及部分组合回交一代减数分裂中 染色体配对情况, , 期I 综合分析所得实验结
果,我们认为, 天兰冰草不含小麦的 B组或修饰的 B组染色体,而含有两组远同源染色体 (iat ds n t
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