小麥育種學(xué)-小麥育種途徑和方法(編輯修改稿)
2024-09-11 22:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 應(yīng)用的關(guān)鍵之一。 ? 日本常脅恒一郎 (1988)將小麥屬和山羊草屬的細胞質(zhì)分為 16種、 8類型 (表 2— 6)。其中 I’— Ⅷ 類的細胞質(zhì)都能引起普通小麥雄性不育，但大多數(shù)細胞質(zhì)都有不良的效應(yīng)。 ? 有應(yīng)用價值的是 D G、 Mu和 Sv類的細胞質(zhì)，其中 G類 (T型細胞質(zhì)屬此類 )已進行了大量的研究。經(jīng)比較，他認為 Sv類細胞質(zhì)雄性不育性是最有利用前途的一種。屬于此類細胞質(zhì)的有：粘果山羊草 (Aegilopskotsohvi)和易變山羊草 (Ae． variabilis)。 ? 我國西北農(nóng)業(yè)大學(xué)楊天章等，按照常脅恒一郎等關(guān)于小麥 1B/1R易位系細胞核與 Ae． krotsohyi或 Ae． variabilis細胞質(zhì)互作可產(chǎn)生雄性不育的報道，利用了從美國引進的具有粘果山羊草細胞質(zhì)的材料 K— Chis與一些 1B/1R易位系雜交，經(jīng)核置換，于 1988年獲得了不育性穩(wěn)定、易恢復(fù)、種子滿的 K型雄性不育系。 ? 他們還育成了具有易變山羊草和偏凸山羊草 (Ae． ventricosa)細胞質(zhì)的兩種 V型不育系。 K型和 V型不育系已實現(xiàn)了三系配套并投入了雜種小麥選育的應(yīng)用研究。但 K型不育系仍存在苗期生長弱和產(chǎn)生較多單倍體的不良細胞質(zhì)效應(yīng)。 (三 )、 化學(xué)殺雄劑的研究和利用 ? 化學(xué)殺雄劑或稱化學(xué)雜交劑 (chemical hybridiza— tlonagent，簡稱 CHA)誘發(fā)雄性不育，進行雜種小麥生產(chǎn)，是利用小麥雜種優(yōu)勢的另一重要途徑。 ? 化學(xué)殺雄劑是 — 種能阻滯植物花粉發(fā)育、抑制自花授粉、獲得作物雜交種子的化學(xué)藥品或藥劑。 ? 通過化殺產(chǎn)生雜種，比利用雄性不育性簡便，省確了不育系的制種和保種，只要選配適合的親本。 理想的 CHA應(yīng)具備以下特點 ： ? (1)能導(dǎo)致大多數(shù)品種完全或接近完全雄性不育，而不影響雌蕊的育性； ? (2)藥劑使用量及使用時限不嚴格； ? (3)與基因型和 (或 )環(huán)境的互作效應(yīng)小，且效果穩(wěn)定； ? (4)無殘毒、不污染環(huán)境和對人畜無毒害； ? (5)成本低而使用方法簡便。 ? CHA生產(chǎn)雜種小麥種子：親本選配和配制強優(yōu)勢組合也是用CHA生產(chǎn)雜種小麥利用雜種優(yōu)勢的關(guān)鍵。除按一般品種間雜種的親本選配原則組配組合外，還要特別注意以花器構(gòu)造有利于異花授粉性狀的材料作為親本。 ? 由于存在較大的基因型 藥劑、環(huán)境 藥劑，基因型 環(huán)境 藥劑的互作效應(yīng)，影響 CHA的效果和穩(wěn)定性，故在制種時應(yīng)根據(jù)不同品種和環(huán)境條件確定有效的藥劑用量、濃度及時期。 三、通過遠緣雜交創(chuàng)造異源多倍體和導(dǎo)入外源基因 ? 在小麥屬的不同種以及近緣種屬中，蘊藏著大量普通小麥所沒有的基因如抗病蟲性、抗寒性、抗旱性、抗倒伏性以及高蛋白等基因。 ? 通過遠緣雜交、染色體操縱及基因工程，可以將這些基因轉(zhuǎn)移到小麥中，從而豐富小麥的遺傳基礎(chǔ)，為小麥育種提供各種各樣的種質(zhì)資源。 (一 )小麥重要親緣種屬植物及其與小麥育種有關(guān)的特性 小麥雜交的親緣植物有五個屬：山羊草屬、偃麥草屬、黑麥屬、濱麥屬，簇毛麥屬，共 32個種 1. 初級基因庫： (GP1)雜交容易，雜種通?？捎? 同一種內(nèi)的材料。 ： (GP2)可以雜交但較困難，雜交種弱，育性低。 種間材料或近緣野生種、近緣屬植物。 3. 三級基因庫： (GP3)雜種致死或不育。遠緣種屬。雜交不實和雜種不育現(xiàn)象十分嚴重的材料。 Harlan 和 deWet(1971)提出了 ‘ 基因庫系統(tǒng) ’ 來解決相關(guān)分類種之間不同可交配性的程度 廣泛測交 選擇適當?shù)挠H本作母本 調(diào)整授粉方式 (包括嫩齡柱頭和重復(fù)授粉、花粉蒙導(dǎo)等 ) 利用外源物質(zhì) (如赤霉素 )促進花粉管生長、 橋梁品種及預(yù)先改變親本的染色體的倍數(shù)性 克服雜交不親和性提高結(jié)實率所使用的方法 (二 ) 雙二倍體的產(chǎn)生 ? 雙二倍體是將具有不同染色體組的兩個物種經(jīng)雜交得到的 Fl雜種再經(jīng)染色體加倍后產(chǎn)生的。 ? 完全異源雙二倍體：即將兩種來源和性質(zhì)不同的染色體組相結(jié)合而成的新雜種，其染色體數(shù)目為雙親染色體數(shù)目的總和 。 ? 不完全異源雙二倍體：即親本之一的部分染色體與另一親本的全套染色體組相結(jié)合而成的新雜種，其染色體數(shù)目不等于雙親染色體數(shù)目的總和。 ? 雙二倍體雖結(jié)合了來自兩個物種的整套染色體，并且能進行同源配對，但由于兩個物種的染色體在減數(shù)分裂時表現(xiàn)某種程度的不一致和差異，常引起染色體的丟失和減數(shù)分裂的不穩(wěn)定，產(chǎn)生不平衡配子和導(dǎo)致非整倍體的產(chǎn)生，加上核質(zhì)互作和染色體組的不協(xié)調(diào)，常造成育性降低并影響籽粒的飽滿度和產(chǎn)量。 ? 據(jù)不完全統(tǒng)計，小麥與親緣物種人工合成的雙二倍體已有 267種， ? 目前生產(chǎn)直接應(yīng)用的只有六倍體小黑麥 (AABBRR)和八倍體小黑麥(AABBDDRR)。 ? 由于導(dǎo)入了黑麥抗旱，耐撈、耐瘠薄，耐酸性土壤、抗多種病蟲害等方面的優(yōu)點，小黑麥現(xiàn)已在非洲、南美、澳大利亞的貧瘠干旱土壤和波蘭的低澇酸性土壤以及我國貴州的貧瘠高寒山地推廣種植。 八倍體小黑麥合成程序是： 普通小麥 黑麥 （ AABBDD， 2n=42） (RR,2n=14) F1(不育 ) (ABDR,2n=28) 染色體加倍 八倍體小黑麥 （ AABBDDRR， 2n=56） 六倍體小黑麥合成程序是： 圓錐小麥 黑麥 （ AABB， 2n=42） (RR,2n=14) F1(不育 )
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