粘类小麦雄性不育系育it特异性研究及其快速定向转育体系的建拓28
互1.1.2
圣1.1.2.1
方法根尖细胞学鉴定
将种子直接用水浸泡脸小时，均匀摆放在铺有吸水纸的培养皿中，子25-C温箱中培养，当根长长至1-2厘米时取根尖放于0-41C冰水中预处理22-24小时，然后用3:
1(95%乙醇:冰乙酸)卡诺固定液固定2-3天，用15%的醋酸洋红染色2-4小时P
在45%的冰乙酸中进行压片观察。
芬1.1.2.2不同育性荃因载体不育系的创制与筛选
用粘类IBLIIRS小麦雄性不育系为细胞质供体，SP4.莫迩小麦、90-110和224
为核供体，采用杂交，连续回交的方法直到不育性稳定。
11.1.2.3不同育性墓因载体育性恢复性比较
以上述杂交、回交多代后创制出的稳定不育系为母本，Rk5132.Rk59888,Rk5M
等材料为父本进行测交，然后对其侧交F，调查其育性恢复性。
育性调查是在测交F:抽穗扬花前套袋自交，待小麦成熟前调查其自交结实率。
国内法:自交结实率(%)，有效小穗基部两侧小花的结实数有效小穗数x2火100
国际法:自交结实率(%)，有效小穗结实数有效小穗数x 1{30
试验在西北农林科技大学实验农场进行，
夸1.2结果与分析
x2
部分材料在温室加代。
经1.2.1粘类小麦雄性不育系不同育性载体材料来源及细胞学鉴定结果见表1 -I.细胞学鉴定见图版I一1,2,3,4.
衰1一1枯类小安雄性不育系不同育性级体细脸拳鉴定体细胞染品系种名来溥染色体组色体数(条)
很尖随体数
(个)
4
4
4
)“
42
犯犯妮
O
D
D
D
朋甜油朋
SP4T命elta Var.如hamelianurn日本莫趣小麦T mrzc#ta vacsu
90-110ra"st8vum云南衍生224
互1.2.2不同育性载体与粘类不育系杂交F，及回交世代的育性表现第二部分试验研究
用SP4,莫 A小麦与粘类1 BU1 RS不育系ms(kots)-77(2),ms(var)-77(2),ms(Ven)-77(2)
杂交。F1全为不育株;继续用原父本回交，回交世代亦无可育株分离，不育性表现稳定。
90-110和224与粘类1 BUl RS不育系ms(kots)-77(2),ms(var)-77(2),ms(Ven)-77(2)杂交，
F.亦得到了与前两者完全相同的结果，杂交、回交世代也表现完全不育。这表明SP4,
莫迎、90-110和224核基因组中均含有与本试验供试3种细胞质互作能产生雄性不育的不育基因。
此外，为测定粘类小麦不育类型育性对光温的反应，本试验还专门对粘类3种异质背景下的90-110和224不育系，分别于2002年10月10日，11月20日，12月20日(加盖塑料薄膜)和2003年3月20日进行分期播种，于抽穗扬花后对其育性调查，发现不育性稳定，育性没有随不同的光温反应而变化，这表明粘类小麦不育系90-110和224
自身没有育性光温敏反应。当然，这并不排除改变不育系核基因背景后育性仍无光温反应，这需进一步试验来证明。
圣1.2.3不同育性载体育性恢复性比较
结果见表I一和表1-3.
总趋势是，用3个恢复系材料RUM,Rk59888,Rk5383，与粘、偏型不同育性载体不育系杂交，F1育性恢复性截然不同。在SP4和莫迩小麦核背景下的这两种不育系，
粘型和偏型育性恢复度，从全不育到高可育分布，变异幅度极大，变异系数高，平均结实率大多处于50%以下，其中最高的是ms(ven)一莫迩与Rk5383杂交F1，自交结实率也仅达63.4%。而在不育系为90-110和224核背景下，粘型和偏型恢复度相对变异幅度较小，变异系数明显低于前两者，恢复度都处于高可育和全育范围内。
另外，在SP4和莫逸小麦核背景下的这两种不育系，粘型和偏型不育系部分组合
F,有不育与可育的育性分离，如ms (kots) -SP4 X Rk5383,ms(kots)- SP4 X RUM,
ms(ven)-SP4XRk59888,ms (ven)一莫7A X Rk59888。出现这种现象的原因，从不育系亲本的基因组成来看，可能与母本核内除含有主效不育基因外，还含有育性抑制基因有关，
不育系核内育性抑制基因完全有可能掩盖或削弱父本主效恢复基因的作用;从恢复系亲本的基因组成来看，父本也可能带有育性抑制基因，父母本结合后，双双所含有的抑制基因共同相互作用，并受到异源细胞质的影响，就有可能导致杂种后代出现不育。至于这些不育系和恢复系杂交后多呈现育性分离现象，这是因为抑制基因属于微效基因，一方面存在剂量关系，另一方面极易受环境条件的影响，因此育性波动和分离就是预期之中的现象1105,1211
由表I一粘、偏型同一不育载体与不同父本杂交Fl育性恢复性比较还可看出，在粘果山羊草细胞质和偏凸山羊草细胞质背景下，4个不同育性载体与3个恢复系Rk5132,
Rk59888,Rk5383杂交，其中90-110不育系杂交Ft自交结实率最高，平均分别达到80.8%
和70.4%，说明其育性易恢复性好。SP4不育系杂交F.恢复性最差，分别为24.8%和
30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粘、偏型同一不育载体与不同恢X系父本杂文F，育性恢复性比较组合表1-2
调查
株数可育I腼度平均结实率(%) 差异且著性
0.05 0.01
ms (K) -SP4x
Rk59888
ms(K卜SP4 x
Rk5132
Ins (K) -SP4 x
Rk5383
15.0-65.842.9鄂鄂aA
0-30.087.8I吕」25.6
0.32.595315.621.0
平均24.834.4
ms(K卜莫迩x
Rk5132
ms〔K)一莫迎x
Rk5383
ms(K)一莫迎x
Rk5988
52.3-73.982.864.390.6
35.4-50刀24.242.774.8ab
11.4-53.187.72331.6
平均43.465.7
ms (K).佣110
X Rk5383
ms(K)-90.110
减Rk5988
ms(K)-90-110
77.2-90.07.9183.9131.2
682-90.411.0吕盆_0107.1ab
又Rk513277.2-88.978377.5123.7
平均ETA):120.7
ms(K)224
X Rk5383
m成K)-224
减Rk5988
Ms(K)224
X Rk5132
151570.0-I的刀82.7 132A
50.0.8867117.0
61.898.3
8
闷
1
伙
22
23
34本78石平均71.2115.8
ms(Ven卜SP4
X Rk5383
ms(Ven卜SP4
X Rk5988
ms(Ven)-SP4
11.1-80.678.9仁涛52.8A
12100-96.765.542.6 51.6以A
X Rk5132__一平均42.5 52.2自A
ms (Ven)·莫迎 X Rk5383
ms(Ven)莫迩X
Rk5132
ms (Ven)一莫迎
40.9-94.733.165.296.9
52.8 53.8
RU988
0-朋.55吕.651.0 68.8
平均56j73.2A
ms(Ven)一90-110
X Rk5132
ms (Ven) -90-110
X Rk5383
ms (Ven) -90-110
77.2-88.97.8377.5123.7
70石一9.5吕.3975119名
X Rk5988
33.3-78.327.458559.5I仍.吕平均
ms(Ven)224
X肚5132
ms(Ven)224
X Rk5383
ms(Ven)224
61.9-92.916.97_0.4751_16.4120.9A
43.2-73.824.259.7105.7e6
减Rk5988I41450.0.78.612月
53.3106.0
平均62.7110.9A
第二部分试验研究31
衰I一不同不育载体与同一恢复系父本杂交F，育性恢复性比较组合调查株数不育株数可育株数可育幅度变异平均结实率(%)系数国内法国际法差异显著性3.05 0.01
ms(K卜90-110
XRk5988
ms(K)-224
X Rk5988
ms (K)-SP4
又Rk5988
ms (K).莫迎
XRk5988
68.2-90.411,081.0 107.1
50.0-8822.467.1 117.0
15.0-65.842.940.4 53.6八B
11.4-53.87.72331.6
791
98
242
953
ms(K〕-90-110
X Rk5383
ms(K)224
X Rk5383
ms (K)一莫迎
X Rk5383
ms (K)一SP4
X Rk5383
77.2-90.0839131.2
151570.0.100.082.7132.1
35.4.50.042.774.8
0-32.515.621.0
ms(K)-90-I 10
火R0132
ms(K)-莫迈
又Rk5132
Ms(K)224
X ROM
Ms(K卜SP4
X Rk5132
77.2-88.97.8377.5123.7
52.3-73.982名64.390.6
34.4-78.62361.898.3
0一0.087名18.325.6
ms (Ven) -90-110
又Rk5989
ms(Ven)224 X
Rk5988
ms (Ven)一莫迎
X Rk5988
ms(Ven)-SP4
x Rk5988
ms (Ven) -90.110
x Rk5383
ms (Ven)·莫遨
x Rk5383
ms(Ven)224
x Rk5383
ms(Ven)-SP4
x Rk5383
ms(Ven)- 90.110
x Rk5132
ms(Ven)224
x Rk5132
ms(Ven卜莫迎x
Rk5132
ms(Ven)-SP4 x
RUM
33.3-78.35名.5105.8
141450.0-78石53.3106乃
0-88.551.068.8A
12100-86.742.65I,6
月月石乃
27
仪绍
“
70.6-79.575.1119名
40.9-94.765.296.9A
Q
矛
1
勺‘
9
J
东东长
0口
~‘
︸
气‘
，J
43.2-73.859.7105.7
11.1-80.642.452.8
77.3-85.03.7381.4141.3人
61.9-92.916.975.1120.9
52.853.8
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
42.50!0。经多重比较发现，不育系SP4和莫迎两者差异不显著，90-110和224差异也不显著，但SP4<莫逝与90-110,224相比差异显著。在不育载体相同，不育细胞质不同的情况下，如都为ms (kots) -SP4* ms(ven)-SP4,ms(ven)一莫迩等，它们与3个恢复系
Rk5132,Rk59888,Rk5383杂交，差异都不显著。而在不育载体相同，不育细胞质也相同情况下，3个父本的恢复度表现出不同程度的差异，如Rk5l32对ms(kots)-莫迩恢复度显著的高于Rk5988,Rk5383对ms C kots)-90-110的恢复度显著的高于Rk5132,Rk5988
对ms(ven)-90-110的恢复度显著低于Rk5383和Rk5132，对ms(kots)-224的恢复度显著低于Rk5383，对ms(ven)-224的恢复度显著低于Rk5132,这说明不同异质不育系育性恢复性的高低是外源细胞质，不育核背景和父本核背景共同作用的结果。
不同不育载体与同一父本杂交F】自交结实率比较，如表1-3所示，若供试父本相同，
相同不育细胞质不同不育载体的育性恢复度差异较大。无论父本是Rk5988,Rk5383还是
Rk5132r 90-110不育载体的恢复度最高。同在粘果山羊草细胞质背景下，对同一父本的组合来讲，均都表现出不育载体SP4的恢复性显著低于90-110和224两个不育载体，
90-110和224两个不育载体之间的育性恢复性差异不显著。父本都为Rk5988,莫迩不育载体的育性恢复性显著低于90-110和224，但与SP4相比不显著。父本都为Rk5383,莫迩不育载体的育性恢复性显著低于90-110和224，但却显著高于SP4。父本都为Rk5132,
莫逝不育载体的育性恢复性与90-110和224相比差异不显著，但却显著高于SP4。在偏凸山羊草不育质背景下，同一父本不育载体育性恢复性差异均不显著。
互1.1.2
圣1.1.2.1
方法根尖细胞学鉴定
将种子直接用水浸泡脸小时，均匀摆放在铺有吸水纸的培养皿中，子25-C温箱中培养，当根长长至1-2厘米时取根尖放于0-41C冰水中预处理22-24小时，然后用3:
1(95%乙醇:冰乙酸)卡诺固定液固定2-3天，用15%的醋酸洋红染色2-4小时P
在45%的冰乙酸中进行压片观察。
芬1.1.2.2不同育性荃因载体不育系的创制与筛选
用粘类IBLIIRS小麦雄性不育系为细胞质供体，SP4.莫迩小麦、90-110和224
为核供体，采用杂交，连续回交的方法直到不育性稳定。
11.1.2.3不同育性墓因载体育性恢复性比较
以上述杂交、回交多代后创制出的稳定不育系为母本，Rk5132.Rk59888,Rk5M
等材料为父本进行测交，然后对其侧交F，调查其育性恢复性。
育性调查是在测交F:抽穗扬花前套袋自交，待小麦成熟前调查其自交结实率。
国内法:自交结实率(%)，有效小穗基部两侧小花的结实数有效小穗数x2火100
国际法:自交结实率(%)，有效小穗结实数有效小穗数x 1{30
试验在西北农林科技大学实验农场进行，
夸1.2结果与分析
x2
部分材料在温室加代。
经1.2.1粘类小麦雄性不育系不同育性载体材料来源及细胞学鉴定结果见表1 -I.细胞学鉴定见图版I一1,2,3,4.
衰1一1枯类小安雄性不育系不同育性级体细脸拳鉴定体细胞染品系种名来溥染色体组色体数(条)
很尖随体数
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90-110ra"st8vum云南衍生224
互1.2.2不同育性载体与粘类不育系杂交F，及回交世代的育性表现第二部分试验研究
用SP4,莫 A小麦与粘类1 BU1 RS不育系ms(kots)-77(2),ms(var)-77(2),ms(Ven)-77(2)
杂交。F1全为不育株;继续用原父本回交，回交世代亦无可育株分离，不育性表现稳定。
90-110和224与粘类1 BUl RS不育系ms(kots)-77(2),ms(var)-77(2),ms(Ven)-77(2)杂交，
F.亦得到了与前两者完全相同的结果，杂交、回交世代也表现完全不育。这表明SP4,
莫迎、90-110和224核基因组中均含有与本试验供试3种细胞质互作能产生雄性不育的不育基因。
此外，为测定粘类小麦不育类型育性对光温的反应，本试验还专门对粘类3种异质背景下的90-110和224不育系，分别于2002年10月10日，11月20日，12月20日(加盖塑料薄膜)和2003年3月20日进行分期播种，于抽穗扬花后对其育性调查，发现不育性稳定，育性没有随不同的光温反应而变化，这表明粘类小麦不育系90-110和224
自身没有育性光温敏反应。当然，这并不排除改变不育系核基因背景后育性仍无光温反应，这需进一步试验来证明。
圣1.2.3不同育性载体育性恢复性比较
结果见表I一和表1-3.
总趋势是，用3个恢复系材料RUM,Rk59888,Rk5383，与粘、偏型不同育性载体不育系杂交，F1育性恢复性截然不同。在SP4和莫迩小麦核背景下的这两种不育系，
粘型和偏型育性恢复度，从全不育到高可育分布，变异幅度极大，变异系数高，平均结实率大多处于50%以下，其中最高的是ms(ven)一莫迩与Rk5383杂交F1，自交结实率也仅达63.4%。而在不育系为90-110和224核背景下，粘型和偏型恢复度相对变异幅度较小，变异系数明显低于前两者，恢复度都处于高可育和全育范围内。
另外，在SP4和莫逸小麦核背景下的这两种不育系，粘型和偏型不育系部分组合
F,有不育与可育的育性分离，如ms (kots) -SP4 X Rk5383,ms(kots)- SP4 X RUM,
ms(ven)-SP4XRk59888,ms (ven)一莫7A X Rk59888。出现这种现象的原因，从不育系亲本的基因组成来看，可能与母本核内除含有主效不育基因外，还含有育性抑制基因有关，
不育系核内育性抑制基因完全有可能掩盖或削弱父本主效恢复基因的作用;从恢复系亲本的基因组成来看，父本也可能带有育性抑制基因，父母本结合后，双双所含有的抑制基因共同相互作用，并受到异源细胞质的影响，就有可能导致杂种后代出现不育。至于这些不育系和恢复系杂交后多呈现育性分离现象，这是因为抑制基因属于微效基因，一方面存在剂量关系，另一方面极易受环境条件的影响，因此育性波动和分离就是预期之中的现象1105,1211
由表I一粘、偏型同一不育载体与不同父本杂交Fl育性恢复性比较还可看出，在粘果山羊草细胞质和偏凸山羊草细胞质背景下，4个不同育性载体与3个恢复系Rk5132,
Rk59888,Rk5383杂交，其中90-110不育系杂交Ft自交结实率最高，平均分别达到80.8%
和70.4%，说明其育性易恢复性好。SP4不育系杂交F.恢复性最差，分别为24.8%和
30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粘、偏型同一不育载体与不同恢X系父本杂文F，育性恢复性比较组合表1-2
调查
株数可育I腼度平均结实率(%) 差异且著性
0.05 0.01
ms (K) -SP4x
Rk59888
ms(K卜SP4 x
Rk5132
Ins (K) -SP4 x
Rk5383
15.0-65.842.9鄂鄂aA
0-30.087.8I吕」25.6
0.32.595315.621.0
平均24.834.4
ms(K卜莫迩x
Rk5132
ms〔K)一莫迎x
Rk5383
ms(K)一莫迎x
Rk5988
52.3-73.982.864.390.6
35.4-50刀24.242.774.8ab
11.4-53.187.72331.6
平均43.465.7
ms (K).佣110
X Rk5383
ms(K)-90.110
减Rk5988
ms(K)-90-110
77.2-90.07.9183.9131.2
682-90.411.0吕盆_0107.1ab
又Rk513277.2-88.978377.5123.7
平均ETA):120.7
ms(K)224
X Rk5383
m成K)-224
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Ms(K)224
X Rk5132
151570.0-I的刀82.7 132A
50.0.8867117.0
61.898.3
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闷
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伙
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34本78石平均71.2115.8
ms(Ven卜SP4
X Rk5383
ms(Ven卜SP4
X Rk5988
ms(Ven)-SP4
11.1-80.678.9仁涛52.8A
12100-96.765.542.6 51.6以A
X Rk5132__一平均42.5 52.2自A
ms (Ven)·莫迎 X Rk5383
ms(Ven)莫迩X
Rk5132
ms (Ven)一莫迎
40.9-94.733.165.296.9
52.8 53.8
RU988
0-朋.55吕.651.0 68.8
平均56j73.2A
ms(Ven)一90-110
X Rk5132
ms (Ven) -90-110
X Rk5383
ms (Ven) -90-110
77.2-88.97.8377.5123.7
70石一9.5吕.3975119名
X Rk5988
33.3-78.327.458559.5I仍.吕平均
ms(Ven)224
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ms(Ven)224
X Rk5383
ms(Ven)224
61.9-92.916.97_0.4751_16.4120.9A
43.2-73.824.259.7105.7e6
减Rk5988I41450.0.78.612月
53.3106.0
平均62.7110.9A
第二部分试验研究31
衰I一不同不育载体与同一恢复系父本杂交F，育性恢复性比较组合调查株数不育株数可育株数可育幅度变异平均结实率(%)系数国内法国际法差异显著性3.05 0.01
ms(K卜90-110
XRk5988
ms(K)-224
X Rk5988
ms (K)-SP4
又Rk5988
ms (K).莫迎
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11.4-53.87.72331.6
791
98
242
953
ms(K〕-90-110
X Rk5383
ms(K)224
X Rk5383
ms (K)一莫迎
X Rk5383
ms (K)一SP4
X Rk5383
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0-32.515.621.0
ms(K)-90-I 10
火R0132
ms(K)-莫迈
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X ROM
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X Rk5132
77.2-88.97.8377.5123.7
52.3-73.982名64.390.6
34.4-78.62361.898.3
0一0.087名18.325.6
ms (Ven) -90-110
又Rk5989
ms(Ven)224 X
Rk5988
ms (Ven)一莫迎
X Rk5988
ms(Ven)-SP4
x Rk5988
ms (Ven) -90.110
x Rk5383
ms (Ven)·莫遨
x Rk5383
ms(Ven)224
x Rk5383
ms(Ven)-SP4
x Rk5383
ms(Ven)- 90.110
x Rk5132
ms(Ven)224
x Rk5132
ms(Ven卜莫迎x
Rk5132
ms(Ven)-SP4 x
RUM
33.3-78.35名.5105.8
141450.0-78石53.3106乃
0-88.551.068.8A
12100-86.742.65I,6
月月石乃
27
仪绍
“
70.6-79.575.1119名
40.9-94.765.296.9A
Q
矛
1
勺‘
9
J
东东长
0口
~‘
︸
气‘
，J
43.2-73.859.7105.7
11.1-80.642.452.8
77.3-85.03.7381.4141.3人
61.9-92.916.975.1120.9
52.853.8
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
42.50!0。经多重比较发现，不育系SP4和莫迎两者差异不显著，90-110和224差异也不显著，但SP4<莫逝与90-110,224相比差异显著。在不育载体相同，不育细胞质不同的情况下，如都为ms (kots) -SP4* ms(ven)-SP4,ms(ven)一莫迩等，它们与3个恢复系
Rk5132,Rk59888,Rk5383杂交，差异都不显著。而在不育载体相同，不育细胞质也相同情况下，3个父本的恢复度表现出不同程度的差异，如Rk5l32对ms(kots)-莫迩恢复度显著的高于Rk5988,Rk5383对ms C kots)-90-110的恢复度显著的高于Rk5132,Rk5988
对ms(ven)-90-110的恢复度显著低于Rk5383和Rk5132，对ms(kots)-224的恢复度显著低于Rk5383，对ms(ven)-224的恢复度显著低于Rk5132,这说明不同异质不育系育性恢复性的高低是外源细胞质，不育核背景和父本核背景共同作用的结果。
不同不育载体与同一父本杂交F】自交结实率比较，如表1-3所示，若供试父本相同，
相同不育细胞质不同不育载体的育性恢复度差异较大。无论父本是Rk5988,Rk5383还是
Rk5132r 90-110不育载体的恢复度最高。同在粘果山羊草细胞质背景下，对同一父本的组合来讲，均都表现出不育载体SP4的恢复性显著低于90-110和224两个不育载体，
90-110和224两个不育载体之间的育性恢复性差异不显著。父本都为Rk5988,莫迩不育载体的育性恢复性显著低于90-110和224，但与SP4相比不显著。父本都为Rk5383,莫迩不育载体的育性恢复性显著低于90-110和224，但却显著高于SP4。父本都为Rk5132,
莫逝不育载体的育性恢复性与90-110和224相比差异不显著，但却显著高于SP4。在偏凸山羊草不育质背景下，同一父本不育载体育性恢复性差异均不显著。
