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小麦异源细胞质遗传效应及其利用研究 |
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细胞质对小麦农艺及品质性状的遗传效应
小麦的农艺及品质性状直接关系到核质杂种优势及雄性不育杂种优势的利用前景。到目前为止的研究结果表明：与小麦亲缘关系较远的黑麦、偃麦草、燕麦的细胞质对普通小麦的负效应较为突出；小麦属内异源种细胞质效应不明显；大多数山羊草细胞质对普通小麦的效应主要表现在数量性状上，效应大多因核质组合不同而异，有正效应、也有负效应。已有研究报道较为一致的是属D型的Ae. squarrosa 细胞质对普通小麦的单株有效穗数、主穗长、穗粒数、千粒重、籽粒蛋白质含量等产生不同程度的正效应，如：Kihara（1980）发现，一些Ae. squarrosa 细胞质品系表现籽粒蛋白质含量提高、产量超对照20％以上，且抗病、早熟〔10〕；双志福等（1987）研究指出，具有Ae. squarrosa 细胞质的小麦核质杂种（Ae. squarrosa ）－9099抗早衰能力强，从而提高了千粒重；张文祥等（1996）研究发现，具有Ae. squarrosa 细胞质的小麦核质杂种在生物量、千粒重、单株粒重方面均比核亲本有所提高，其中的NC号丰产抗旱新品系在山东、山西等地试种，增产效果明显〔11〕；Yamada(1980)、Nakata(1983)和吴郁文等（1998）的研究则表明Ae. squarrosa 等细胞质能显著提高小麦籽粒的蛋白质含量及赖氨酸含量。关于D2型细胞质的研究，除散见于小麦属和山羊草属细胞质多样化研究〔1, 3, 12〕之外，刘春光等（1997）的研究指出：属D2型的Ae. crassa6x 细胞质对普通小麦的千粒重、籽粒蛋白质含量等能引起诸多正效应，尽管因核质组合不同而有一些负效应，但综合效应仍然较好〔13〕。由中国科学院遗传研究所培育出的核质杂种春小麦新品系（Ae. crassa6x ）——晋2148（简称小山2134）在冀西北种植，比对照晋春九号增产20％以上，抗旱耐盐碱、丰产性好，深受当地群众欢迎。其它如Ae. ovata 等细胞质在农艺及品质性状方面的正效应也有研究报道。
1.4 异源细胞质对小麦抗性的遗传效应
细胞质与小麦等作物抗性的关系，许多研究表明，一些异源细胞质能改变或提高小麦的抗病、抗旱、抗虫、抗干热风、耐盐碱等特性。Washington等（1974）报道, 异源细胞质会改变小麦品种对某些锈病生理小种的抗性；张炎等（1985）和张文祥等（1996)的研究发现，核质杂种（Ae. squarrosa) -Kenya和（Ae. squarrosa）－丰抗13的抗锈能力有所下降；Dhitaphichit等（1989）也研究发现, Ae. squarrosa、Ae. variabilis 细胞质引起中国春小麦易感散黑穗病等特征〔14〕。Mullaney（1981）经研究指出，异源细胞质对小麦抗病性的影响及其程度因细胞质供体种不同有别。张炎等（1991）和吴郁文等（1998）的研究证明，具有Ae. ventricosa 和Ae. crassa6x 细胞质的某些小麦核质杂种品系抗赤霉病能力强，有的系兼抗叶锈病和白粉病，有的系兼抗吸浆虫和条锈病或杆锈病〔15, 16〕。徐乃瑜等（1991）通过一组中国春小麦异细胞质系在自然感病和人工接种条件下的研究表明，具有Ae. mutica和Ae. speltoides 细胞质的异细胞质系对赤霉病的抗性较突出〔17〕。核质杂种的抗盐性、抗旱性等也均有研究报道〔11, 16, 18〕。杨凯等（1997）还研究指出，具有Ae. squarrosa 细胞质的核质杂种品系NC4、NC37的抗旱能力提高可能与细胞质膜透性、细胞渗透调节能力和叶片蛋白的变化有关〔18〕。
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