波兰小麦对普通小麦改良作用的研究

【摘要】： 波兰小麦(Triticum polonicum L.)是小麦属二粒系中重要的一个种,属四倍体裸粒栽培小麦,染色体数为2n=28,染色体组为AABB,具有粒重和蛋白质含量高的突出特点,是小麦遗传改良的重要基因资源之一。本文对波兰小麦和普通小麦及四倍体圆锥小麦杂种F_1进行了细胞遗传学研究,观察其染色体联会配对情况;采用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(acid polyacrylamide gel electrophoresis,简称A-PAGE)和十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(Sodium Dodecyl Sulphate-Polyacrylamide Gel Electrophoresis简称SDS-PAGE)技术对波兰小麦与普通小麦杂交后代株系进行贮藏蛋白中的高分子谷蛋白亚基(HighMolecular Weight Gluemin Subunits,HWM-GS)和醇溶蛋白(Gliadins)检测,探讨波兰小麦应用于普通小麦品质育种的可能性,为合理利用这些遗传资源,改良普通小麦品质提供理论依据和物质基础。其主要结果如下: 1、波兰小麦与普通小麦栽培品种的杂交结实率较低,只有14.29%-29.76%,F_1表现高度不育,平均自交结实率为20.79%。波兰小麦×圆锥小麦F_1的结实率为34.62%;杂种F_1的株高和穗长都介于双亲中间;F_1种子发育较差,出苗率较低;F_1千粒重因父本不同而不同,波兰小麦×小偃22 F_1的千粒重极显著高于小偃22。 2、波兰小麦×圆锥小麦F_1减数分裂中期Ⅰ平均每个细胞出现0.64个单价体;波兰小麦与普通小麦的杂种F_1减数分裂时中期Ⅰ平均每个细胞出现5.93个单价体,并发生异源染色体联会,产生三价体,平均每个细胞出现0.53个三价体。 3、波兰小麦含有7+9高分子量麦谷蛋白亚基,普通小麦中13含有7+9和2+12高分子量麦谷蛋白亚基。波兰小麦×中13的杂交后代中,52份材料含有7+9亚基,其传递率为70.27%;69份材料含有2+12亚基,其传递率为93.24%。50份同时含有7+9、2+12亚基,其传递率为67.57%。共产生了3种新亚基,分别是7、7+8和14亚基,其频率分别为17.57%、2.70%和2.70%;产生了4种新的亚基组合,分别是7+8、2+12,7、2+12,7,7+9、14、2+12,其频率分别为2.70%、18.92%、1.35%和2.70%。BC_1F_2比BC_2更容易产生新亚基和新的亚基组合。 4、波兰小麦共有13条醇溶蛋白谱带,其中,α区2条、β区10条、γ区1条、ω区没有谱带;中13小麦共有20条谱带,其中,α区2条、β区13条、γ区3条、ω区2条。杂种后代产生了丰富的醇溶蛋白变异,共产生了34条迁移率不同的醇溶蛋白谱带,平均15.68条。其中,α区2条、β区24条、γ区4条、ω区4条。β区醇溶蛋白的遗传变异最为丰富,而α区最低。后代产生了4条双亲都不具有的新条带。