寒地多年生小麦的选育与细胞遗传学分析

通过杂交方法获得八倍体小偃麦与中间偃麦草杂种后代,对该杂交后代进行了形态学观察和细胞遗传学分析。杂交当代结实率为10%～39%;F1表现为两亲中间型,多年生,抗小麦多种病害,生长的第2和第3年结少量种子,结实率为2%～3%;F2分离复杂,出现八倍体小偃麦类型和中间偃麦草类型的多年生材料;F3和F4代出现一些普通小麦类型的多年生小麦,表现多分蘖、多小穗、抗病、抗寒。F1根尖有丝分裂中发现49条染色体,在减数分裂中期I形成14～17个二价体和4～21个单价体;而F2和F3代减数分裂时形成14～21个二价体和9～17个单价体。杂种后代结实率逐代恢复。F1植株已在田间自然条件下生长5年。从F4代中获得了4个植株高大(140cm)、分蘖丰富(60个以上)、小穗多(25～30个)的饲草型多年生小麦株系,它们不仅具有良好的刈割再生能力,而且兼抗多种病害,抗寒性好,草质与中间偃麦草相似。还获得了一些普通小麦类型的多年生株系,有待进一步改良。这些结果为多年生小麦的遗传研究和利用提供了信息和材料基础。

多年生小麦杂种F5代分子细胞遗传学鉴定

对利用八倍体小偃麦和中间偃麦草杂交获得的多年生小麦杂种F5代中选育的15份材料进行形态学观察和分子细胞遗传学检测。结果表明,大部分材料均含有E组和St组染色体或染色体片段。其中,8份中间型(小偃麦类型)材料具有双亲性状,根系发达、植株繁茂、分蘖多、抗逆性强等;但染色体数目仍不稳定,介于42-56之间,有6份材料具有再生性;7份普通小麦型材料染色体数在41-43之间,虽无再生性,但含有中间偃麦草染色体或染色体片段,具有大穗多花、抗病等特性,可能为E或St组染色体代换或易位材料。以上结果表明决定多年生小麦再生性、抗寒性和多年生特性的基因主要存在于部分E和St染色体上。