植物远缘杂交及其在小麦育种中的应用.pdf

粮食作物2010.6 植物远缘杂交及其在小麦育种中的应用 王纪娟 杨淑娟 任兰柱 （山东省济宁市农业科学研究院 272031） 摘要：植物远缘杂交技术近年来取得较大进展，育成了一批远缘杂交品种。 但由于远缘杂交时双亲 的亲缘关系较远，遗传差异大，染色体数目或结构也不同，生理上也常不协调，影响受精过程，育种 成功率不高。 随着新技术的探索和研究，比如生物技术的发展，特别是胚抢救技术、细胞融合技术 在远缘杂交中的应用，一些问题逐步得到解决，在小麦育种上的应用也越来越广泛，育成了一批小 麦新品种；尤其是小麦和玉米大量的杂交实验产生了大量小麦单倍体，广范应用于小麦育种工作。 关键词：植物；远缘杂交；小麦育种；单倍体 采用远缘杂交育种技术，可将异种 属 的有利性 随着远缘植物之间杂交亲和性问题的细胞胚胎 ( ) 状导入，创造了新物种，突破了种内资源进行常规育 学和生物化学的研究进展以及离体组织培养技术的 种的限制， 是现代和今后育种的一个重要途径和方 不断完善， 已经大幅度地提高了植物远缘杂交工作 向。 的效率并扩大了杂交的范围。 为了克服远缘杂交的 1 植物远缘杂交的研究 不亲和性，通常采用注意亲本的选择选配、采用特殊 远缘杂交近几十年来取得了长足进展， 创造了 的授粉方法、染色体加倍法、生理接近法媒介法、柱 [2] 小黑麦、小燕麦、糊麻、 白蓝、甘蓝型油菜、棉花等作 头移植和花柱短截法等等 。 采用胚、子房、胚珠培养 物新类型；利用异种的特殊有利性状，广泛进行了马 和试管受精等手段， 最早成功的例子是两个栽培种 铃薯、番茄、菊花、月季、小麦、水稻等作物的远缘杂 亚麻的杂交胚发生败育， 利用杂种胚培养克服了一 [1,2] 些障碍，得到种子。 现在在棉花、黄麻上也获得成功。 交，育成了一些新品种或中间育种材料 ；现代育种 学利用远缘杂交的手段导入胞质不育基因或破坏原 从玉米的离体子房培养，经体外授粉可以得到种子。 来的质核协调关系育成白菜、甘蓝、番茄、南瓜等多 远缘杂交不亲和是物种间存在生殖隔离的表现形 种作物的雄性不育系和保持系； 利用远缘杂交可以 式，为了进一步研究其机理，还需要从遗传学、胚胎 显著丰富园艺植物变异的多样性； 远缘杂交后代中 学、细胞学、生理学和生物化学等方面进一步的探索 可再现物种进化过程中所出现的一系列中间类型和 和研究。 新种类型， 为研究物种的进化历史和确定物种间的 2 远缘杂交在小麦育种中的应用 亲缘关系提供实验根据， 有助于进一步阐明某些物 随着小麦育种水平的提高， 现有种质源显得日 种或类型形成与演变的规律， 进而利用这些规律创 益贫乏，利用近缘种属导入有利基因，创造新的种质 造新物种。 资源，是目前小麦育种的一项重要工作。 小麦族近缘 自然界的各物种， 都是在长期历史发展过程中 属植物中具有多种多样的、 普通小麦所不具备的而 所形成的独立的生存单位。 为保持物种的独立性，一 为育种发展所需要的重要性状基因， 如蛋白质含量 般都存在种间的生殖隔离，常常表现出杂交不亲和、 高、抗病、抗逆等优良性状 通过远缘杂交，把小麦近 ． 杂种不育、杂种后代遗传变异复杂等问题，使远缘杂 缘属植物的有益基因转移到小麦中去， 克服或弥补 交成功率不高。 常规育种遗传资源不足的缺点， 是提高小