Basic HTML Version
分子植物育种
(
网络版
), 2010
年
,
第
8
卷
,
第
14
篇
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2010, Vol.8, No.14
http://mpb.
5th
.sophiapublisher.com
第
4
页，共
8
页
遗传和育种学家通过多年的努力，在改善
1BL/1RS
易位系品质取得了一定的成效。许多研究
表明，
1RS
对品质的负面影响的幅度、速度与遗传
背景有关
(Martin et al., 2001)
，所以在育种上可以通
过选择优良的亲本来降低对品质的负面影响。
Baenziger
等
(1992)
发现小麦品种“
Rawhide
”与
1BL/1RS
易位系杂交，既能维持其高产、优良抗性
等性状，同时也保证了小麦加工品质。其次，提高
HMW
谷蛋白亚基含量可以弥补易位系中
LMW
谷
蛋白亚基减少，于是也可以通过优化
HMW
谷蛋白
亚基来改善易位系的加工品质
(Levy et al., 1988)
。上
世纪
80
年代，育成的易位系小麦“安麦一号”中被
鉴定出含有高分子量谷蛋白亚基
5±10
，它对补偿加
品质起到一定作用，能增强面团强度，加大面包体
积
(
杨春玲等
, 2009)
。此外，
1BL/1RS
品种与非
1RS
品种混种栽培也能降低
1RS
对品质的影响
(
任燕等
,
2006)
。其实，选择合适的育种程序对改良
1BL/1RS
易位系品质也很重要，如果用一个
1BL/1RS
易位系
与一个非
1BL/1RS
杂交，期望易位片段
50%
直接传
递给
F1
代，
75%
传递给
F2
代。然而，
F2
代实际上只
有
50%
-
60%
的信息传递率
(
杨春玲等
, 2009)
。这可能
由于父本传递减少所致，利用这一现象育种家们时
常在
1BL/1RS
易位系与一个非
1BL/1RS
杂交早期借
用一定检测手段选择含
Sec-1
基因易位片段丢失的
优良易位材料。利用此方法欧洲学者已育成了
Disponent
、
Branka
等大量具有较好烘烤品质的易位
系品种
(Grayboach, 2001; Lukaszewski, 2000)
。
染色体工程技术是目前解决
1BL/1RS
易位系加
工品质最为常见的方法。通过染色体重组对
1RS
染
色体臂进行改良，即在保留
1RS
优良抗性和高产的
基础上，利用有利基因片段替换
Sec-1
。早在
1986
年，
Koebner
曾利用
Ph1
突变体使
1RS
、
1DS
发生重组产
生二级重组体，用
Gli-D1
位点取代了
1RS
上的
Sec-1
位点
(Lukaszewski,1993)
。
Adam
通过同源重组法，
成功导入麦谷蛋白编码位点
Gli-B1
/
Gli-B3
和剔除黑
麦碱编码位点
Sec-1
(Lukaszewsk, 2000 and 2001)
。
最近，
Lukaszewski (1993, 1997)
利用着丝粒异常分
离-融合同样也去除了
Sec-1
位点，并在此基础上导
入了小麦的
Gli-1
和
Glu-1
位点，从根本上解决了加
工品质的问题
(Lukaszewski, 2006)
。
基因工程是目前解决易位系小麦加工品质下降
最直接、有效的手段。利用基因技术在剔除黑麦碱
基因同时导入额外的
HMW
谷蛋白亚基基因的拷贝，
可使
1BL/1RS
易位小麦品质达到原有小麦的水平
(
任
燕等
, 2006)
。由于黑麦碱基因的拷贝数较多，利用
反义
RNA
手段直接减少黑麦碱的产生的可能性不大
(
周阳等
, 2004)
。随着小麦表达序列标签
(EST)
计划
启动，以后利用基因工程改善
1BL/1RS
易位带来加
工品质负面影响具有广阔的前景。
在改善
1BL/1RS
易位系加工品质的同时，应注
意提高易位系抗病和高产特性的遗传多样性。上世
纪八九十年代以及本世纪初，中国大面积推广的小
麦品种中
90%
含洛类材料血缘，这样使得抗源单一
化
(
任燕等
, 2006)
。因此，育种专家们应通过多种黑
麦亲本选用，培育出新的具有较好抗性的优良易位
系
(Luo et al., 2008a; Luo et al., 2008b)
。
5 1BL/1RS
易位系在小麦遗传改良中的应用
前景及其对策
1RS
许多优良的基因，是小麦遗传改良的重要
基因资源，充分利用
1RS
的优良基因培育具有优良
的农艺性状，商品性状的优质小麦将是小麦遗传改
良育种努力的方向之一。在全世界粮食紧缺的情况
下，高产仍将是育种学家们首要追求。因此，利用
不同来源的黑麦为亲本创制新的
1BL/1RS
易位系，
丰富该易位系高产的遗传基础，是利用该易位系进
行高产育种的重要手段。在高产同时，由于黑麦亲
本的多样性，这对于选育具有新的持久抗病或者多
抗的抗性基因提供丰富的物质基础。此外利用染色
体易位在一定遗传背景下引起的延迟叶片衰老、高
光效培育高产小麦品种也是对易位系产量进行改
良的又一重要途径。在高产同时，对于易位系加工
品质的改良也备受育种家的关注。就其方法而言，
以染色体工程和基因手段为主，育种和栽培措施为
辅来降低或消除
1BL/1RS
易位对加工品质的负面影
响。总体而言，小麦-黑麦
1BL/1RS
易位系在小麦遗
传改良方面具有广阔的前景。
作者贡献
张丽和罗培高本论文的选题以及构思者，并参与论文
初稿的写作；张怀渝以及任正隆对文章的部分章节提供了又