小黑麥種子外觀品質性狀的育種分析
小黑麥種子外觀品質性狀的育種分析
小黑麥是小麥和黑麥屬間雜交及染色體加倍而成的一個新物種。它結合了小麥和黑麥雙親的優點。與黑麥及小麥相比,它不但保持了小麥的豐產性和優良的種子品質,而且結合了黑麥的抗病性和抗逆性強、賴氨酸和蛋白質含量高等優良性狀。通過改良,小黑麥已成為一種很有發展前途的新作物和飼料來源。國內外對小黑麥的研究集中在經濟價值和飼用價值等方面較多,這些研究成果大大地促進了小黑麥在世界范圍的推廣。小黑麥對解決我國的糧飼問題將發揮重要作用,因而對它的研究也需要更全面、更深入。
禾谷類作物的種子胚乳是三倍體,為其提供營養物質的母體植株是二倍體。有些胚乳性狀的表現可能同時受胚乳三倍體基因和母體植株二倍體基因的共同控制。另外,細胞質基因也可能通過控制葉綠體(或線粒體)的合成而影響植株的光合(或呼吸)作用,從而間接影響性狀表達。以往用二倍體或三倍體遺傳模型對大麥、小麥等作物的種子進行遺傳分析的較多,而對小黑麥種子遺傳分析的研究尚未見公開報道。有研究分析了小黑麥的粒長、粒寬、粒厚等性狀的直接遺傳效應、細胞質效應和母體植株遺傳效應,計算了各性狀的遺傳方差、協方差分量,并分別計算遺傳率,旨在為小黑麥種子外觀品質性狀的育種提供理論依據。
禾谷類作物種子性狀受種子直接遺傳效應、母體植株遺傳效應、細胞質遺傳效應三套遺傳體系控制。種子直接遺傳效應可進一步分解為直接加性和直接顯性遺傳分量,母體植株遺傳效應可分解為母體加性和母體顯性遺傳分量,控制不同性狀的遺傳機制不同。種子粒長的遺傳效應主要是種子直接加性效應,因此對粒長的改良應以單粒種子選擇為主。種子的粒寬、粒厚、長寬比和長厚比的遺傳效應主要是受母體顯性效應控制,因此根據植株的總體表現對這些性狀進行選擇可以獲得較好的效果。粒長和粒厚存在細胞質效應,與核基因效應相比細胞質效應較為微弱。小黑麥粒長、長寬比、長厚比以胚乳直接遺傳率為主,均達到了極顯著水平,在低世代對這些性狀進行單粒選擇能夠取得良好的效果。粒厚的細胞質遺傳率也達到了極顯著水平,說明在總遺傳率中細胞質遺傳率也是重要的。
以上是從遺傳學的角度分析了哪些小麥種子品質易受遺傳的影響，而平時我們所說的種子品質還包括種子凈度、種子千粒重、種子純度、種子含水率和種子發芽率等物理性狀。隨著國家對種子品質要求的日益提高，相應的檢測設備也獲得了重視，如種子千粒重測定可以借助電子自動數粒儀或者普通的種子數粒儀，種子發芽率可以借助真空數粒置種儀，而種子凈度觀察臺是種子凈度分析最得力的檢測儀器。這些儀器的日臻完善，也標志著中國的種業漸漸步入國際軌道，與國際標準接軌。
