普通小麥的來源

1、小麥的起源小麥源于何處？其祖先是誰？對這類問題很多人都會(huì)感到驚異，怎么會(huì)想出這類怪問題？小麥不是全世界到處都長嗎？其祖先難道不是小麥？看起來這些問題都很簡單，但細(xì)究起來可有點(diǎn)不那么容易了。下面我們就來看看日本遺傳學(xué)家木原均（生于1893年10月21日）是如何來探明這些問題的。1918年，日本科學(xué)家坂村徹確定了小麥正確的染色體數(shù)，他發(fā)現(xiàn)一粒系小麥（Einkngroup）核內(nèi)有14條染色體（2n=14），二粒系小麥（Emmergroup）有

2、28條（2n=28），普通系為42條（2n=42）。在坂村徹工作的基礎(chǔ)上，木原均選用五倍體開始他的研究。其五倍體是四倍體的波蘭小麥（Triticumpolonicum，2n=4x=28）和六倍體的斯卑爾脫小麥（T.spelta，2n=6x=42）的雜交種，染色體數(shù)為35，其中14條來自波蘭小麥（二粒系），21條來自斯卑爾脫小麥（普通系）。經(jīng)過研究，木原均提出了“染色體組”的概念，認(rèn)為在小麥中每個(gè)染色體組為7條染色體。這之后，木原均就不同

3、系的小麥染色體組進(jìn)行分析，觀察其染色體組同源的程度。他建立了一種方法即觀察染色體的配對，視配對的完全程度來判定其是否同源。在兩個(gè)染色體組之間，如果新有的染色體都配對，則兩個(gè)組完全同源；若完全不配對，則非同源；部分染色體配對，即可判定兩個(gè)組部分同源。根據(jù)這種方法，他判定二倍體（一粒系）、四倍體（二粒系）、六倍體（普通系）的染色體組組成分別為AA、AABB、AABBDD，此外他還發(fā)現(xiàn)四倍體小麥中有一部分種中有新的染色體組G，因此除了先前新知

4、的三個(gè)小麥系外，還有第四個(gè)系即提莫菲維小麥系（T.timopheevigroup，AAGG）.至此木原均查明栽培小麥的祖先是些微不足道的野生植物。一個(gè)祖先是一粒小麥（T.monococcum，AAGG），另一個(gè)是節(jié)節(jié)麥（Aegilopssquavrosa）；還有一個(gè)是擬斯卑爾脫山羊草（Ae.speltoides）或其近似種（BB），先是一粒小麥與擬斯卑個(gè)脫山羊草或其近似種雜交，形成一個(gè)雜種（AB），因是遠(yuǎn)緣雜交，雜種不育，但偶然情況下此

5、雜種的染色體加倍成為AABB，繁衍出二粒系，野生的二粒系小麥（AABB）與節(jié)節(jié)麥（DD）雜交，形成一新雜種（ABD），同樣此雜種在偶然條件下染色體加倍，成為AABBDD，此后就繁衍成普通系小麥即今天的栽培小麥。此后，他又去世界各地考察，查明小麥的發(fā)源地是在里海以西的阿塞拜疆及其周圍地區(qū)，也即是外高加索一帶。純種高稈抗銹病小麥的基因型應(yīng)怎樣寫1990年版新編高級中學(xué)生物課本(必修)第177頁，有一小麥雜交育種的復(fù)習(xí)題。寫出高稈(D)抗銹病

6、(T)和矮稈(d)易染銹病(t)的兩個(gè)親本小麥的基因型，是解決這一問題的關(guān)鍵。結(jié)果有的學(xué)生認(rèn)為：高稈抗銹病小麥的基因型應(yīng)是DDDDDDTTTTTT，矮桿易染銹病小麥的基因型應(yīng)是ddddddtttttt。當(dāng)問到理由時(shí)，答曰小麥?zhǔn)橇扼w。他們的看法有沒有道理呢？只有明白了小麥的進(jìn)化歷程，才能作出明確的回答。據(jù)調(diào)查分析，小麥(普通小麥)的祖先是“一粒小麥”(小麥屬)，是具有(AA)染色體組的二倍體植物。大約在1萬年前，一粒小麥與具有(BB)染

7、色體組的二倍體山羊草(山羊草屬)天然雜交，雜種(AB)的染色體又自然加倍，而形成了具有(AABB)染色體組的四倍體二粒小麥。此后，大約在3000年前，四倍體二粒小麥又與山羊草屬的另一個(gè)種——節(jié)節(jié)草(它具有DD染色體組)天然雜交，雜種后代又獲得了染色體自然加倍的機(jī)會(huì)，就形成了具有(AABBDD)染色體組的六倍體小麥。由于染色體來源于不同的屬，所以叫做異源六倍體。影響了小麥本身同源染色體的正常配對和分離，降低了小麥染色體的遺傳穩(wěn)定性。所以我

8、認(rèn)為既然是異源多倍體，它們的染色體之間可能是部分同源。而基因型的書寫，確實(shí)令人擔(dān)心。如果出到異源多倍體的話，最好是先寫明原來的基因型，原來只有兩個(gè)，那么計(jì)算時(shí)也就兩個(gè)來計(jì)算。、同源染色體聯(lián)會(huì)時(shí)，優(yōu)先形成四分體，一般只在有不能形成四分體的染色體存在時(shí)，它才與四分體形成六分體。木原均(1893～1986)KiharaHitoshi日本農(nóng)學(xué)家。1893年10月21日生于東京，1986年7月27日卒于橫濱。1918年在北海道帝國大學(xué)農(nóng)學(xué)系畢業(yè)后

9、留校。1920年到京都大學(xué)任教。1924～1927年留學(xué)德國、英國和美國。1944年任日本遺傳學(xué)會(huì)會(huì)長。木原均通過小麥屬的種間雜交和小麥與其近緣的山羊草屬雜交的研究，發(fā)現(xiàn)它們的雜種花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)染色體配對的表現(xiàn)不同，從而不僅明確了不同染色體數(shù)的一粒系小麥(2n＝14)、二粒系小麥(2n＝28)和普通小麥(2n＝42)為三個(gè)倍數(shù)性的組群，而且證明了它們分別具有不同的染色體組。他論證了普通小麥起源于二粒小麥與山羊草雜交后染色體的自然加

10、倍。最先提出染色體組分析；并創(chuàng)用同源多倍體和異源多倍體兩個(gè)術(shù)語，以區(qū)分多倍體中染色體組的不同來源。1951年創(chuàng)造出無籽的三倍體西瓜。發(fā)表的論著甚多。著有《小麥的研究》、《細(xì)胞遺傳學(xué)》、《小麥的合成》、《小麥遺傳學(xué)的研究》等。那么，木原均提出的染色體組這個(gè)概念是怎樣的呢？2異源多倍體(allopolyploid)兩個(gè)或兩個(gè)以上的不相同的物種雜交，它們的雜種經(jīng)染色體加倍形成的多倍體。一個(gè)親本物種有染色體組AA，另一親本物種的染色體組是BB，

11、雜交后得到種間雜種，具有A、B染色體組的二倍體。由于A和B染色體組來自不同的物種，所以是不同源的，減數(shù)分裂中不能正常配對，因此這樣的雜種是不育的。如將它們的染色體加倍，成為AABB，這就是異源四倍體，也可稱作雙二倍體(amphidiploid)，A和B都有兩組，它們各自都可以互相配對，因此是可育的。普通小麥、棉花、煙草、油菜和甘蔗等都是異源多倍體，它們是長期進(jìn)化的產(chǎn)物。人工創(chuàng)造異源多倍體的途徑，一般也是先雜交，再將雜種染色體加倍。但在沒