种皮颜色在不同的环境中对种子休眠的影响外文翻译资料

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1．所译外文资料：

①作者：Atsushi Torada， Yoichi Amano

②书名及论文题目：Effect of seed coat color on seed dormancy in different environments

③刊物名称及出版社（或电子文献名称及搜索途径）：Euphytica（荷兰植物育种杂志），Kluwer学术出版社

④出版时间及刊号：2002年126期

⑤所译页码：126: 99–105

2．译成中文：

种皮颜色在不同的环境中对种子休眠的影响

关键词：环境，重组自交系，种皮颜色，种子休眠，白粒小麦

摘要

在日本的北部北海道,，种子发育和收获期间通常是潮湿的天气。为了使有耐药力的白粒小麦品种更好的收获萌发，在温室条件下用红粒和白粒品种以及从Kitakei1354(红色的)和AUS1408(白色的)而来的重组自交系作为实验材料研究种子休眠。在干燥条件下，红色和白色的小麦种子休眠没有显著区别，一种高相关系数在休眠和胚胎之间对脱落酸的敏感性中被检测。在多雨、潮湿条件下, 红色种皮似乎是种子维持一个合适休眠水平所必不可少的，但是少数具有挑战性的干燥足以满足白粒小麦休眠的条件

引言

北海道是日本最北部的岛屿,是由冬小麦制成的日本传统面条“乌冬面”的主要生产地。由于缺乏休眠和相关收获前的催芽问题，北海道不生产白粒的冬小麦。然而，白粒的冬小麦适宜制造轻的有色面粉，这对生产高质量的“乌冬面”是至关重要的。白粒小麦是非冬眠的是已经被接受的，因为休眠基因被认为是由紧密联系的和种皮颜色的多向性的占主导地位的R基因决定的。然而,最近的报告所描述的各种种质的筛选，或休眠基因从红小麦的成功渗入，导致了PHS(Mares, 1987; McCaig amp; Depauw, 1992; Jiang et al., 1996)对于白色小麦显著水平的休眠和耐受性的发现和发展。对PHS来说，当他们(Mares, 1987; Depauw et al.,1993)在澳大利亚和加拿大的环境条件下进行评估时，这些白小麦的耐受性与红粒小麦接近。然而，McCaig和Depauw发现红小麦通常比白色更易休眠。众所周知。小麦种子的休眠受到环境因素的严重影响，由种皮颜色，胚和胚乳的因素决定。种子休眠相关的一个胚胎因素是对脱落酸的敏感性(ABA)(Walker-Simmons,1987)。其中一个种皮因素被认为是种皮颜色。为了开发适应日本潮湿的条件的白小麦，我们调查了白和红粒小麦在不同环境条件下的休眠表达。

材料与方法

植物材料

来自世界多个地区的白粒和红粒小麦的种质(小麦.L)用于这项研究，包括澳大利亚,加拿大,美国、中国和日本(表1)。重组自交系在Kitakei1354和AUS1408之间交叉发展。AUS1408是一种由Mares (1987)筛选过的白粒春小麦休眠系。Kitakei 1354（休眠的）和Chihokukomugi（非休眠的）是在北海道的典型的冬小麦系。冬小麦休眠F5系(1 - 69)被选用于在温室下培育的F2和F3代的种子休眠。来自8019 m和89179 r1之间的杂交，以前是白粒冬小麦非休眠系，后来由Depauw et al. (1993)发展成一个白粒春小麦休眠系。

环境

小麦植物生长在田野和温室。温室的温度变化15至25◦C与相对湿度40 - 70%之间。1999年和2000年在北海道的两个位置进行了田野试验：Kitami(东部地区)和Naganuma(中部)。

种子休眠的评价、种子萌发的时态变化和脱落酸敏感性的变化。

麦穗被采样成熟度评估种子休眠，采样的麦穗收获后在室温下干燥10天，人力脱粒并储存在-30◦C维持种子休眠。把种子从穗中取出，进行萌发实验，在20◦C黑暗中，塑料培养皿湿润滤纸使用一式三份样品20粒。发芽的谷物被日常收集和移除。在成熟阶段测试发芽力的变化，每个基因型的麦穗在3 - 4天时间间隔取样，在20℃下进行发芽测试7天。测量每个样品新鲜和干燥种子重量来确定种子含水量。萌发率(%)或所代表的是指数(GI)。GI是计算那些最大质量种子先发芽后体重减少的后发芽的种子。

(7times;n1 6times;n2 5times;n3 4times;n4 ... 1times;n7)

GI = 7times;total grains times;100

n1、n2hellip;hellip;n7分别是种子在第一,第二,和随后的日子直到第七天发芽的数量。ABA敏感性表示为一半种子在水中和在10minus;5 M ABA溶液中的区别。

粒色

确定RILs的种皮颜色、种子浸泡在1 m氢氧化钠的解决方案。2小时后,种皮颜色被认为是通过视觉观察红色或白色。

结果

休眠的白色和红色的基因型

在8月初白色和红色基因型被研究成熟，它们的到期时间是在1999年的9天内和2000年的12天内(表1)。在1999年和2000年,并没有太多的雨水和最高温度在春小麦高成熟阶段(图1)。AUS1408 ，8019 r1和一些白色基因型显示高休眠水平(表1)。红色和白色种子休眠基因型没有显著差异(表1)。此外,胚胎对ABA溶液的敏感性和种子休眠的关系对红色和白色的基因型在这两年是重要的。

休眠的白色和红色小麦之间的重组自交系处于休眠

为了研究作为冬季作物种子休眠和和种皮颜色在温室(干)和田间(湿)环境下的关系，发展来自介于Kitakei1354(红色的)和AUS1408(白色的)之间的121重组自交系(RILs)。AUS1408是在温室和田间试验最休眠基因型 (Torada et al .,1999)。然而,由于其成熟期晚我们都无法将它与其它基因型进行比较。在田间试验中，这些RILs显示5天内的范围狭窄的成熟(7月20日至24)。在温室实验中,红色组的平均萌发指数是4.9，白组的是3.9。大部分两组都表现出高水平的休眠，红色和白色组的发芽指数没有明显区别(图2)。

2000年田间实验,是雨季(图1)7月平均湿度87.6%的成熟阶段。红组的平均萌发指数是10.8，白组的平均萌发指数是43.9。红色和白色组之间发芽指数的区别是至关重要的，统计学意义由T检验决定。作为春季作物AUS1408的发芽指数是16.8。在两个实验中,红色和白色组中高发芽力的超清隔离表明Kitakei 1354和AUS1408互相有不同的休眠基因(图2)。

种子发芽过程中发芽力的变化在红色和白色株系上

为了比较在成熟阶段白类型和红类型的发芽力，发芽力的变化在一条休眠的白线上(1 - 69), 一条非休眠白粒系(89179),一条休眠的红粒系(Kitakei1354), 和一条非休眠红粒系(Chihokukomugi)进行评估。这些四行领域的到期日期是3天(2000年7月19 - 22日)。在温室实验中,1 – 69不仅显示高休眠,还在成熟阶段保持着低发芽力。另一方面,在现场试验中,休眠的白粒系1 - 69的发芽指数在收获前迅速增长在种子含水量30%左右，虽然红粒休眠系Kitakei1354保持低发芽力通过实验(图3)。另外,白色的发芽力休眠系开始迅速增加时种子含水量约为40%，然后它上涨含水量降低。非休眠红粒系的发芽力逐渐增加直到谷物成熟(图3)。

讨论

种子休眠是一种受环境的影响的复杂的性状。休眠的问题可以表述为种皮,胚和胚乳相互作用的结果。然而,目前尚不清楚种子休眠与种皮颜色的密切关系。般来说,人们认为红粒小麦比白小麦更易休眠。这是由于休眠基因紧密相连或多效性的与种皮颜色由R等位基因决定的。在这项研究中,结果使用红色和白色基因型和RILs在温室和田间试验在干燥条件下没有休眠区别红色和白色的类型,白色的休眠系有和红色一样高水平的休眠(表1,图2)。DeMacon amp; Morris (1993), Mares and Ellison (1990) 报道,白色和红色休眠系显示等效休眠。造成的这些结果似乎来源于发生在温室或在干燥条件下如发现在澳大利亚。在这些环境中产生了我们的结果，种皮颜色的影响可能会被脱落酸敏感性等发展因素掩盖。

另一方面,在潮湿的条件下,RILs中的白色的类型极度不如红色休眠类型(图2)。这些结果提供的证据表明,种皮颜色调节种子休眠的重要因素之一。Flintham和Gale(1996)表明,R等位基因是休眠的因素，在比较近等基因系结果的基础上。类似地,白色的品种排名低于红色休眠两个等级在加拿大的环境(MaCaig amp; Depauw,,1992)。Watanabe amp; Ikebata (2000) 表明，种皮颜色对保持种子休眠有巨大影响在日本环境中。他们决定通过使用R基因控制的位于染色体替换行之间三组的RILs来调节种皮颜色。

发芽力的变化给我们关于时间的信息,白色的发芽力类型在成熟期开始增加。这证实,1 - 69(白色的)和Kitakei1354(红色的)在温室实验的成熟阶段显示低发芽力。然而,在潮湿的环境中,白色的休眠类型不能维持较低的发芽力的红色休眠类型。在北海道，白色类型的发芽力包括了非休眠类型增加了成熟和收获的时候,对应于种子含水量约40%和30%。这些阶段成熟就可以实施至关重要的休眠(Gale et al., 1983; Flintham, 1990; King, 1993). 所以,人们认为白小麦在潮湿的环境中不能施加足够的休眠。

我们的数据表明, 在种子发育的环境期间种皮颜色对种子休眠的影响是可变的。胚胎对脱落酸敏感性是种子在干燥的环境中成熟阶段休眠的主要因素之一, 种子休眠受到种皮在潮湿环境中的颜色影响。因此,红色种皮可能促进休眠的发展或由于环境压力的退化防止休眠。虽然这表明要使白小麦的水平较高的休眠的发展在任何环境下相当于红小麦是很困难的，但是胚胎对脱落酸敏感性造成的超亲隔离为我们发展白小麦水平较高的休眠提供的可能性。

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