小麦N离子束注入诱变育种的应用研究

为了探寻新的育种手段,解决目前小麦常规育种中普遍存在的种质资源匮乏问题以提升育种效率,开展了小麦N离子束注入诱变育种与常规育种相结合的应用研究。以N离子不同剂量注入小麦品种连麦6号籽粒进行诱变处理,经过M_1代损伤效应分析,M_2代突变体的分类统计和筛选,M_3代常规系谱法稳定性鉴定,考察了N离子注入对连麦6号农艺性状的诱变效应。结果表明:N离子注入对连麦6号的诱变效应在M_1代显著地表现在株高、结实率、抽穗期和成株率上,M_2代的突变率随N离子注入剂量的增加而提高,由低到高3种剂量处理的突变率分别为5.38%、8.98%和11.02%,筛选出的3个超亲变异性状(矮秆多蘖、早熟性、大穗)在M_3代因不同的剂量处理其重复稳定性存在明显差异;试验明确了不同剂量的离子注入处理对小麦生理性状影响的变异效应不同。     

小麦航天诱变矮秆突变系SP_3代株高性状观察与分析

从航天育种专用卫星"实践八号"搭载的冬小麦邯6172诱变SP2代群体中筛选出6个矮秆突变株,对各SP3株系株高进行观察。结果表明:矮秆突变性状在SP3能充分表达,6个突变株系株高范围在51.25~61.54 cm,较原始亲本降低了5.43~15.72 cm,降低幅度为8.11%~23.47%。方差分析各矮秆突变系与原始亲本的株高差异,结果显示均达极显著水平。SP3株高性状稳定株系比例较低,只有6172SP矮3株系内株高差异不显著,占观察突变系总数的16.67%,其余突变株系株高仍在分离。在以改良株高为目标的小麦航天诱变后代选育中,SP3代要注重田间性状观察,依不同变异群体性状表现,可分别采取以株系为单位混合收获和以单株收获的选育方法。     

1个新的小麦矮秆突变体的遗传效应

为发掘应用新的小麦矮秆突变体,以小麦品种‘邯6172’的航天诱变矮秆突变体为材料,分析该矮化突变对苗期活力、株高、分蘖数、穗粒数、单株产量和收获指数等重要农艺性状的影响,以明确其矮化效应及应用价值。结果表明,该突变为隐性突变,对外源赤霉酸不敏感,对胚芽鞘长度和苗期活力有负面效应;降秆效应约为15.0%,对旗叶长宽和旗叶面积没有负面影响;抽穗期和开花期推迟(3 d);有效分蘖减少,但对小穗数和穗粒数没有负面影响。小麦35 K芯片扫描发现,‘邯6172’突变体与‘邯6172’共有3 613个纯合差异SNP,平均4.1 Mb就有1个突变,变异丰富。     

大豆EMS诱变群体M_2代主要性状遗传变异及相关研究

本文研究了4个大豆品种种子经EMS处理M_2代主要农艺性状的遗传变异及相关关系。M_2代主要农艺性状均发生不同程度的遗传变异,分枝数、株高、单株荚数的遗传变异系数较大,接近或超过20％。M_2代各性状的广义遗传力以生育期、株高、主茎节数和分枝数较高,单株荚数、单株粒数、单株粒重为中等,百粒重的遗传力偏低。M_2代按10％的选择率进行选择,各主要农艺性状都能获得一定的遗传进度,分枝数、株高、单株粒数的相对遗传进度最高。单株粒数、单株荚数、全株重及生育期与单株粒重呈极显著的基因型和表型正相关;株高、主茎节数、分枝数与单株粒数、单株荚数也呈极显著的基因型和表型正相关,为相关选择指出了方向。M_2代中,株高、生育期的株系间变异大于株系内变异;分枝数、单株荚数、单株粒数的株系间变异小于株系内变异。对株系内变异大的性状,M_2代株行群体以适当大些为宜。     

航天搭载小麦株高突变体研究初探

对航天搭载小麦3个矮秆突变体和4个高秆突变体的株高、各节间及穗部性状进行研究,以探索引起航天搭载小麦株高变异原因及株高突变体穗部性状变化.结果表明,矮秆突变体株高最矮的'19h-64'仅有46.4 cm,比对照降低26.3 cm,降幅36.2％,高秆突变体株高最高的'19h-87'有92.5 cm,比对照增高19.8 ...     

离子束介导转大豆DNA小麦后代品质和农艺性状分析

利用离子束介导外源基因群转移的方法,分别将大豆全长DNA、DNA片段导入小麦,通过对M_1～M_3蛋白质含量和株高、粒质等农艺性状的变异分析可知,该方法能有效提高小麦蛋白质含量,降低株高,改变粒质。M_1获得蛋白质含量18％以上(较ck增加2.0个百分点)单株183个,M_2获得蛋白质含量18％以上(较ck增加3.6个百分点)单株33个,M_3获得蛋白质含量18％以上(较ck增加5.1个百分点)单株35个。M_3获得株高62cm以下(较ck降低7cm)的单株102个,占4.1％,部分单株株高能够稳定遗传。转基因后代部分单株和株系籽粒变为全角质。     

酒用糯高粱EMS突变体库构建及突变体筛选

[目的]利用甲基磺酸乙酯(EMS)构建酒用糯高粱突变体库,并筛选出田间表型性状明显突变的株系,为糯高粱遗传改良、新品种选育及基因功能研究提供丰富的基础材料.[方法]采用0.4%EMS对糯高粱品种红缨子进行诱变处理,M1代单株收获,并对M2代突变群体开展全生育期的田间表型性状鉴定,筛选出性状明显突变的株系.[结果]经EMS诱变处理后红缨子M1代突变群体田间存活率降至31.9%,且出现了多种性状变异,如叶片白(黄)化、叶片畸形、穗畸形、植株矮化和不育等性状,共获得M1代突变株系1020个.在M2代突变群体中发现86个突变株系,突变频率为8.43%.其中,叶色(白化、黄化、芯叶白化、浅绿色、白绿条纹、黄绿条纹)突变株系42个、叶型(畸形叶、卷曲叶和直立叶)突变株系8个、穗型(畸形、小穗和穗缺失)突变株系10个、生育期(早熟和晚熟)突变株系5个、蜡质(蜡质缺失)突变株系4个、感病性(易感病)突变株系4个、育性(完全不育和半不育)突变株系5个及株高(高杆和矮杆)突变株系8个.[结论]构建的酒用糯高粱EMS突变体库表型变异丰富,可用于高粱功能基因组学研究和酒用糯高粱育种.     

菜心EMS诱变条件优化与突变体库构建

【目的】明确甲基磺酸乙酯（EMS）诱变处理菜心种子的最佳浓度和处理时间,为EMS诱变技术在菜心种质资源创新利用方面及丰富菜心种质资源选育提供支持。【方法】设4种不同浓度的EMS溶液（0.2%,0.4%,0.6%和0.8%）和3种不同处理时间（8、12和16 h）共12个组合,诱变处理2个菜心自交系（C40和小80天）的种子,并对诱变后代出苗率和结籽株比例进行分析,筛选EMS诱变菜心种子的最佳处理条件。【结果】随着EMS浓度的增加,菜心种子成苗率和结籽株比例逐渐降低。诱变处理8 h,EMS浓度为0.6%时,C40和小80天菜心的成苗率分别65%和70%,结籽株比例分别为13%和31%;EMS浓度升高至0.8%时,C40菜心的成苗率降至50%,2个菜心材料的结籽株比例均低于20%。随着EMS处理时间的延长,菜心种子成苗率和结籽株比例逐渐降低。EMS处理浓度为0.4%时,诱变12 h,2个菜心材料（C40和小80天）的成苗率均为75%,结籽株比例分别为30%和45%;诱变16 h,C40和小80天菜心的成苗率分别降至60%和55%,结籽株比例均低于20%。EMS诱变处理不仅抑制成苗率,还严重影响结实情况。根据成苗率和M₁群体植株的结籽株比例,并保证最大诱变效率和突变体群体,确定菜心种子EMS诱变处理的最佳条件为0.4% EMS诱变处理12 h。不同基因型菜心材料对EMS的耐受性不同,生长势强的菜心材料EMS处理的时间或浓度可适当增大或降低。采用最佳诱变条件处理3000粒小80天菜心种子,在M₁群体中出现黄化、白化、皱缩、矮化及嵌合等变异性状,M₁群体包含500个突变株系。随机选取种子量大的M₁群体中176个家系,构建包含2110个单株的M₂群体,在M₂群体中发现94个突变单株,总的突变频率为4.3%。其中,叶片叶色或形状突变的单株61株,株型变异的单株共31株,花色突变的单株2株。【结论】利用EMS诱变菜心种子有明显效果,构建的菜心EMS突变体库表型变异丰富,尤其是出现株型紧凑,叶色浓绿的有益突变,可用于菜心功能基因组学研究和育种。     

提高小麦辐射诱变育种效率的研究

发展小麦生产,选育高产、抗病新品种,是必须解决的问题。小麦育种采用辐射诱变的方法、选育优质、高产、抗病新品种是行之有效的。国内外采用辐射诱变的方法已选育出一些新品种,但提高小麦辐射诱变育种效率的研究资料尚少,为此,我们进行了这方面的研究。一、γ射线、中子、EMS、γ+EMS 等不同诱变因素的诱变效果以铁春1号为试材,进行了不同诱变因素的处理,观察了其 M_2的变异情况,见表1。表1 不同诱变因素处理后小麦 M_2世代的变异率     

黄淮小麦农艺性状进化及对产量性状调控机理的分析

【目的】气候变化对小麦生产的影响已经受到广泛关注。在气候变化背景下,小麦育种必须重新定位。文章对黄淮地区小麦进化材料的农艺性状进化以及对单株产量性状调控机理进行分析,为未来小麦适应气候变化和高产育种目标提供理论依据。【方法】对30个不同染色体倍数的小麦进化材料的12个农艺性状进行进化趋势分析。并对小麦进化材料的农艺性状进行相关分析、通径分析、逐步回归分析、主成分分析和聚类分析,探讨小麦进化育种中各农艺性状对单株产量的调控规律。【结果】通过对农艺性状的进化趋势分析和多重统计分析获得如下结果：①黄淮小麦进化过程中其抽穗期、生育期、株高、单株穗数等有减少的趋势,但生殖生长期占全生育期比例、收获指数、千粒重和单株粒重等有不同程度的增加趋势。②相关分析表明,单株粒重与穗粒数、千粒重、收获指数和单株生物学产量均呈极显著正相关,与生殖生长期占全生育期比例呈显著正相关,与抽穗期、生育期和单株穗数均呈极显著负相关。③多元逐步回归分析结果表明,收获指数、单株生物学产量和生育期是决定单株粒重的3个主要因子,共同决定了单株粒重96%的变异。其中,收获指数、单株生物学产量对小麦单株粒重有大的正效应调控作用,生育期对小麦单株粒重有较大的负效应调控作用。④通径分析表明,11个农艺性状对单株粒重直接贡献大小依次为收获指数＞单株生物学产量＞穗粒数＞穗长＞单株穗数＞每穗小穗数＞生殖生长期占全生育期比例＞抽穗期＞株高＞千粒重＞生育期。其中,收获指数、单株生物学产量、千粒重和穗粒数对单株粒重有较大的正效应。⑤主成分分析结果显示,3个主成分累积贡献率达81.873%,表明3个主成分已覆盖所有性状的主要信息。⑥根据综合值的聚类分析和对不同年代的种质资源农艺性状的特征比较,将30个小麦进化材料分为了早熟矮秆低产型、晚熟高秆低产型、晚熟高秆中产型、早熟高秆中产型和早熟矮秆高产型五大类小麦资源。【结论】通过对30个小麦进化材料农艺性状的多重统计分析,得出每个小麦进化材料的相关信息。小麦由二倍体到六倍体进化过程中,收获指数、单株生物学产量和穗粒数对小麦单株粒重有明显正效应,而生育期对其有显著负效应。这是在气候变暖背景下,人工选育高产品种和自然选择共同作用的结果。     

花生突变体的诱导与筛选利用

利用诱变创新种质材料是作物遗传改良和功能基因组学研究的重要途径。本研究以丰花1号、山花13号、潍花10号等10个主要推广的栽培花生品种为材料,利用EMS、~(60)Coγ射线、快中子辐射三种方法对成熟种子进行诱变处理,获得了一个含有30 000多个M_1代单株的诱变群体。对M_2代突变体进行田间观察和近红外分析,初步筛选得到多份在叶、株型、荚果、种子发育等方面发生明显变异的材料。将具有明显性状变异的M_2代突变体进行种植繁育获得M_3代,进一步鉴定其表型变异的稳定性。这些材料的获得为花生遗传改良和功能基因鉴定提供了丰富的试验材料。     

离子束介导遗传转化小麦突变体的遗传分析

以离子束介导后代的9个小麦突变体和4个受体作供试材料,对其进行了RAPD和SSR分子标记,在此基础上获得了矮秆突变株系1042的2个特异片断,并进行了测序和同源序列分析。13个材料间分子标记遗传差异比较结果表明,离子束介导遗传转化后的突变明显小于小麦品种间的遗传差异。矮秆突变株系1042的SSR标记特异片断序列BLAST分析结果表明,从1042中扩增到的特异片断与小麦高秆基因Rht-D1 a中的部分序列高度一致,1042的株高明显降低可能是由于该株系遗传突变,产生了2个矮秆基因所致;该特异片断与小麦BAC克隆中LTR-retrotransposon Angela-3s转座子的部分片断同源性最高,说明离子束介导遗传转化诱发变异可能与小麦基因组中反转录转座子的激活有关。     

水稻空间搭载与地面γ辐照诱变效应的比较研究

【目的】了解空间环境诱变对水稻当代生长促进和生长抑制及M2代株高和抽穗期的诱变效应。【方法】从辐射敏感的粳稻品种Lemont与钝感的籼稻品种特青的重组自交系后代选择空间搭载处理当代效应不同的两组株系,比较其后代株高和抽穗期的突变频率和诱变效率。【结果】空间搭载导致"促进组"苗高平均比对照增高34.9%,"抑制组"比对照降低39.1%,两组的结实率与对照没有明显差异。两组株系M2代均出现株高和抽穗期突变,但"促进组"出现高秆、矮秆、早熟和迟熟的平均突变频率和诱变效率都显著低于"抑制组"。地面γ辐照诱发两组材料的当代平均生理损伤无显著差异,诱发M2代抽穗期的突变频率与诱变效率是"抑制组"高于"促进组",诱发高、矮秆的突变频率在两组间各有高低,但高、矮秆的诱变效率则是"促进组"高于"抑制组"。空间搭载诱发株高和抽穗期的突变频率均明显低于地面γ辐照处理,但多数性状的诱变效率则高于γ辐照。【结论】空间环境诱发水稻当代出现幼苗生长促进和抑制两种效应,M2代抑制组的株高和抽穗期的突变频率和诱变效率均明显高于促进组。     

水稻超低温辐射及咖啡因后处理的诱变效应

早籼水稻(广陆矮4号)干种子在—196℃下用γ—射线照射,并用浓度为5.6×10~(-3)M的咖啡因水溶液浸种后处理。观察了M_1代生理损伤情况,观察了M_2代叶色、抽穗早,迟和高、矮秆突变。试验结果表明,低温辐射与常温辐射相比,前者的M_1代结实率较高,而M_2代的叶色、抽穗期和株高突变频率都下降。在本试验所用的照射剂量下,咖啡因不会显著加剧M_1代辐射损伤,而M_2代的突变频率均因咖啡因浸种处理而提高,表明咖啡因有增加辐射诱变频率的作用。常温下辐射加咖啡因后处理的叶色突变,抽穗期突变和株高突变频率都较高。     

小麦矮秆易位系山农31504-1矮秆基因的鉴定及其染色体定位

以小麦矮秆种质系山农31504-1作母本与小麦高秆品种杂交,获得F1杂种和F2分离群体。初步遗传分析表明,山农31504-1的矮秆性状由部分显性单基因控制;苗期外施赤霉酸表明,山农31504-1对赤霉酸不敏感。同时利用中国春缺体-四体系和中国春端体系对山农31504-1矮秆基因进行了染色体定位,结果证明矮秆基因位于山农31504-1的2A染色体上。     

卫星搭载小麦SP2代突变系光合及主要农艺性状的研究

【目的】对小麦纯系种子进行卫星搭载处理,从中筛选突变株,为冬小麦育种提供新的种质资源。【方法】通过田间观察与室内分析,研究卫星搭载小麦陕253和西农1043 2个品种第二代(SP2)光合速率、叶绿素含量及主要农艺性状的变化。【结果】2个小麦品种共得到突变株系12份,其中陕253矮秆变异2份(SP2-253-38和SP2-253-54)、早熟变异1份(SP2-253-51)、高秆变异1份(SP2-253-27);西农1043矮秆变异6份(SP2-1043-1、SP2-1043-15、SP2-1043-16、SP2-1043-19、SP2-1043-40、SP2-1043-41)、高秆变异1份(SP2-1043-37)、矮秆大穗变异1份(SP2-1043-14)。【结论】卫星搭载能够引起较高的突变频率,为冬小麦育种提供了选择依据。     

小麦矮秆种质系山农31504-1矮秆基因的鉴定及其染色体定位

 以小麦矮秆种质系山农31504-1作母本与小麦高秆品种杂交,获得F1杂种和F2分离群体。初步遗传分析表明,山农31504-1的矮秆性状由部分显性单基因控制;苗期外施赤霉酸表明,山农31504-1对赤霉酸不敏感。同时利用中国春缺体-四体系和中国春端体系对山农31504-1矮秆基因进行了染色体定位,结果证明矮秆基因位于山农31504-1的2A染色体上。     

小麦诱变育种优缺点介绍

<正>1前言小麦诱变育种是利用物理、化学等因素,在人为创造的条件下,诱发小麦种子及植株产生基因突变,再从变异群体中选择符合人们要求的单株或个体,进而培育成新的种质材料或者新品种的方法。2诱变育种优缺点2.1诱变育种的优点2.1.1通过诱变育种可以获得个别性状优良的突变体,这些性状可能是:矮杆、抗倒伏、抗病、抗虫、品质优良、早熟和适应性广等。进而根据人工     

氮离子注入谷子诱变效应研究

本实验利用不同剂量的氮离子束注入优良谷子新品种晋谷28号干种子,并与γ射线处理作比较,研究其诱变效应,并以期获得优良变异株。形态学调查结果显示,氮离子注入与γ射线这两种方法均可诱发株高、穗长、穗型等各种农艺性状发生突变,但两种诱变方法的诱变效应存在差异,氮离子束诱发矮秆、早熟等有益性状突变的频率较大,而γ射线辐照诱发的高秆突变频率较大,结果证明等体离子束诱变技术不仅可以促使种子变异,获得穗长、穗型等有益突变体,而且获得的这些变异在后代中是可以遗传的。     

籼稻半矮秆新突变体的遗传分析及对外源赤霉素的反应

对空间诱变矮秆突变体CHA-2的遗传分析表明,其矮生性状是由2对隐性半矮秆基因控制的,分别为sd1和1个新的半矮秆基因,该基因初步定名为iga-1.从CHA-2与惠阳珍珠早杂交F2群体中选择半矮秆株与矮脚南特进行测交和自交,鉴定获得由半矮秆基因iga-1控制的新半矮秆株系H2.赤霉素敏感性试验表明,半矮秆株系H2对赤霉素敏感性下降,推测H2是属于赤霉素弱敏感矮化突变体.