水稻航天育种研究进展与展望

概述了20年来我国水稻航天育种研究的概况,对水稻空间诱变性状的变异特点、诱变作用机理和新品种选育研究进行了总结,同时指出目前水稻航天育种研究存在的问题,分析了水稻航天育种研究的应用前景.     

我国航天育种产品初具规模

航天育种,也称为空间诱变育种,是国家863计划项目,也就是将农作物种子送到太空,利用太空特殊的环境诱变作用,使种子产生变异,再返回地面选育新种子、新材料,培育新品种的作物育种新技术。它是我国航天高科技与农业遗传育种技术相结合的产物,是综合了宇航、遗传、辐射、育种等跨     

我国水稻航天诱变育种的研究动态及展望

水稻航天诱变育种是将水稻干种子搭载返回式航天器(卫星),经过空间诱变作用产生变异,在地面选择有益变异培育新种质、新品种的育种方法。与常规育种相比,航天诱变育种具有诱变频率高、变异幅度大、育种周期短、有利突变体多等特点。目前普遍认同产生变异的主要因素有微重力、强幅射、转座子活化和高真空等,并从分子生物学、生物化学水平以及细胞学水平开展空间诱变机理研究,取得了可喜进展。我国自1988年首次通过卫星搭载开展水稻航天诱变育种以来,已有9个育成品种通过了省级审定,其中“华航一号”等4个品种通过了国家级审定。鉴于水稻航天诱变育种技术具有的独特优势,其可望成为推动21世纪水稻育种的重要手段之一。     

中国的航天育种

中国是目前世界上掌握航天器返地技术的三个国家（中、美、俄）之一，也是少数利用航天技术进行诱变育种的国家。航天育种是利用卫星、飞船等返回式航天器将作物的种子、组织、器官或生命个体搭载到宇宙空间，在强辐射、微重力、高真空等太空诱变因子的作用下，使其发生遗传性状变异，利用有益变异选育出农作物新品种的育种新技术。它是航天技术与农业遗传育种技术相结合的产物，作为农作物诱变育种的新兴领域，航天育种可以创造出新的种质资源，培育出更多的优良品种。一、我国航天育种的初步成果自１９８７年始至２００１年初，我国已成功…     

航天诱变育种研究的新进展

近年来，航天诱变育种已成为空间生命科学研究方面的重要内容之一。国内外利用航天诱变育种技术培育了粮食作物，经济作物，花卉及抗生菌等高产优质新品种（系），经过卫星搭载，生物在高真空，微重力，强辐射及其他因素的综合作用下产生了变异，也可激活细胞中的转座子，使生物发生突变，航天诱变育种技术开创了育种的又一新途径。     

果树辐射诱变育种研究进展

继实生选种和杂交育种后,辐射诱变育种也成为创造果树新种质的一个有效途径。通过辐射诱变,大大提高了果树基因突变频率,而且可以产生小量突变,获得常规育种难以获得的新种质。开展果树辐射诱变育种几十年来,国内外已经创造出许多的具有优良生物学性状和经济性状的果树新种质,辐射材料、诱变剂和诱变方法不断得到补充和改良,短枝型变异、早熟变异、抗性变异、无籽变异等辐射效应的研究也在逐渐深入地开展起来。同时,笔者认为果树辐射诱变育种与常规杂交育种、果树离体培养相结合是其今后发展的方向,辐射诱变育种和单倍体育种相结合在农作物育种上有诸多成功的例子,为其在果树育种上的应用也提供了有益的借鉴。     

航天育种有关知识

一、什么是航天育种航天育种也称为空间技术育种或太空育种,就是指利用返回式航天器和高空气球等所能达到的空间环境对植物的诱变作用以产生有益变异,在地面选育新种质、新材料,培育新品种的农作物育种新技术。二、我国从什么时候开始进行农作物航天育种的1987年8月5日,随着我国第九颗返回式科学试验卫星的成功发射,一批水稻和青椒等农作物种子被送向了遥遥天际,这是我国农作物种子的首次太空之旅。当时搭载作物种子的目的并不是想育种,只是想看看空间环境对植物遗传性是否有影响。但是,科学家们在实验中无意发现,上过天的种子中发生了一些意外的遗传变异,因此人们开始考虑利用这种方式进行农作物航天育种。     

蜜蜂航天育种研究进展及展望

本文对蜜蜂航天诱变育种的理论基础、性状变异特点、主要研究方法、研究进展进行了综述,并对其应用前景进行了展望。     

质疑“航天育种”

正随着神州9号载人飞船太空遨游归来,"航天育种"再次成为媒体宣传的热点,这让笔者不得不追踪觅迹,查一查航天育种的来龙去脉。何谓"航天育种"据航天育种工程首席专家解释:航天育种又叫航天诱变育种,是利用太空特殊环境因素,诱发农作物的遗传性发生变异,即利用空间环境的宇宙粒子、     

航天搭载对玉米自交系SP_1的诱变效应

航天诱变是创造变异的有效手段,通过卫星搭载3个玉米自交系干种子,研究其诱变当代(SP1)主要性状的诱变效应。结果表明,航天辐射处理畸变率增大,生育期不同程度延长,主要株型性状表现出不同程度的抑制作用,而成苗率和成株率、主要雄穗性状和果穗性状等差异较大,表现既有促进作用也有抑制作用;SP1群体内各性状的变幅和变异系数均大于对照,表明航天搭载能创造丰富的变异,而其是否为遗传性变异有待进一步验证。     

玉米主要穗部性状的变异及相关性分析

为了明确玉米主要穗部性状的遗传变异规律,分析重要穗部性状间的相关性。以组合HN4*QN17 自交衍生形成的包括287 个家系的F2：3群体及其相应的亲本作为试验材料,按照随机区组排列进行田间试验。应用Excel2003 和DPS2000 对9 个主要穗部性状数据资料进行变异特性和相关性分析。结果表明,穗部性状呈双向超亲分离,9个穗部性状变异系数的大小两试验点（海南三亚和山东青岛）具有较好一致性,性状变异系数的大小顺序为秃尖长>穗粒重>行粒数>穗长>百粒重>穗行数>穗轴粗>穗粗>出籽率;除秃尖长外,穗粒重与其他7个性状均达到极显著的正相关关系,穗粒重与各性状的相关性大小顺序依次为行粒数>穗长>穗粗>百粒重>穗轴粗>出籽率>穗行数。说明秃尖长、穗粒重、行粒数、尧穗长性状变异系数大,在分离世代中有较广泛的选择空间;秃尖长与穗长、穗轴粗与穗粗性状间呈显著正相关性,在育种实践中同步改良这些性状有一定难度;穗行数与行粒数、穗行数与穗粗性状间的显著正相关性,在育种中同步提高这些有利性状是可行的。穗部性状间的变异规律和关联性可为该组合二环系选育中性状的取舍提供一定理论参考。     

离子束诱变小麦的数量性状研究(英文)

[目的]阐述离子束诱变植物的数量性状。[方法]调查了离子束诱变小麦同一母本后代的特殊变异表型、农艺性状、蛋白质和湿面筋含量。[结果]有的个体表现出形态学多样性。株高、穗长和蛋白质含量受离子束显著影响,有效分蘖数和湿面筋含量受到轻微影响。多重比较表明各组性状存在不稳定性。[结论]离子束辐射呈现多样性和不定向性的特点,可以对同一突变体造成多种变异。后代性状的不稳定性暗示同一辐射区域的细胞也可能有不同命运。特定性状可能要经过数代才会稳定。离子束辐射效应可能是直接辐射损伤、间接辐射损伤和旁观者效应和自适应效应的综合效应。     

大豆科丰14诱变系主要农艺性状和品质性状变异分析

大豆经过辐照诱变,后代性状会发生一定变异,本试验旨在解析辐照后大豆诱变后代的性状变异规律,为辐射育种的深入研究提供理论支撑;通过对大豆科丰14及其20个辐照诱变系主要农艺性状和品质性状进行测定和分析,结果表明,65%的诱变系生育期延迟7d以上,80%以上的诱变系在株高、主茎节数、茎粗、单株荚数、单荚粒数、百粒重和单株产量等性状上有显著变异,35%的诱变系底荚高度有显著变异,分别有20%、30%和15%的诱变系的蛋白质、脂肪和异黄酮含量变异显著。20个诱变系的农艺性状变异较大,品质性状变异较小;90%诱变系单株产量显著提高,生育期、株高、主茎节数、茎粗、单株荚数和百粒重的增加对产量提高有促进作用,而部分诱变系的单荚粒数和百粒重减少又会在一定程度上制约着产量提高;大部分诱变系蛋白质含量呈下降趋势,脂肪含量呈上升趋势,而异黄酮含量的变异与各性状之间无明显关系。     

低剂量电子束辐照对马铃薯品质的影响

为探讨低剂量电子束对马铃薯品质的影响,以马铃薯二级种薯尤金885及海薯1号为供试材料,利用加速器产生的电子束辐照处理种薯后进行田间培育,研究其对马铃薯产量及品质的影响。结果表明：低剂量电子束辐照具有良好的增产效果,3～6Gy处理组的增产效果明显;低剂量电子束辐照对淀粉、干物质及还原糖含量有明显的影响,但因品种不同而有所...     

卫星搭载黄瓜主要性状的变异研究

利用返地卫星搭载黄瓜干种子，后经地面种植观察，测定发芽率，研究性状的变异，结果表明，卫星搭载对该黄瓜种子无损伤，发芽率同对照达100％，高空特殊条件能引起黄反后代性状的变异，株高、节间长度、叶柄长、茎粗表现正向变异。平均单叶面积和第一雌花节位趋向于正态变异，而且各性状均以有利变异为多。因此，本试验进一步证实了利用卫星搭载作物种子引起变异选育优良品系，是一种安全、有效、快速的诱变育种途径。     

白芷表型相关性分析

考察研究了南川5个乡镇共110份白芷单株的株高、茎粗、冠幅、茎生复叶数和叶片长等15个相关性状,并进行了实地观测和数据分析。结果表明,各个性状变异程度较高,平均变异系数为16.68%;其中冠幅的变异系数最大,变异系数为28.52%,其次是叶柄长、主根长、根干重等;变异系数较小的为折干率,为5.87%。研究结果表明,白芷群体间的分化较大,植株性状之间存在明显的相关性,该研究为白芷良种选育提供依据。     

航天诱变对糯玉米主要数量性状及配合力的影响

糯玉米纯合自交系S147、S181种子经过航天诱变处理得到的诱变系,按照NCⅡ遗传交配设计,分析航天诱变处理对糯玉米自交系主要农艺性状的诱变效应,结果表明:航天诱变可使纯合玉米自交系的农艺性状产生变异和配合力产生显著变化;S147、S181对航天诱变处理的反应差异明显.     

低能离子束辐照番茄种子的初步研究

研究表明,低能离子束辐照番茄干种子,对番茄农艺学性状有一定影响。在M_0N~+处理发芽率随着剂量升高(能量不变)有所下降,但不明显,出苗时间随剂量增加逐渐推迟1～2d,但Ar~+处理株高多数比对照增高,长势比对照强,果形、果面有变异。不同低能离子束处理得到结果不太一致。M_1叶形、果形有明显变异。     

Assessment of genetic effects on important breeding traits in reciprocal DH populations of winter oilseed rape (Brassica napus L.)

Here we present a study on the genetic effects of agronomic and seed quality traits in double haploid (DH) populations, which were developed by microspore culture from reciprocal F₁ hybrids produced between cultivar Californium and DH W-15. Each of the populations consisted of 25 DH lines. The field experiments were conducted in a randomized complete block design with three replications during three growing seasons. Field observations were recorded on seed yield and its structure: the number of branches and pods per plant, the number of seeds per pod, the 1000-seed weight, the content of fat in the seeds, and three unsaturated fatty acids (oleic, linoleic, linolenic) in the seed oil. In order to investigate the influence of cross direction on the studied traits, parental effects were evaluated on the basis of differences between reciprocal DH populations. The maternal effect was revealed on the number of seeds per pod and the effect of the paternal form on linolenic acid content. The occurrence of transgression effects also depended on the direction of crossing and this was particularly noticeable in terms of the number of seeds per pod. The use of multivariate statistical methods allowed for the simultaneous characterization and grouping of tested lines in terms of several traits. Graphic images of the distribution of DH lines in the space of the two first canonical variates showed a great variation between the two reciprocal populations, both in terms of yield and its components, as well as fat and those unsaturated fatty acids.