提高小麦×玉米中小麦单倍体苗加倍率的研究

以小麦玉米杂交产生的小麦单倍体为材料,研究了单倍体苗分蘖节切口预处理对加倍率的影响。结果表明,加倍前对分蘖节进行切口处理的单倍体苗加倍率和加倍效率均达90.3%,比对照高16个百分点。对560个加倍成功的DH株的第一结实穗位分布进行了统计,从主茎开始结实的植株只占31.1%,其余均从分蘖穗开始结实,个别植株到第13个分蘖穗才收到种子;前5个穗位开始结实的植株占82.1%,前7个穗位占94.3%。结果表明,小麦单倍体的加倍率不仅受加倍方法的影响,还与加倍处理前后的栽培技术有关,培育多蘖壮苗、提高分蘖成穗率是提高加倍率的重要保障。     

玉米单倍体花药外露、花药大小与花粉育性的相关性研究

以优良自交系FAPW和BN490A组配的单倍体群体为材料,利用t测验、相关分析等方法研究单倍体花药外露、花药大小与花粉育性之间的相互关系。结果表明:玉米单倍体雄穗自然加倍率较低(28.2%),大部分花药外露(81.3%)和小部分花药不外露(15.6%)的单倍体花粉可育;花粉可育的单倍体花药大小大于花粉败育的单倍体,但在花粉可育的单倍体植株中,花粉的育性并未随着花药大小的增大而提高。在实际单倍体自然加倍过程中,可以依据玉米单倍体花药外露与否、花药大小与花粉育性的关系,通过花药是否外露与花药大小判断雄穗的育性。     

玉米单倍体雌穗育性自然恢复研究

为了对玉米单倍体雌穗育性恢复能力进行系统遗传分析,本研究以22个玉米自交系诱导产生的单倍体为材料对雌穗自然恢复能力进行观察,通过分类比较的方法分析单倍体雌穗平均结实株率、平均结实籽粒数和2个雌穗育性恢复指标自然恢复的遗传特点。结果表明,不同自交系的单倍体雌穗平均结实株率为89.54%,变异范围为73.56%~99.18%;单倍体雌穗平均结实籽粒数为15.4粒,变异范围为2.67~59.82粒。单倍体雌穗结实株率的广义遗传力为0.67,平均结实籽粒数的广义遗传力为0.86。22个自交系材料中,B73的单倍体雌穗育性恢复能力较其他试验材料强,单倍体雌穗平均结实株率为99.18%,平均结实籽粒数为59.82粒,基因型在单倍体雌穗育性自然恢复过程中起主要作用。通过对单倍体雌穗育性恢复与雄穗育性恢复性状进行相关性分析发现单倍体雌穗育性恢复与雄穗育性恢复是2个相对独立的过程。     

不同基础材料和秋水仙素浓度对玉米单倍体加倍率的影响

试验研究了不同种质基础材料和秋水仙素不同处理浓度对玉米单倍体加倍率的影响。结果表明:秋水仙素质量浓度为0.7 mg/m L浸芽8 h处理玉米单倍体的加倍效果最好,加倍率高达14.2%;秋水仙素质量浓度为0.8 mg/m L浸芽8 h处理的单倍体加倍率次之(11.9%)。PH4CV×D12(26.0%)、PHB1M×D12(25.6%)、PHGJ4×D18(23.1%)和PH6WC×D18(21.1%)的单倍体加倍率显著高于PHB1M×PH4CV(13.3%)和PH6WC×PHGJ4(8.2%),用DH系组配基础材料选系,可显著提高玉米杂交组合单倍体加倍率。     

不同播期对玉米单倍体自然加倍效果的影响

为探索河南省新乡市气候条件下玉米单倍体自然加倍的最佳播期,以H847×H865的F1代为基础材料,用孤雌生殖诱导系1089诱导其获得的单倍体为试验材料,采用10个播期(4月27日、5月2日、5月7日、5月12日、5月17日、5月22日、5月27日、6月2日、6月7日、6月12日)分期播种,研究不同播种期对玉米单倍体自然加倍率(显花药率、结实株率)的影响。连续2 a的试验结果表明:不同播期对玉米单倍体自然加倍率的影响有明显差异,4月27日播期的单倍体植株显花药率(57.2%)和结实株率(7.2%)均为最高;其次是5月2日播期,单倍体植株显花药率和结实株率分别为56.7%和6.8%;6月7日播期的单倍体显花药率(12.7%)最低,6月12日播期的结实株率(1.0%)最低;10个播期的单倍体显花药率平均为30.2%,结实株率平均为4.78%。4月27日、5月2日2个播期单倍体的自然加倍率与其他播期相比达极显著差异,表明在当地气候条件下,4月27日—5月2日播种有利于玉米单倍体的自然加倍。     

玉米单倍体加倍技术的研究进展

玉米单倍体加倍技术作为DH育种中的关键技术之一,能够显著加快玉米育种进程。在单倍体加倍技术中如何高效率加倍已成为关键性因素。主要对获得玉米单倍体的方法、玉米单倍体的鉴定、单倍体加倍技术进行综述,并对今后单倍体加倍技术的进一步研究进行了展望。     

玉米单倍体自然二倍化研究

本研究以玉米杂交种郑单958诱导产生的玉米单倍体群体为材料,利用流式细胞仪对单倍体自然条件下的二倍化现象进行了观察。结果表明,在自然条件下,体细胞加倍与生殖细胞加倍并不显著相关,雌雄穗加倍存在差异,并且雌穗自然加倍率较高。雄穗可育单倍体植株的体细胞基本上处于单倍状态(1C),少数体细胞中存在单倍体与二倍体细胞的倍性嵌合现象,并检测到了1%~2%的非整倍体(1.5C)现象。体细胞二倍化有随雄穗育性水平升高而增加的趋势。     

不同生态条件下玉米单倍体诱导率和加倍率研究

以8个不同基因型组合为母本、玉米单倍体诱导系JS6-1为父本,在三亚、长春和长岭3种生态环境下研究了单倍体的诱导率、自然加倍率和秋水仙素加倍率。结果表明:不同地点和不同基因型材料的玉米单倍体诱导率、自然加倍率和秋水仙素加倍率之间差异显著。在三亚的单倍体诱导率、自然加倍率和秋水仙素加倍率显著高于长春和长岭,长春的自然加倍率和秋水仙素加倍率显著高于长岭,但单倍体诱导率无显著差异,三亚更适合玉米单倍体诱导和加倍。不同基因型组合的诱导率和加倍率也存在显著差异,由DH系L16所配组合J13×L16(先锋父本×先锋父本DH系)的诱导率和加倍率均显著高于其他组合。选择合适生态条件和基础材料,加强田间管理是提高单倍体育种效率的关键措施。     

不同基因型玉米单倍体雄穗自然加倍研究

为探讨不同基因型的玉米单倍体雄穗自然加倍的情况,利用由7个优良自交系组配的FAPW/BN490A、BN490A/BN486A、PHZ51/H33和MT-1/H32等4个单倍体群体研究玉米单倍体的花药外露与花粉育性。结果表明:FAPW/BN490A群体位于雄穗分枝的花药外露概率高于位于雄穗主轴的花药外露概率;在所研究的4个单倍体群体中,FAPW/BN490A群体的花药外露率和可育花粉率均为最高,平均值分别为35.7%和72.2%;其次为BN490A/BN486A群体(13.0%,53.8%)与PHZ51/H33群体(13.0%,48.7%),MT-1/H32群体的最低,分别为12.0%和47.4%;通过多重比较发现FAPW/BN490A群体的花药外露率和花粉可育率与其余3个群体均显著差异,但其余3个群体间无差异,表明玉米单倍体的雄穗育性只在特定基因型间存在差异;在4个单倍体群体花药不外露株的植株中,均存在一定比例可育的花药,花粉可育率为0~95.0%,且每个群体可育花粉率在0~25.0%和25.0%~50.0%的植株较多,而50.0%~75.0%和75.0%的植株较少,即不同基因型的玉米单倍体群体中,花药不外露株的雄穗育性有较低程度恢复,且可育花粉率越高的植株数越少。     

水稻单倍体离体自然加倍因素的研究

以籼爪杂交稻F2花粉单倍体幼穗为材料，对山梨醇，蔗糖，2，4－D和NAA作了不同浓度配比的矩阵图法设计试验，获得高达91．7％的二倍体自然加倍率，试验结果表明，附加山梨醇20－80克／升无蔗糖的N6培养基对单倍体的自然加倍有明显的促进作用；培养基中附加1－4毫克／升2，4－D亦可大大提高加倍率，形成2，4－D→愈伤组织→自然加倍正相关关系，水稻单倍体具有绿苗诱导率高和倍性不稳定的特点。     

玉米耐低钾特性的遗传效应分析

利用数量遗传学方法,在低钾土壤上研究耐低钾基因型玉米植株茎秆长度性状和苗期叶片耐性指数的遗传模型及其关系。结果表明:耐低钾基因改变了植株高度、穗上茎长和穗位高度的各遗传效应;在所有遗传效应中,降低玉米耐性的遗传效应占主导地位:玉米耐低钾特性受主效基因和微效基因控制;主效基因是由增强耐性和降低耐性的两种基因类型构成,其互作增加玉米耐性,微效基因及其互作降低耐性。     

玉米花粉诱导小麦单倍体技术研究进展

小麦与玉米杂交利用玉米染色体的消失而产生小麦单倍体是快速培育小麦新品种和构建特殊遗传群体的重要途径。针对玉米花粉诱导小麦单倍体技术研究现状,系统归纳总结了不同培养基、胚龄、幼胚大小对小麦单倍体诱导技术的影响以及小麦单倍体加倍的最新研究进展。     

Tg29诱导糯玉米单倍体的效率及DH系鉴定

【目的】检验新选诱导系Tg29诱导糯玉米单倍体的效率以及糯玉米DH系的稳定性,为单倍体技术在糯玉米育种上的应用提供参考。【方法】将玉米孤雌生殖诱导系Tg29与16份不同基因型的自交系和杂交种杂交,并根据籽粒Navajo斑纹和ABPI紫色植株显性双标记系统对所诱导的孤雌生殖单倍体进行筛选;分析从京糯6/Tyc115中诱导出的单倍体经秋水仙素加倍获得的16份DH系的田间和农艺性状表现,从而对糯玉米DH系进行鉴定。【结果】在16份糯玉米母本材料中,从JN18、JN18/BN2和Tyc115中诱导单倍体的频率较高,分别为10.41%,9.79%和9.25%;而从浚白34和京糯6中诱导单倍体的频率较低,分别为3.45%和3.13%;Tg29的平均单倍体诱导率为6.55%。在株高、穗位、株型性状上,糯玉米DH系内均呈高度的一致性,其中Tyc115、京糯6、JN18等DH系在生长势和果穗性状上符合育种要求。【结论】利用Navajo斑纹和ABPI紫色植株显性双标记系统来鉴别杂交诱导的糯玉米单倍体是可靠的;Tg29对不同糯玉米基因型材料均能诱导产生单倍体,但诱导率与母本基因型材料有很大关系;糯玉米单倍体加倍获得的DH系的群体遗传结构是同质的,是完全意义上的纯合。     

不同生态区玉米单倍体自然加倍率研究

在不同生态区种植同一基础材料诱导产生的单倍体,研究种植环境对单倍体自然加倍率的影响。结果表明,不同地区的玉米单倍体自然加倍率差异显著,在张掖和三亚单倍体自然加倍率相对较高,分别为5.4%和4.8%,在陇南的自然加倍率最低为1.6%,说明在张掖春播和三亚冬播更适合玉米单倍体自然加倍。     

玉米单倍体加倍问题探讨

玉米单倍体育种发展到现在已经有90年的历史了,育种家从未停止对该方法的探索和改进。从最初单倍体的无法识别,到加入标记使得单倍体肉眼鉴别成为可能,直至现在通过各种技术让单倍体的鉴别可以批量进行;从当初的诱导率2%左右到现在超过10%,都蕴含着育种家的各种尝试创新。文章中对单倍体另一个非常重要的限速环节——加倍环节进行了详细阐述。加倍是植株从无法正常结实的单倍体通过自然或化学方式,成为可育的纯合二倍体的过程。因为雄穗的自然加倍率非常低成为植株自然二倍化的限制因素,化学加倍的方式可以有效提高加倍率,但是主要使用的化学药剂秋水仙素是剧毒物质,对人类,牲畜和环境都不友好,成为育种家们期待改善的主要方向,目前尝试替代药品和物理方式,但是没有非常稳定而高效的结果,所以,加倍方式的创新和改革依旧会成为近阶段育种家们研究的主要方向。     

玉米单倍体在春夏不同播期条件下的自然加倍效果研究

[目的]研究不同基因型玉米(Zea mays L.)单倍体在春夏不同播期条件下的自然加倍效果,为玉米单倍体育种的应用提供参考。[方法]选取6个不同材料来源的玉米杂交组合178/137、郑58/7319、8102/6213、478/6231、7922/T138、5312/4122作为母本材料,散粉期用单倍体诱导系高诱一号作为父本进行杂交,成熟收获后根据籽粒标记挑选出准单倍体籽粒。将得到的各个材料的准单倍体籽粒分别于2011年5月2日(春播)和6月15日(夏播)种植在试验基地,观察测定其散粉率、育性自然恢复率和结实株率等。[结果]不同基因型玉米单倍体在春夏不同播期条件处理下自然加倍效果具有明显的差异:显花散粉率最高为57.72%,最低为5.83%,平均为31.81%;自交结实率最高为6.8%,最低为3.3%,平均为5.1%。不同材料来源的玉米单倍体夏播和春播的显花散粉率平均分别为34.24%、29.37%,夏播比春播高4.87%;自交结实率夏播明显高于春播。[结论]夏播更利于玉米单倍体的自然加倍。     

玉米甜糯双隐性DH系品质和产量性状的配合力和遗传特性

【目的】为玉米甜糯双隐性DH系的利用和甜糯玉米品种的选育提供理论基础。【方法】选取4个糯玉米自交系作母本,6个甜糯双隐性DH系（由单倍体加倍获得的双单倍体）作父本,按照NCⅡ试验设计,组配24个甜糯组合,分析皮渣率、支链淀粉含量和单穗鲜重的配合力效应和遗传特性。【结果】皮渣率、支链淀粉含量和单穗鲜重3个性状在组合间存在极显著差异;皮渣率、支链淀粉含量、单穗鲜重的广义遗传力分别为64.85%、79.59%和70.13%;狭义遗传力分别为42.33%、46.87%和43.45%。【结论】DH4、DH3为综合性状优良的DH系,皮渣率、支链淀粉含量、单穗鲜重受加性基因和非加性基因的共同影响,以加性基因为主;3个性状狭义遗传力均较低,不宜进行早代选择。     

玉米单倍体的诱导 加倍技术及其应用研究

孤雌生殖诱导系的单倍体育种技术在玉米育种中被广泛应用,极大地加快了育种进程。介绍了单倍体概念及其植物学形态;阐述了玉米单倍体的获得途径和加倍方法,以及育种中单倍体的筛选方法,其中人工获得单倍体的途径主要有远缘杂交、花药培养、小孢子培养、物理法诱导、化学法诱导、不定配子体诱导孤雄生殖、孤雌生殖诱导系诱导,加倍的方法主要包括单倍体的自然加倍和化学加倍,单倍体的筛选可以通过遗传标记性状、形态特征以及流式细胞仪和分子标记加以筛选;讨论了单倍体在缩短育种周期、群体改良、筛选突变体、构建基因定位群体,以及商业杂交种亲本保纯提纯方面的应用价值;分析了单倍体育种技术存在的主要问题,并对其应用前景进行了展望。     

玉米单倍体高效加倍技术规范

根据多年来玉米单倍体育种研究的理论和实践,结合国内外单倍体育种的成功经验,组装集成了“玉米单倍体高效加倍技术规范”（仅供参照试用）。本规范是玉米单倍体人工（化学）加倍的基本操作程序,适用于利用杂交诱导单倍体快速选育玉米自交系技术,主要包括单倍体种植、单倍体植株确认、高效加倍技术、单倍体植株的授粉与收获、获得DH系等5个技术环节。按此技术规程操作,可显著提高单倍体的加倍率和育种成效。     

玉米单倍体育种技术研究进展

介绍了玉米双单倍体(DH)的产生过程和单倍体诱导的遗传学研究进展,综述了单倍体的鉴定筛选方法以及染色体加倍的途径,以获得可育的D0植株,并对如何提高单倍体的鉴定效率和成功率及其应用范围进行了展望。