甜玉米单倍体诱导和加倍方法研究

【目的】探索单倍体诱导系在甜玉米单倍体育种中应用的可能性及适宜的甜玉米单倍体诱导和加倍方法,为加快我国甜玉米育种进程、提高甜玉米育种效率奠定基础。【方法】采用3个诱导系和4个甜玉米杂交种,设计4种秋水仙素化学加倍甜玉米单倍体的方法,对提高甜玉米单倍体诱导率和加倍率的方法进行比较研究。【结果】甜玉米单倍体诱导试验表明,3个单倍体诱导系的诱导率有极显著差异,其中以TY1的诱导率最高,为7.99%;4个甜玉米杂交种诱导率差异极显著,以"绿色先锋"的诱导率最高,为7.57%。秋水仙素加倍甜玉米单倍体试验表明,浸芽法和针刺生长点法对植株伤害较严重,存活率低于50%;浸种法(0.5 mg/mL秋水仙素)和针刺生长点法(0.3mg/mL秋水仙素)的散粉率较高(48.4%,28.9%),相应的结实率也较高(15.2%,11.1%),说明浸种法处理效果最好,针刺生长点法次之。【结论】适宜的单倍体诱导和加倍方法能显著提高甜玉米单倍体的育种效率。     

甜瓜单倍体加倍技术研究

[目的]系统研究甜瓜单倍体加倍技术。[方法]以变种卡沙巴甜瓜为材料,研究6-BA在单倍体胚挽救过程中对再生植株自然加倍的影响;以甜瓜单倍体试管苗及移栽成活的单倍体植株为材料,研究秋水仙素对单倍体的加倍作用。[结果]低浓度6-BA(0.1、0.2和0.5 mg/L)对单倍体再生率和自然加倍率无明显影响。高浓度6-BA(2 mg/L)对单倍体再生率无明显影响,但能大大提高单倍体自然加倍率。1 mg/L6-BA能同时提高单倍体再生率和自然加倍率;用秋水仙素对单倍体试管苗加倍时,成株率较低,加倍效率仅有16.6%。对移栽成活的单倍体植株加倍时,用0.5%秋水仙素+2%DMSO浸泡生长点2 h,成株率达100%,加倍效率达37.5%。[结论]1 mg/L6-BA和0.5%秋水仙素+2%DMSO对甜瓜单倍体的加倍效果较好。     

秋水仙素和除草剂浸芽加倍玉米单倍体效率的研究

以Mo17× PHB1M诱导的单倍体子粒为试验材料,利用戊炔草胺、甲基胺草磷和秋水仙素为加倍药剂,浸芽处理单倍体种子.结果表明:戊炔草胺质量浓度为4～16 mg/L时的加倍率为5％～16％;甲基胺草磷质量浓度为8～32 mg/L时的加倍率为8％ ～ 16％;秋水仙素质量浓度为0.4～1.0 mg/L时的加倍率为5.5％ ～16.5％,3种药剂对玉米单倍体加倍均有效果.其中8 mg/L的戊炔草胺、21 mg/L的甲基胺草磷、0.7 mg/L的秋水仙素浸芽8h的玉米单倍体加倍率均为各组最高.戊炔草胺和甲基胺草磷可以替代秋水仙素加倍玉米单倍体.     

秋水仙素对烟草单倍体幼苗加倍及成苗效应研究

以2片真叶期的烟草单倍体幼苗为材料,采用二次饱和D-最优设计,研究了秋水仙素浓度及其浸苗处理时间对染色体加倍率及成苗的影响.结果表明:秋水仙素浓度、浸苗时间对加倍率、成苗数和双单倍体植株数的影响不一致;0.346 9%的秋水仙素、浸苗72 h处理的加倍率达到最高值54.18%;0.387 8%的秋水仙素、浸苗24 h的成苗数最多,达92.88株;0.311 5%的秋水仙素、浸苗49.7 h的双单倍体植株数最多,达37.06株.研究得出以获得最多的双单倍体系数量为研究目的时,采用0.3115%的秋水仙素、浸苗49.7 h较为适宜.     

玉米单倍体育性的自然恢复和染色体化学加倍效果研究

【目的】对单倍体不同类群组成下雌雄育性的自然恢复现象以及秋水仙素处理的浸种法、浸根法、浸芽法和注射法的加倍效果进行研究,为提高玉米单倍体加倍频率提供参考。【方法】利用自选诱导系JS6-1诱导杂种F1代J-211(Reid×Reid)、J-212(Lancaster×Lancaster)、J-213(Reid×Lancaster)产生的单倍体为材料,对单倍体育性的自然恢复和不同质量浓度(0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6mg/mL)秋水仙素处理及其4种不同处理方法(浸种法、浸根法、浸芽法和注射法)的化学恢复效果进行研究。【结果】不同基因型材料诱导产生的单倍体雌穗的自然育性差异较大,平均结实率为46.49%,其中J-212(Lancaster×Lancaster)的结实率最高,为59.09%;J-211(Reid×Reid)的结实率最低,为33.33%。雄穗的自然育性远远低于雌穗,最高的为6.25%。秋水仙素加倍处理时,以幼苗期采用浸根法和注射法的化学恢复效果最佳,秋仙素处理的最佳条件为0.4~0.6mg/mL秋水仙素+体积分数5%甘油+体积分数3%DMSO溶液。【结论】Lancaster×Lancaster类群基础材料的自然育性恢复力最强。秋水仙素加倍处理的最优方法为:1注射法,药剂为0.6mg/mL秋水仙素+体积分数5%甘油+体积分数3%DMSO溶液;2浸根法,药剂为0.4mg/mL秋水仙素+体积分数5%甘油+体积分数3%DMSO溶液。     

喷淋秋水仙素加倍玉米单倍体籽粒最适条件及应用效果研究

为了提高玉米单倍体籽粒加倍效率,探索更简便、有效、安全的加倍方法,为单倍体籽粒加倍应用提供参考。试验研究喷淋秋水仙素不同处理对玉米单倍体加倍率的影响及在最适条件下应用于不同种质材料的效果。浓度分别为0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mg/mL,喷淋时长分别为6、8、10、12、14 h。秋水仙素浓度为0.6 mg/mL、喷淋时长10 h时,玉米单倍体幼苗的加倍效果最佳,加倍率最高达17.5%;秋水仙素浓度为0.8 mg/mL、喷淋时长10 h时,单倍体幼苗加倍率排第2位(16.4%)。在不同种质基础单倍体籽粒为试验材料中,研究秋水仙素浓度为0.625 mg/mL、喷淋时长10 h和直接播种的加倍效果。研究显示,喷淋秋水仙素加倍法效果明显,与对照相比达到极显著水平,是对照的1.54～9.47倍,平均为对照的3.78倍。2018年冬海南佛罗的自然加倍率仅为0.55%～7.69%,平均自然加倍率为2.46%,秋水仙素喷淋法的平均加倍率为9.29%。自然加倍率均值:SS-NSS种质(4.49)﹥NSS种质(2.38)﹥SS种质(1.48);喷淋秋水仙素加倍率均值:NSS种质(16.67)﹥SS-NSS种质(10.98)﹥SS种质(5.98)。秋水仙素喷淋法加倍效果明显,适用性广,有一定的推广应用价值。     

高效生物诱导玉米单倍体及加倍方法的研究

【目的】探讨高效的玉米单倍体诱导和加倍方法。【方法】以北方春玉米区高抗茎腐病的自交系Z99和高感茎腐病的自交系R120的杂交F1代为母本,以5个诱导系(Y601~Y605)为父本,进行单倍体杂交诱导试验;以秋水仙素作为玉米单倍体人工染色体加倍药剂,采取4种处理方法(浸种法、浸芽法、滴心叶法、注射法),每种方法设置3个质量浓度梯度(0.1,0.3和0.5mg/mL)进行单倍体加倍试验。【结果】单倍体诱导试验表明,延迟授粉(长花丝≥8cm)的平均单倍体诱导率为17.4%,约为正常授粉(短花丝≤4cm)条件下的3.3倍;伏后授粉的诱导率平均为18.9%,约为伏期授粉的3.3倍。秋水仙素加倍试验中浸种法对植株伤害较严重,存活率低于50%;注射法(0.5mg/mL)和滴心叶法(0.3mg/mL)的散粉率较高(46.9%,28.3%),相应的结实率也较高(14.6%,10.9%)。【结论】花丝长短和授粉时间对玉米单倍体诱导率有重要影响,延迟授粉时间和较低的温度有利于提高单倍体诱导率;秋水仙素加倍玉米单倍体时注射法处理效果最好,滴心叶法次之。     

划胚方法对玉米单倍体加倍效率的影响

随着新型诱导系在育种领域的选育和诱导效率的提高,玉米单倍体加倍技术发展也至关重要,但现有单倍体加倍方法效率普遍较低。为了进一步提高玉米单倍体的加倍效率,探索最佳的加倍条件,采用对玉米籽粒胚部划胚技术及不同质量分数的秋水仙素和不同处理时间对玉米单倍体籽粒进行划胚加倍。结果表明,对玉米单倍体的划胚处理显著高于自然加倍;不同质量分数的秋水仙素及不同处理时间对加倍后植株散粉率等影响显著,其中,秋水仙素质量分数为0.04%、处理时间3 h的散粉率最高,加倍效果最佳。     

糯玉米单倍体诱导和加倍的研究

【目的】探索单倍体诱导系在糯玉米单倍体育种应用中的可能性及适宜的糯玉米单倍体诱导和加倍方法,以加快我国糯玉米育种进程,提高糯玉米育种效率。【方法】诱导试验中以吉林农业大学选育的5个诱导系(HG1-HG5)作为诱导材料对不同糯玉米母本材料进行诱导,比较不同花丝长度、授粉时期和果穗部位对糯玉米单倍体诱导率的影响;加倍试验中,以秋水仙素作为糯玉米单倍体人工染色体加倍药剂,采取4种(浸种法、浸芽法、滴心叶法、针刺生长点法)处理方法,每种方法设置3个秋水仙素质量浓度梯度(0.3,0.5和0.7mg/mL)并辅以2.5%二甲基亚砜(DMSO)作为助渗剂,筛选适宜的糯玉米单倍体加倍方法。【结果】诱导试验结果表明,延迟授粉(花丝长度≥8cm)单倍体诱导率均值为17.9%,约为正常授粉(花丝长度≤4cm)条件下的2.9倍;伏后授粉单倍体诱导率均值为19.4%,约为伏期授粉的3.1倍;果穗顶部的诱导率(6.87%)高于底部(5.61%)。加倍试验结果表明,浸种法对植株伤害较严重,存活率低于50%;针刺生长点法(0.7 mg/mL)和滴心叶法(0.5 mg/mL)的散粉率较高(45.9%,28.9%),相应的结实率也较高(15.2%,11.1%),说明针刺生长点法处理效果最好,滴心叶法次之。【结论】糯玉米单倍体育种能提高糯玉米育种效率。     

玉米单倍体加倍效果的研究

本试验用高诱1号诱导的单倍体植株为材料,在5～6叶期用两种浓度的秋水仙素配以二甲基亚砜(DMSO)注射处理茎尖生长点,进行人工加倍,并对不同处理效果进行方差分析和多重比较。结果表明:从不同基因型的材料中诱导出的单倍体的加倍都是有效的,且不同基因型材料间有显著差异;0.5%浓度的秋水仙素的处理效果最好。     

金荞麦的离体快繁及同源四倍体的诱导

该试验结果表明：金荞麦的快繁技术最适宜的培养为MS附加2mg/LBA,0．2mg／LIBA;同时,结合组织培养技术进行的多倍体诱导试验结果表明：在组织培养条件下,将其带绿色芽点的愈伤组织和无菌苗浸泡在不同浓度的秋水仙素溶液中或接种于添加一定浓度秋水仙素的培养基上处理一定时间后再进行培养,均可诱导金荞多倍体的产生,但以浸泡愈伤组织的效果较好,最高的诱导率可达43．3％。通过试管苗茎尖染色体显微观察,鉴定出同源四倍体,为今后优良的选育打下基础。     

不同化学试剂和处理方式加倍小麦单倍体植株的效果

【目的】长期以来,小麦单倍体植株染色体加倍主要采用移栽前秋水仙素溶液通气浸泡分蘖节方法,该方法存在操作复杂、污染环境等问题,而且秋水仙素毒性较强、用量较大、价格较高。本研究的目的是建立小麦单倍体植株简便、安全、高效的加倍方法,寻找可以替代秋水仙素用于小麦单倍体植株加倍的化学试剂。【方法】通过小麦品系Fielder花药培养,小麦品种科农199、新春9号和小麦品系CB037、中国春（CS）与玉米自交系郑58杂交获得小麦单倍体植株,小麦品系中国春与甘肃黑麦杂交获得小麦-黑麦双单倍体植株,利用0、5、10和20 mmol·L^-1秋水仙素溶液分别采取分蘖节加注、叶片涂抹和培养基表面添加方式对不同来源小麦单倍体植株进行加倍,并采用培养基表面添加0、30、60和120 μmol·L^-1甲基胺草磷、炔苯酰草胺和氟乐灵溶液对小麦单倍体植株及小麦-黑麦双单倍体植株加倍,比较不同加倍方法和3种除草剂的加倍效果,确定各个加倍试剂的适宜浓度。【结果】不同浓度秋水仙素溶液（0、5、10和20 mmol·L^-1）加注小麦与玉米杂交单倍体植株分蘖节部位对小麦单倍体植株不具有加倍效果,不宜在小麦单倍体植株加倍中采用。10 mmol·L^-1秋水仙素溶液涂抹拔节期小麦单倍体植株叶片的加倍率为7.7%,其他3个秋水仙素溶液浓度没有加倍成功,也不适合小麦单倍体植株加倍。培养基表面添加4个浓度秋水仙素溶液处理小麦花药培养单倍体植株的加倍率分别为26.7%、42.9%、73.3%和85.7%。表明培养基表面添加秋水仙素溶液对小麦单倍体植株的加倍效果最好,适宜浓度至少为20 mmol·L^-1。培养基表面添加0、30、60和120 μmol·L^-1炔苯酰草胺溶液处理小麦与玉米杂交单倍体植株的加倍率分别为0、0-57.1%、28.6%-75.0%和0-100%,其他2种除草剂处理小麦与玉米杂交单倍体植株没有成功;培养基表面添加120 μmol·L^-1炔苯酰草胺溶液处理小麦与黑麦杂交双单倍体植株的加倍率为9.0%,添加其他3个浓度炔苯酰草胺溶液和其他3种加倍试剂均没有结实。【结论】60-120 μmol·L^-1浓度炔苯酰草胺溶液对小麦单倍体植株加倍具有较好效果,培养基表面添加适宜浓度秋水仙素和炔苯酰草胺溶液对小麦单倍体植株加倍有效,而且简单易行。     

Study on Chromosome Doubling for Haploid Produced by Wheat × Maize Crossing

There is no spontaneous chromosome doubling in haploid plants produced by wheat × maize crossing. In order to obtain doubled haploid, two chromosome doubling methods were used. Results showed that: After adding colchicine solution directly into a medium for young embryos that had been cultured 7 days,frequencies of embryo germination in colchicine concentrations of 50lng/L, 100mg/L and 200mg/L were 32.1%, 26.4% and 16.3%, respectively, and frequencies of chromosome doubling were 85.3%, 100% and 50.0%, respectively. But in the control without colchicine, the frequency of embryo germination was 67.4%and no seed was setting. As the time of colchicine treatment increased from 24 to 72 hours, the frequency of embryo germination was reduced, and 24 hours had better results. After soaking seeding crowns and roots with colchicine solution of 500mg/L, 750mg/L and 1 000mg/L for 5 hours, the frequencies of doubling were 89.6%, 76.0% and 73.3%, respectively. By soaking crowns and roots of strong seedings with 500mg/L colchicine solution, the frequency and efficiency of doubling were 98.2% and 93.2%, respectively.     

用组织培养法进行马铃薯体细胞染色体的加倍

用马铃薯普通栽培种的２个一单倍体、２个纯合二倍体和５个双单倍体材料，以半叶、茎、叶柄作为外植体通过先诱导愈伤组织，再分化苗的两步法进行了染色体的加倍实验。结果表明：用组织培养二步法可以获得较高的加倍率；加倍率高达９３．３３％。成愈率、苗分化率和加倍率均以半叶为最高，其次为茎段和叶柄；苗分化率的高低直接影响加倍率，二者呈显著的正相关（ｒ＝０．７３３６）；适当地延长愈伤组织培养时间有利于提高加倍率，本实验结果以４０ｄ为宜；基因型对成愈率、苗分化率及加倍率均有影响，亲缘关系近的材料这三种频率也相近；倍性低的材料加倍率较高。     

金钱树四倍体的诱导与鉴定

以金钱树块茎为材料,采用秋水仙素溶液处理不定芽生长点,研究秋水仙素浓度和处理时间的诱变效果。结果表明:0.1%的秋水仙素溶液浸泡处理块茎的不定芽48 h效果最好,其诱导率为30%。通过流式细胞仪对金钱树植株DNA相对含量的测定,鉴别出四倍体和嵌合体。四倍体植株与二倍体植株在叶厚、保卫细胞大小、气孔密度等方面存在明显差异,其中气孔的形态及密度可作为鉴别四倍体、嵌合体和二倍体的重要性状。     

小麦花药诱导产生单倍体植株的染色体加倍技术研究

为了提高小麦花药单倍体植株的加倍效率,以小麦冀5006/9204和核生2号/08004 F1杂交组合为试材,用不同浓度的秋水仙碱分别对小麦花药和植株分蘖节进行了处理,其中花药处理方法为在C17诱导培养基中分别加入浓度0.02‰、0.05‰和0.10‰的秋水仙碱,分蘖节处理方法为分别用浓度0.20‰、0.50‰、0.75‰和1.00‰的秋水仙碱浸泡单倍体再生植株分蘖节各5 h和10 h,研究秋水仙碱不同浓度与处理方法对染色体加倍率的影响。结果表明：在含有秋水仙碱0.02‰的诱导培养基上再生单倍体植株的染色体加倍率最高,冀5006/9204和核生2号/08004 F1代杂交组合的染色体加倍效率分别为52.38%和47.37%;0.75‰秋水仙碱溶液浸泡分蘖节5 h的染色体加倍率最高,为65.06%。尽管我们用秋水仙碱处理花药的加倍率不如处理分蘖节的效果好,但该方法可能比处理分蘖节更经济、简便,可达到快繁与加倍同时进行的目的。     

新疆野苹果组织培养体系的建立

以新疆野苹果带腋芽的幼嫩茎段为外植体进行组织培养研究,采用在木本植物组织培养上经常采用的消毒方法,并进行外植体消毒方法的比较研究,结果表明:新疆野苹果带腋芽的幼嫩茎段组织经70%乙醇15 s、1‰氯化汞10 min、70%乙醇10 s消毒后效果最好;初代诱导培养最佳培养基为改良MS+0.5 ms/L6-BA+0.1 m...     

秋水仙素诱导离体培养越橘多倍体研究

试验研究了秋水仙素不同处理方法、浓度和时间对美登、达柔和埃利奥特3个越橘品种试管苗的诱变效果,并采用根尖压片方法和流式细胞仪对诱变材料倍性进行检测。结果表明,采用药剂培养基法处理效果不如茎段浸渍法。经秋水仙素处理的所有品种都发生不同程度的变异,其中达柔用0.1%秋水仙素浸渍24h的处理效果最好,变异率达到22.6%,诱变株系为嵌合体。流式细胞仪测定DNA含量方法与根尖压片方法检测结果一致。     

不同加倍方法处理玉米单倍体的加倍效果研究

以不同基因型玉米材料诱导产生的单倍体幼苗为材料,在2~3叶期用0.06%浓度的秋水仙素配以2.0%的二甲基亚砜（DMSO）通过浸根、滴注心叶和针刺生长点3种不同的方法对单倍体进行人工化学加倍,并对不同加倍方法的加倍率和致死率进行方差分析和多重比较。结果表明,针刺生长点的方法加倍效果最好。平均加倍率为23%,结实率为21.4%,致死率为16.3%。与其他2种化学加倍方法比较,不仅加倍率显著提高,而且所用的秋水仙素剂量更低。