刺槐种子航天诱变生物学效应研究

为探讨刺槐种子航天搭载的生物学效应,利用‘实践8号’育种卫星搭载刺槐种子进行航天诱变处理,对诱变后的刺槐苗木进行了研究,分别从株高、地径、分枝数、节间距、针刺长度等生长性状以及叶绿素含量等方面分析航天诱变后的生物学效应。同时利用SSR标记技术进行了遗传多样性分析。结果表明：刺槐航天诱变群体在2年生时,株高和地径分别较地面对照低22.0%和24.1%;3年生时分别较地面对照低13.1%和22.4%。诱变初期表现出的株高抑制作用随着生长逐渐减弱,而地径的抑制作用依旧存在,且刺槐旺枝针刺长度比地面对照缩短15.6%,主干针刺长度比地面对照缩短28.6%,方差分析显示,航天诱变群体和地面对照主干针刺长度之间的这种差异达极显著水平。航天诱变对叶绿素a含量几乎没有影响,但叶绿素总量和叶绿素b含量较地面对照分别降低18.7%和9.7%,差异达显著水平。航天诱变使叶绿素a与b的比值较地面对照增加25.6%,但差异未达显著水平。航天诱变增大了部分性状的变异系数。利用SSR分子标记未检测到航天诱变刺槐群体基因组的广泛变异。     

丹参种子航天诱变生物学效应研究

为探讨丹参种子航天诱变的生物学效应,利用实践八号育种卫星搭载丹参种子,返回地面后进行田间种植观测,分别从生育时期、种子活力、地上部形态特征、根部性状、结实性状分析丹参航天诱变的生物学效应,利用SRAP标记技术分析了材料在DNA水平上的变化。结果表明：航天搭载造成了DNA水平上的变异;提高了种子的发芽率和出苗率,促进了幼苗的发育,开花期提前;促进了花苔长度和花蕾数的增加,抑制了叶片生长;总体上促进了根部性状和种子性状的变异,除冠幅、花轴长度外,增大了各性状的变异系数。丹参种子航天诱变的生物学效应可为丹参种质改良和品种选育提供参考。     

丹参种子航天搭载的生物学效应

为探讨丹参种子航天搭载的生物学效应,利用"实践八号"育种卫星搭载丹参种子,返回地面后进行田问种植观测,分别从生育时期、种子活力、地上部形态特征、根部性状、结实性状分析丹参航天诱变的生物学效应,利用SRAP标记技术分析了材料在DNA水平上的变化.结果表明:航天搭栽造成了DNA水平上的变异;提高了种子的发芽率和出苗率,促进了幼苗的发育,开花期提前;促进了花苔长度和花蕾数的增加,抑制了叶片生长.总体上促进了根部性状和种子性状的变异,除冠幅、花轴长度外,增大了各性状的变异系数.丹参种子航天诱变的生物学效应可为丹参种质改良和品种选育提供参考.     

EMS诱变花生珍珠红1号创制优良新种质

为创制花生优良新种质,以花生品种珍珠红1号的干种子为材料,采用浸泡法开展甲基磺酸乙酯(EMS)诱变研究。结果表明,以半致死剂量为选择标准,适宜诱变条件为0.8% EMS处理10 h;筛选获得9个优良M₅突变系,其中4个表现出产量高、品质优、综合性状优良等特点。上述4个M₅突变系干荚果产量较对照(珍珠红1号)增加10.93% ~ 26.78%,出仁率均高于对照;在品质方面,诱珍珠红1号2Ⅱ/19油酸含量为56.68%、油酸/亚油酸比值(O/L)为1.92,分别较对照提高8.44个百分点和0.57;诱珍珠红1号2Ⅲ/8亚油酸含量为39.05%,较对照提高3.28个百分点;诱珍珠红1号2Ⅲ/10粗脂肪含量为54.52%,较对照提高1.50个百分点;诱珍珠红1号3Ⅰ/8油酸含量为53.70%、O/L为1.71,分别较对照提高5.46个百分点和0.36。ISSR分子标记结果表明,9个优良M₄突变系与珍珠红1号在分子水平上均存在明显差异,突变系之间在分子水平上也存在明显差异。本研究结果为花生遗传改良和功能基因研究提供了优良的新种质,为花生EMS诱变育种研究提供了参考。     

冬小麦品种航天诱变后代性状分析

8个品种冬小麦的种子搭载实践8号育种卫星后经过连续多年种植选择,对其SP2、SP3代农艺性状及品质性状进行诱变效应分析。结果表明,小麦种子经航天诱变后能引起后代表现型的广泛变异,但不同品种、不同性状对空间环境的敏感性、诱变效果不同,SP2代新麦8、郑麦366的表现型突变频率分别达13.2%、12.5%。SP3代株高、穗...     

外源NO对盐胁迫下甜高粱种子萌发和幼苗生长的影响

为探究外源NO对盐胁迫下甜高粱种子萌发和幼苗生长的影响,以国能4号甜高粱为试验材料,采用不同浓度(0.05、0.1和0.2 mmol·L^-1)硝普钠(SNP,NO供体)处理1.6%NaCl胁迫下的种子和幼苗,统计种子发芽数,测定幼苗叶片叶绿素、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性等生理生化指标。结果表明,盐胁迫抑制了甜高粱种子的萌发,种子发芽指标(种子发芽率、发芽势和发芽指数)显著降低,1.6%NaCl是甜高粱种子萌发的敏感盐浓度;喷施不同浓度SNP可显著提高盐胁迫下甜高粱种子的发芽率及幼苗叶片叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量,降低叶片MDA含量,增强抗氧化酶活性,其中0.1 mmol·L^-1SNP处理效果最佳。0.1 mmol·L^-1SNP处理下,与单独盐浓度处理相比,甜高粱种子发芽率、发芽势和发芽指数分别增加了29.51%、39.21%和38.91%;幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量分别提高了230.00%、184.38%、214.13%、17.00%、8.78%和40.63%;MDA含量降低了34.01%;SOD、POD、CAT和APX活性分别增强了33.38%、55.75%、23.17%和116.46%。综上,盐胁迫下适宜浓度的SNP处理,可提高甜高粱幼苗叶片渗透调节物质含量,增强抗氧化酶活性,清除体内活性氧,从而促进幼苗生长,增强植株抗盐性。本研究结果为提高甜高粱耐盐性及揭示其耐盐机制提供了理论依据。     

中国南瓜突变体库构建及表型变异的初步分析

为促进中国南瓜功能基因组学的研究,以中国南瓜高代自交系N87的种子为试验材料,构建中国南瓜突变体库。将材料在不同浓度的甲基磺酸乙酯(EMS)溶液中处理不同时间,并对诱变后代的表型变异特征进行分析。结果表明,以诱变后南瓜种子的发芽率、成苗率及幼苗生长状况为指标,筛选出1.6% EMS处理12 h为中国南瓜种子最佳诱变条件。使用最佳诱变条件处理10 000粒中国南瓜种子,构建了由725个M₂家系组成的中国南瓜突变体库,该突变体库在叶片、株型、生殖器官、果实等性状上均存在丰富的变异,总变异频率达11.2%。通过构建和分析F₂分离群体,明确白花突变和短蔓突变为单基因隐性突变。本研究成功构建了中国南瓜突变体库,不仅丰富了中国南瓜种质资源,还为中国南瓜功能基因组学研究和新品种选育奠定了基础。     

3种木本植物种子航天诱变研究初报

利用返回式卫星搭载文冠果（Xanthoceras sorbifolia）、五角枫（Acer mono）和刺槐（Robinia pseudoacacia）3种木本植物种子,返回地面后进行种子活力,以及当代生苗木叶片的色素、MDA含量和生长量的测定。结果表明：经航天诱变处理后,3种木本植物的种子活力、幼苗成苗率和成活率都明显高于对照组,其早期生长得到明显促进。和对照相比文冠果和五角枫的MDA含量呈下降趋势;而叶片色素的含量都低于对照组,刺槐和五角枫的差异在0.01水平上达到显著。3个树种诱变组第1年的生长量小于对照组,生长受到抑制作用,但从第2年开始,五角枫和文冠果的生长超过对照组,刺槐的生长速率也表现出提高的趋势,表明航天诱变处理对3种木本植物的种子活力和幼苗抗逆性有一定的促进作用。     

苏铁播种育苗技术研究

通过研究不同浓度ABT3号生根粉、不同浸种时间、不同播种时间和地膜覆盖对苏铁种子发芽、成苗及幼苗生长的影响，不同透光度和叶面肥对出苗速度、发芽率、叶绿素含量的影响结果表明，0.02μg/kg浓度生根粉处理最为有效，使发芽率和成苗率达60％以上，与其他处理相比差异明显；而浸种时间效应较弱，播种时间效应明显，4月13日播种最佳，出土所需时间最短，与其他处理相比差异显著。覆盖地膜能显著提高苏铁种子的发芽率和成苗率，并使出土时间明显缩短；透光度对叶片的生长和叶绿素含量影响明显，60％的透光度最佳，喷施叶面肥能显著促进苏铁叶片生长，提高叶绿素含量。     

干旱条件下保水剂对丸化沙打旺种子萌发及幼苗生长的影响

采用不同含量保水剂对沙打旺种子进行丸化,研究了保水剂对丸化沙打旺种子萌发及幼苗的影响。结果表明,萌发及幼苗生长试验中,与对照相比,保水剂含量在7%和9%时,种子萌发速率分别加快了70%和63.19%;保水剂含量在7%时,幼苗根长、根表面积分别提高了19.36%和45.26%。抗旱试验中,沙打旺幼苗底部两片子叶首先出现枯黄萎蔫现象,随着旱情加剧,顶叶出现萎蔫;与对照相比,间苗后第13天,5%和7%处理幼苗枯黄数量分别减少了15.58%和22.07%,幼苗萎蔫速率变化不明显;沙打旺幼苗叶片内脯氨酸、可溶性糖含量随保水剂浓度的提高逐渐减小,7%和9%处理幼苗叶片脯氨酸含量分别降低了13.1%和13.6%;5%,7%和9%处理较对照幼苗叶片可溶性糖含量分别降低了20.33%,22.85%和19.08%。试验结果表明沙打旺丸化添加保水剂适宜含量为7%~9%。     

黄瓜突变体库的构建及表型变异的初步研究

为构建黄瓜突变体库,利用不同浓度的甲基磺酸乙酯(EMS)溶液在不同处理时间下诱变华南型黄瓜高代自交系6457,并对诱变前后黄瓜表型变异特征进行分析。结果表明,根据诱变后的种子发芽率、成苗率,筛选出1.5%EMS处理10 h为最佳诱变条件。采用最佳诱变条件处理2 500粒黄瓜种子,构建了包含221个M₂株系的黄瓜突变体库。在M₁群体中出现叶片皱缩、叶色嵌合、植株多卷须、矮化、黄化、白化、畸形、果实嵌合体等变异性状,表型突变频率达18.9%;在M₂群体中筛选到长瓜、短瓜、心形叶、花萼叶片化、矮化植株等典型的突变体,表型突变频率达11.7%。本研究结果丰富了黄瓜种质资源,为黄瓜功能基因组学研究和新品种选育提供了一定的理论依据。     

~(60)Co-γ射线辐射草莓红颊诱变选育新品系的研究

为丰富草莓育种方法,以红颊草莓为试验材料,进行辐射诱变并结合组织培养复合育种技术的探索。采用不同辐照剂量~(60)Co-γ射线处理红颊草莓叶片愈伤组织,定向筛选获得优质诱变系2010-30。对红颊和诱变系2010-30的农艺性状、营养品质、柱头可授性、花药活力等指标进行测定,比较分析红颊和诱变系2010-30各指标的差异性。结果表明,~(60)Co-γ射线辐照的最佳剂量为20 Gy;诱变系2010-30的Vc含量为0.663 mg·g-1、可溶性固形物含量为11.65%、硬度为571.71 g,均高于红颊;诱变系2010-30的柱头可授性强于红颊,且花粉败育率明显低于红颊。通过~(60)Co-γ射线辐射获得的诱变系2010-30可作为草莓育种的新种质资源,并可作为新品系在生产中推广应用。本研究结果为增加草莓遗传变异、创造新的种质材料、选育新品种(系)以及辐射诱变结合组织培养复合育种技术的研究提供了技术参考和理论依据。     

葡萄成熟种子辐射生物学效应研究初报

分别以10、20、50和100Gy的60Coγ射线处理甬优1号和巨峰葡萄成熟干种子,并将其培养成实生苗,同时进行发芽率、还原型谷胱甘肽含量(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的测定与检测,并观察葡萄苗期的生长状况,从而研究不同辐照剂量对葡萄苗期生长及叶片主要抗氧化酶活性的影响,确定葡萄成熟种子的适宜辐照剂量,为开展葡萄品种诱变改良奠定基础。结果发现,随着辐照剂量的增加,无论是甬优1号还是巨峰品种,葡萄成熟种子的发芽率显著降低,半致死剂量为33Gy。叶片抗氧化酶活性测定结果表明,无论是甬优1号还是巨峰品种,随着剂量的逐渐加大,上述4种酶活性均出现先升高后显著下降的现象,这可能与低剂量辐照刺激了葡萄实生苗叶片抗氧化酶的活性,而高剂量则抑制酶活性有关。从葡萄苗期的生长状况看,随着辐照剂量的增加,藤茎长度有不断增加的趋势。综合上述所有指标,认为20～50Gy是葡萄成熟种子较适宜的辐照剂量。     

EMS不同处理浓度与时间对头花蓼的诱变效应初报

研究了不同诱变时间(12 h、24 h、36 h、48 h、72 h)和诱变浓度(0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%)下,化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)对头花蓼的诱变效应。结果表明,EMS诱变头花蓼种子的半致死剂量LD50为0.6%EMS处理24 h,0.8%EMS处理12 h。经过处理的头花蓼种子播种成苗后存在广泛变异,且变异类型丰富,主要表现为:叶片增大、叶片缩小、叶片变薄、叶面积增加、叶比重提高,此5项指标与对照相比差异达极显著;植株生长速度加快、花青素含量降低,此2项指标与对照相比差异显著;此外还有叶片皱缩、叶片表皮毛增加等类型。     

春小麦航天育种效果的研究

将小麦纯系种子用硼酸溶液和水浸泡后进行航天诱变处理。研究表明 ,航天处理对种子发芽、出苗和生长有明显的促进作用 ,第 2代农艺性状具有广泛变异 ,而且正向变异较多 ,为后代选择提供了更多机遇。选出了 5个高产、抗病、优质的小麦新品系 ,其中 97- 5 1 99已进入生产试验     

UV-B对人工气候室内黄瓜苗期生长、生理及抗氧化系统的影响

紫外线(UV-B)是植物生长发育的关键信号因子.过量或缺少UV-B都会影响作物的抗性、产量和品质.然而,目前植物工厂中适宜黄瓜生长的UV-B强度尚不明确.以黄瓜(Cucumis sativus L.)苗期植株为材料,研究不同强度UV-B对人工气候室内黄瓜苗期植株生长、生理和抗氧化系统的影响.结果表明:与对照相比,UV-B处理黄瓜植株高度降低4.2%~32.0%,叶片中可溶性蛋白含量降低14.2%~28.2%.3.33μmol/(m2·s)UV-B处理植株茎粗增加13.6%~22.3%,叶片中可溶性糖的含量增加22.7%~56.7%,同时激活抗氧化系统,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性分别提高16.9%~23.2%,23.8%~25.9%,34.1%~50.4%,抗坏血酸含量增加27.4%~36.4%.由此可知,3.33μmol/(m2·s)UV-B有利于人工气候室中黄瓜苗期植株的生长发育、抗氧化酶活性提高及抗氧化物质生成.     

成型等离子体技术对玉米苗期叶片某些生理特性影响

为了给等离子体处理技术在农业中的推广应用提供理论参考与技术支撑,利用成型的等离子体处理技术处理玉米种子,对苗期叶片生理生化指标变化进行研究。结果表明,等离子体处理对玉米苗期叶片光合能力没有影响;处理提高了玉米苗期叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量,在2叶期、4叶期、6叶期和8叶期均高于CK,丙二醛(MDA)含量显著低于CK;在2叶期和4叶期,等离子体处理的玉米苗期叶片硝酸还原酶(NR)活性稍低于CK,在6叶期和8叶期,NR活性分别比CK高26.81%和26.75%。等离子体处理提高了玉米氮代谢能力,且随生育进程的推进,这种趋势愈加明显。     

基质型缓释尿素对蕹菜产量、品质及氮肥利用率的影响

通过两年田间小区试验,分析基质型缓释尿素对蕹菜产量、品质性状以及氮肥利用率的影响,并结合室内氮素损失模拟试验、植株形态生理性状、田间土壤矿质氮含量等解析其影响机制。结果表明,与常规尿素相比:基质型缓释尿素可降低氮素淋溶(9.2个百分点)和氨挥发损失风险(8.7个百分点);提高田间土壤矿质氮含量(6.7%以上);提高蕹菜叶面积(8.5%以上)和叶片SPAD (18.4%以上);改善蕹菜叶片净光合速率(11.1%以上)、气孔导度(14.3%以上)、羧化效率(25.1%以上);提高蕹菜叶片硝酸还原酶活性(11.4%以上);提高根系表面积(7.7%以上),有利于植株同化积累和养分利用,进而提高蕹菜生物学产量(18.4%以上)和氮肥表观利用率(7.3个百分点以上);但对蕹菜的品质性状(如:维生素C、粗蛋白、可溶性糖和硝酸盐)无显著影响。综上,基质型缓释尿素可降低氮素损失风险、提高土壤氮素有效性、促进蕹菜生长,该型缓释肥在蕹菜等蔬菜生产中具有应用前景。     

茄子航天诱变后代变异及其SSR标记多态性研究

以"实践八号"育种卫星搭载的3个茄子高代自交系为材料,分析茄子航天诱变后代的变异及其SSR多态性。结果表明:航天诱变处理能显著影响茄子当代(SP1)种子的萌发,诱使株高、株型、叶片、果形等植物学性状在二代(SP2)发生变异,多数变异性状可在三代(SP3)稳定遗传;不同基因型材料对航天诱变处理的敏感度不同,长茄05-18的敏感性最高,圆茄05-9较05-7敏感性高;SSR多态性检测结果显示,变异株系与其未经航天处理自交系间存在不同程度的多态性,说明航天诱变可以使茄子在分子水平上发生变异。     

钾素营养对大蒜生长、光合特性及品质的影响

采用溶液培养试验探讨了钾对大蒜苗期生长、生理生化指标及品质的影响。供试营养液K+浓度分别为0、3.0、6.0、9.0和12.0 mmol/L。结果表明,K+浓度在0～6.0 mmol/L范围内,大蒜苗期生长量、色素含量、净光合速率、可溶性蛋白质及大蒜素含量随K+浓度升高而增加;当达到9.0 mmol/L时,上述指标则呈下降趋势。营养液中K+浓度为6.0 mmol/L时,大蒜叶片及假茎生长量、光合色素含量、光合速率及蒸腾速率均最大,假茎及叶片大蒜素含量分别比0 mmol/L时高出63.57%和62.04%,叶片可溶性蛋白质含量明显高于其他处理;假茎及叶片可溶性糖含量在K+浓度为9.0 mmol/L时最高。在施钾各处理间游离氨基酸含量差异不显著,但均显著低于不施钾处理。总之,钾能明显促进大蒜苗期假茎和叶片生长,增加叶片色素含量,极大改善叶片光合特性,提高大蒜幼苗营养品质。营养液K+浓度以6.0 mmol/L时表现最好。