大豆诱变育种及“龙辐73—8955”突变系的选育

几年来在诱变育种的研究中,先后选育出一些早熟、荚密、丰产、籽粒品质优良、抗逆性较强的大豆新类型。其中Co ~0γ—1.0万伦辐照“丰山一号”后,决选出龙辐73—8955突变系,较原品种早熟3—5天、秆强、荚密、耐轻盐碱,在垧保苗15万株的情况下,一般可获200—250斤/亩的产量,肇东县确定为后备品种。 突变系的选育过程中,观察到辐射处理当代,种子的出苗率、植株存活率有随剂量升高而降低的趋势;幼苗生长,植株发育均受不同程度的抑制。辐照种子后,对改变成熟期,改进籽粒性状有明显的诱变效果;对增加秆的强度,提高产量也有良好的综合引变效果。出现茸毛,结荚习性,叶片大小、形状等变异,扩大了大豆种质来源。为提高诱变效率及选择机率,应深入研究诱变的处理方法;不同理化因素的诱变特异性,以及当代植株类型与后代有益变异的关系等问题。     

重离子辐射玉米自交系田间性状的统计分析

利用7Li重离子辐射诱变永19玉米自交系, 跟踪记录从M1代到M3代植株的田间性状, 用生物统计学方法对当代植株的发芽率及后代植株的株高、穗位高、相对穗位等数据进行分析。结果表明, 重离子辐射永19玉米自交系后代植株变异较多, 其中10 Gy和40 Gy剂量处理得到的后代植株株高、穗位高与对照相比变异极显著;20 Gy、30 Gy和50 Gy剂量处理得到的后代植株株高、穗位高与对照相比变异明显;所有辐射后永19玉米自交系的相对穗位与穗位高呈线性相关, 与株高无明显相关, 且相对穗位与辐射剂量之间存在一定的线性相关, 但线性拟合优度较低。     

应用化学诱变法筛选抗草甘膦大豆突变株系

利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)和叠氮化钠,对黑龙江省大面积推广的6个农艺性状优良的大豆品种进行种子处理.不同品种按不同处理剂量分区种植,按常规法单株选择收获.不同浓度诱变剂处理大豆种子的M1代成活率均高于半致死浓度处理;对M3代35518个植株于3叶期进行喷洒1.31ai.kg·hm2草甘膦浓度鉴定,其中40株生长正常,所获抗性植株是经5 mmol·L-1叠氮化钠诱变处理的绥农10和黑农44.2008年继续对M4代进行鉴定,抗草甘膦特性可以稳定遗传.应用化学诱变法可以在后代群体中筛选到具有抗草甘膦特性的突变株系.     

氮离子束注入和钴60伽玛辐射对大豆产量性状和品质的影响

分别以3种剂量的N离子束注入(4×1016,6×1016和8×1016 N+ ·cm-2)和3种剂量的60C o-γ射线辐射(100,150和200 Gy)处理4份大豆干种子,在相同种植条件下对其M6代产量性状和品质进行研究,比较2种处理方法对大豆产量性状及品质的诱变效应.结果表明:与对照相比,新大豆3号4×1016N+·cm-2离子束注入处理单株荚数显著增加,6×1016N+ ·cm-2离子束注入处理产量极显著增加;合99-756 8×1016 N+ ·cm-2离子束注入处理单株粒数和单株粒重显著减少,6×1016N+ ·cm-2离子束注入处理百粒重显著减少,100 Gy60 Co-γ射线辐射处理蛋白质含量显著降低,100,150和200 Gy60 Co-γ射线辐射使脂肪含量显著提高;新大豆8号4×1016和8×1016 N+ ·cm-2离子束注入、100和200 Gy60Co-γ射线辐射处理单株粒重显著减少,4×1016和6×1016 N+ ·cm-2离子束注入及200 Gy60Co-γ射线辐射处理产量极显著或显著增加;N离子束注入和60Co-γ辐射对石大豆2号产量、各产量构成因素及品质的影响差异不显著.因此,诱变育种目标应根据材料的敏感性、诱变方法和剂量综合确定.     

~(60)Co-γ辐射对木薯体细胞胚子叶再生的诱变效应

为探讨~(60)Co-γ射线对不同木薯品种体细胞胚子叶的辐射诱变效应,以2个木薯品种‘新选048’和‘Mcol22’体细胞胚子叶为外植体,采用0、5、10、20、40 Gy 5个剂量的~(60)Co-γ射线辐射处理,观察比较不同辐射处理条件下体细胞胚子叶不定芽发生率、再生植株的生根率、株高、组培苗的生长情况以及再生植株移栽后植株的生长状况。结果表明,~(60)Co-γ射线对体细胞胚子叶不定芽的发生具有明显抑制作用,且随着~(60)Co-γ辐射剂量的增加抑制作用增强。不同基因型对~(60)Co-γ射线的敏感程度存在差异,‘新选048’对~(60)Co-γ射线的敏感程度较‘Mcol22’强。从再生植株的生长情况可知,再生植株的生根率、株高、移栽成活率均随着辐射剂量的增加而降低。经辐射,2个木薯品种在组培苗形态上均出现叶柄或叶脉颜色改变、叶形变异、黄化苗、矮化苗等不同程度的变异。     

大豆EMS突变体库构建及其M_1代重要农艺性状评价

构建突变体库是进行遗传学与分子生物学研究的重要前提条件之一。当前大豆突变体数量的不足,严重制约了大豆功能基因组学研究的深入开展。以南方大面积推广的大豆品种-南豆12为材料,通过EMS诱变构建了大豆EMS突变体库。统计发现,M1种子田间出苗率为34.85%,表明EMS强烈抑制大豆种子的萌发和出苗。对随机选取的913株M1植株进行了株高、单株荚数等重要农艺性状的调查。结果表明:经EMS处理后,M1植株在株高、单株荚数、节间数等方面与对照存在显著差异、表型变异丰富,其中18.07%发生矮化,11.06%表现出多荚,另有3株不育株;群体间的节间个数极差达到18。这些数据表明已成功构建了大豆EMS突变体库。在进一步的研究中,将对单个突变体进行分离、分类,并克隆相应的重要功能基因,为深入研究大豆功能基因组学以及筛选适合玉米-大豆带状复合种植模式的高光效、抗倒伏大豆品种奠定基础。     

东北春大豆~(60)Co-γ辐射和EMS诱变的突变特点分析

为对比不同品种、不同诱变方法和剂量的诱变效果,以便给大豆诱变育种和突变体库构建提供有效途径,对4个东北春大豆品种黑农48、黑农84、绥农52和绥农42进行~(60)Co-γ辐射和甲基磺酸乙酯(EMS)的诱变处理,调查分析其M_1和M_2代出苗率、成株率、不育性、蛋白、脂肪及其它农艺性状。研究发现各品种对不同诱变方法反应敏感度不同,黑农48对辐射诱变敏感度高,黑农84、绥农52和绥农42对化学诱变敏感度高。辐射诱变和化学诱变M_1代均会对各品种不同性状产生影响,但这种影响多数由生理伤害造成。两种诱变方式对品种诱变影响各具特点,辐射诱变具有明显的苗后致死性,而且对不育性影响更明显;化学诱变更温和,M_1代成株率更高。两种诱变M_2代的出苗率、成株率、不育性、蛋白含量、脂肪含量及其它农艺性状趋于相同,但辐射诱变在叶型、分枝、黄化株、育性等方面的突变率比化学诱变高,这些变化特点的研究可为诱变育种或者构建突变体库提供基础依据。     

EMS诱发大豆M2与M3代农艺性状的遗传变异比较

为明确甲基磺酸乙酯(EMS)对大豆品种诱变的后代变异情况,利用0.5%EMS溶液处理7个大豆品种的种子,对M2、M3代主要农艺性状的遗传变异进行分析比较。结果表明:各世代农艺性状均发生一定程度的变异,与M2代相比,M3代株高、节数及百粒重的变异系数有所变小,其它性状的变异系数大致相当;M3代分枝数、单株荚数、单株粒数、单株粒重和百粒重的广义遗传力大于M2代,由于M3存在一定的回复突变,使得M3代株高、节数的广义遗传力小于M2代;各世代都诱变出早熟或晚熟的变异株,M2代熟期总变异率为0.65%,其中早熟变异比例为0.28%,晚熟变异比例为0.37%;M3代熟期总变异率为0.31%,其中早熟变异比例为0.12%,晚熟变异比例为0.19%,M3代熟期变异率低于M2。     

花粉管法将外源除草剂基因导入红麻的有效方法及参数研究

本研究利用花粉管通道法将携带有外源抗除草剂的bar基因导入红麻 ,分析了不同导入方法 (子房注射法、柱头滴加法 )和技术参数对受体植株当代结实率、T1代种子出苗率及转化率的影响。结果表明 :不同导入方法在受体当代结实率、T1代种子出苗率上存在较明显的差异。其中子房注射法结实率高于柱头滴加法 ,而出苗率则相反。外源DNA导入浓度和剂量对受体当代结实率、T1代种子出苗率则无显著影响 ;并确定除草剂PPT对红麻青皮 3号受体品种的幼苗期 ( 3— 4叶期 )的筛选浓度为 70 μg/ml,用该浓度PPT溶液筛选转化株 ,其T1代有 1 2 %的植株表现出对除草剂的抗性 ,其推断转化株的比率随外源DNA导入浓度及剂量的增大而提高 ,子房注射法较柱头滴加法其T1代有更高的推断转化株比率     

花粉管法将外源除草剂基因导入红麻的有效方法及参数研究

本研究利用花粉管通道法将携带有外源抗除草剂的bar基因导入红麻,分析了不同导入方法(子房注射法、柱头滴加法)和技术参数对受体植株当代结实率、T1代种子出苗率及转化率的影响.结果表明:不同导入方法在受体当代结实率、T1代种子出苗率上存在较明显的差异.其中子房注射法结实率高于柱头滴加法,而出苗率则相反.外源DNA导入浓度和剂量对受体当代结实率、T1代种子出苗率则无显著影响;并确定除草剂PPT对红麻青皮3号受体品种的幼苗期(3-4叶期)的筛选浓度为70μg/ml,用该浓度PPT溶液筛选转化株,其T1代有12%的植株表现出对除草剂的抗性,其推断转化株的比率随外源DNA导入浓度及剂量的增大而提高,子房注射法较柱头滴加法其T1代有更高的推断转化株比率     

大豆不同杂交组合农艺和品质性状的遗传分析

为正确选配亲本及提高育种效果,采用6×5 NCⅡ遗传交配设计,对11个大豆品种的11个性状的遗传力和配合力效应进行了分析.结果表明:蛋白质、百粒重、节数的狭义遗传力较高,早代选择效果较好,茎粗和虫食粒率的狭义遗传力较低,适合在中高代进行选择.大豆各性状的加性遗传效应是主要的.吉林38和通农13单株粒重的一般配合力较高,是高产育种的理想亲本,意3蛋白质的一般配合力较高,是提高蛋白质含量的理想亲本.吉林35×PEMVy、通农13×SAPPRO、2002系选×EXP和吉林38×意3组合的特殊配合力较高,可作为高产潜力组合进一步在后代中重点选择.     

Varietal Differences of Flood Tolerance during Germination and Selection of the Tolerant Lines in Common Buckwheat

Abstract

We evaluated the varietal difference in the flood tolerance of germinated seed in 17 Japanese varieties of common buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench), including both local varieties and bred varieties or lines of different agroecotypes. Germinated seeds were flooded for 1 day in a growth chamber in June, July and August. The mean rate of seedling emergence from the seeds sown on different dates varied with the variety ranging from 20.4 to 57.4%. The mean emergence rate of summer agroecotypes (29.9%) was significantly lower than that of intermediate and late-summer agroecotypes (42.8 and 40.1%, respectively), and that of local varieties (44.2%) was significantly higher than that of bred varieties or lines (31.2%). These results suggest that inherent variation in flood tolerance was decreased by breeding as a result of a bottleneck effect. The local variety ‘Kitou zairai’, which exhibited a high and stable seedling emergence rate, may be a suitable choice in breeding for flood tolerance during germination. We also attempted to select for flood tolerance under mild selection pressure. Mass selection after four generations increased seedling emergence rate in five of six selected lines (with the exception of ‘Kitawasesoba’) compared with those of unselected populations, although the results varied with the line. These results indicate the possibility of breeding for flood tolerance during the germination period.     

7Li离子束注入小麦干种子诱发M1代变异的SSR分析

为了探讨7Li离子束处理对植物种子的诱变效应,以冬小麦品种新麦18和轮选987的干种子为试验材料,研究了7Li离子束处理对小麦幼苗生长和M1代基因组DNA变异的影响.结果表明,7Li离子束处理虽然对小麦干种子的发芽率和幼苗根的生长无显著影响,但对幼苗高度影响极显著,而且20 Gy剂量的7Li离子束就可使幼苗高降低到对照的一半左右.SSR分析表明,7Li离子束可明显诱发小麦M1代基因组DNA SSR带型的变化.两个品种各处理间的平均多态性频率都达到了13.1%,且多态性片断的类型以扩增片断的增加和缺失为主.以上结果表明,7Li离子束处理小麦种子具有较高的生物损伤效应,可以造成DNA的变异,从而有可能产生可遗传的变异.     

壮芽灵浸种对德香4103直播群体结构和产量的影响

大田直播条件下,研究了壮芽灵浸种对三系杂交水稻德香4103群体结构和产量的影响。结果表明：（1）壮芽灵浸种可以显著提高稻种的发芽势,但发芽率提高不显著;（2）壮芽灵浸种可以缩短从始苗到全苗的时间2 d,在播种量相同的条件下,基本苗和出苗率得到显著提高,基本苗从56.67万株/hm^2提高到68.89万株/hm^2,出苗率从75％提高到91％;（3）壮芽灵浸种可以显著提高群体最高苗数和成穗率,最高苗从573.33万/hm^2提高到612.22万/hm^2,成穗率从44％提高到47％;（4）壮芽灵浸种后有效穗数、结实率、千粒重显著提高,增产达7.70％。     

半矮秆大豆窄行密植超高产栽培产量性状及产量结构研究

采用3个基因型品种,2种栽培模式,设置3个处理,研究半矮秆大豆窄行密植超高产栽培技术产量性状及产量结构,旨在为超高产大豆研究与应用提供技术依据.结果表明:在窄行、密植、高肥水条件下,B45处理由于采用半矮秆品种植株矮、底荚低、秆强不倒,虽然单株荚数、粒数显著低于对照,但由于密度增加,群体荚数、粒数显著增加.每节位平方米荚数、粒数分别达到145.1个和411.7个,分别较对照增加78.8～84.0个和254.2～258.0个,顶荚部位荚、粒数分别占总数的21.3%和22.5%.产量极显著高于对照处理,2008年在760 m2面积上,大豆产量达到4 895.7 kg·hm-2.     

低氮胁迫对不同氮效率玉米品种苗期叶片碳氮代谢的影响

研究低氮胁迫对不同氮效率玉米品种幼苗生长及叶片碳氮代谢的影响,分析比较不同氮效率玉米品种对低氮胁迫响应的差异。采用水培方法,以氮高效品种郑单958、正红311和氮低效品种川单428、先玉508为试验材料,在低氮胁迫(0.04 mmol/L)、正常氮(4 mmol/L)和低氮恢复处理3个氮水平下,分别测定苗期干物质积累量、叶片碳氮代谢产物含量及碳氮代谢相关酶活性,比较不同氮效率品种间的差异。结果表明,低氮胁迫显著降低玉米叶片和整株干物质重量、叶片氮代谢指标(硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性、可溶性蛋白和游离氨基酸含量),提高根系干重、根冠比、叶片碳代谢指标(蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性、可溶性总糖和淀粉含量)。不同品种间各指标的变化幅度随着时间的延长表现出不同规律,氮高效品种在氮素胁迫下对碳氮代谢的平衡能力更强,受低氮环境影响较小,植株的恢复能力较强,对胁迫环境具有更强的耐性和适应性。     

玉米自交系外源DNA导入后性状变异的初步探讨

采用花粉管通道技术将大刍草的DNA导入玉米自交系黄早四中,连续3年对其后代的部分性状进行了调查分析,对性状的变异和转化进行了探讨。试验结果表明:导入大刍草DNA后,会降低黄早四的出苗率,使出苗时间延长,同时会使植株的株高、穗位高降低,并对果穗性状产生影响。处理后株系性状的变异范围均大于对照,证明导入大刍草的DNA会使自交系性状的变化范围增大,类型增多,扩大了育种的选择范围,增加了筛选机会。     

国家区试鲜食春大豆重要农艺性状的演变

为指导鲜食春大豆高产优质新品种的选育与推广,分析了2004-2017年国家区试鲜食春大豆品种的14个重要农艺性状及其演变规律。研究结果显示:国家区试鲜食春大豆品种性状的遗传变异十分丰富,变异系数为5.9%～33.49%,遗传变异系数最大的性状是单株有效鲜荚数,而采青天数、标准二粒荚荚长和荚宽的遗传变异系数较小。随着年度的递进,鲜食春大豆的株型、鲜荚产量、口感、荚型性状获得了逐渐的改良。主成分分析表明,荚数与生育生长、鲜荚产量、株型、荚率、品尝品质和荚型因子是鲜食春大豆性状变异的最主要影响因子。相关性分析显示,鲜荚产量与单株有效分枝数、百粒鲜重、单株鲜荚重、标准二粒荚荚长极显著正相关,与500 g标准荚数极显著负相关,与其余性状相关性不显著。A级口感率与采青天数、株高、主茎节数、单株有效荚数等性状极显著负相关。因此,鲜食春大豆品种选育时,应注重分枝多、粒大荚长而饱满的亲本组配及后代选择,协调荚型、株型和生育期的改良,从而选育出高产优质鲜食春大豆新品种。     

大豆种子性状、幼苗性状及经济性状间的相关性分析

用22个种子性状差异较大的大豆品种,在测量种子百粒重、百粒容积和容重后,进行田间试验,测定各品种幼苗性状及经济性状的平均值,计算大豆种子性状、幼苗性状及经济性状的相关系数。结果表明:大豆种子粒重和容积与出苗率呈极显著负相关,与幼苗叶绿素含量和基茎粗呈极显著正相关,与幼苗根、茎、叶干物重呈显著或不显著的正相关,与后代百粒重和单株产量呈极显著正相关。幼苗叶绿素含量高的品种,单株分枝数和单株荚数多,百粒重和单株产量高。幼苗茎干重和根干重对单株分枝数和单株产量有显著影响,基茎粗与百粒重呈显著相关。选用大粒品种,既可培育壮苗,又可获得较高的单株产量。     

长春夏播早熟大豆生长发育规律的研究

在长春６月２７日夏播１０个引入的早熟大豆品种,某中生育期为９０－１００天的３个大豆品种在１０中旬前后成熟,生育期为８０－９０天的４个大豆品种在９月底可正常成熟,而生育期７０－８０天的３个品种在９月２０日前后成熟。品种ＡＬＤＡＮＡ在６个播期播种时出苗－始花的天数不同,出苗－成熟的天数相似,７月２９日播种的植株未正常成熟。