谷子航天诱变后代的农艺性状表现

2004年选用冀谷12号干种子搭载第20颗返回式卫星进行处理,对诱变后代的农艺性状进行观察。结果显示：SP1代种子出苗率和幼苗生长势受到一定抑制,但拔节后植株生长势增强;SP1代出现的株高、穗长和单株产量等性状变异,SP2代仍得到充分表现;SP1代入选株系各性状基本稳定,株高、穗长和单株产量平均值与SP2代相近,但变异幅度和变异系数均较SP2代明显减小。表明诱变处理可使谷子产生丰富的变异,各性状变异幅度和变异系数明显增大,而且正向变异较多,株高降低,穗长和单株产量增加。SP3代各性状基本稳定。空间诱变缩短了谷子育种周期：     

粳稻材料空间诱变的研究

[目的]利用空间诱变技术培育水稻新品种.[方法]2006年9月通过(实践八号)育种卫星搭载三个水稻品种干种子,经空间诱变处理后将种子在地面种植,考察了后代的遗传及变异情况.[结果]SP1代与对照差异不显著.SP2代群体的单株间主要农艺、经济性状出现了强烈的后代分离,变异频率高达4.09;.SP3代部分株系开始稳定.SP4代已经进入稳定状态, 筛选出的突变株系最高增产幅度达到29.8;,抗病性明显提高.[结论]水稻干种子在空间条件下所产生的变异频率高,变异幅度大,并能够稳定的遗传于后代,有望选育出水稻新种质资源.     

博罗福田菜心空间诱变效应研究初报

利用空间诱变处理福田菜心种子的试验结果表明,其在SP2代群体中出现了广谱性变异,变异幅度大,频率高,其性状变异频率达6.7%;通过调查植株的株高、株幅、叶长、叶宽、叶形指数,发现在株系间、单株间均有较大的差异;福田菜心在SP3代群体中出现性状变异频率相对下降,为1.7%,群体性状表现趋于稳定。     

高粱航天材料的筛选利用

先后选用25份遗传性稳定、综合性状好的不同区域、不同遗传基础、不同类型的高粱品种进行航天诱变处理,通过田间对R2株系的观察分析,所有材料都有变异株出现,其中,恢复材料R111的变异频率高达10%,25个材料的平均变异频率为2%。筛选出4个高淀粉种质资源以及多个早熟、矮秆恢复系变异材料,并且以优良变异系为父本选育出一个优质、高产、多抗、矮秆杂交种晋杂26号。     

利用EMS进行茄子种质资源创新

[目的]利用EMS诱变进行茄子种质资源创新,为茄子新品种选育及其相关基因功能研究提供良好材料.[方法]在25℃下利用不同浓度(0、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)的EMS溶液诱变处理茄子种子,筛选出适宜的EMS诱变浓度;然后以适宜浓度的EMS诱变液处理茄子种子,经过催芽后播种、定植,在植株的整个生育期进行相关性状调查.[结果]以1.0% EMS诱变处理18h后,茄子种子的发芽率可达80%,适宜构建茄子突变体库.209茄子种子经1.0% EMS诱变处理18h后催芽播种,最终获得984份M1代突变材料,且这些突变材料在长势、叶片形状、叶片颜色、分枝数、果实长度、果实颜色及雄性不育等方面表现出丰富的变异.[结论]经EMS诱变处理获得的M1代茄子表现出丰富的变异,可为其新品种选育及基因功能研究提供良好材料.     

卫星搭载水稻材料万2B、万3B的变异研究

【目的】探索返回式卫星搭载的水稻材料在田间种植时的变异情况,筛选突变株系,为下一步的诱变育种提供科学依据。【方法】利用重庆三峡农业科学院的水稻保持系材料万2B、万3B,搭载于“神州六号”返回式卫星上,通过空间微重力、高能重粒子等环境诱发基因变异,应用卫星搭载返回的种子与留地的对照种子进行对比试验。【结果】卫星搭载的水稻保持系万2B、万3B材料的变异特征主要表现在SP2代,各性状正、反两个方向均发生较大变异。SP3、SP4代各性状表现较稳定,没有发现变异株出现。【结论】利用卫星搭载水稻材料万2B、万3B的方法,可以获得较为理想的SP2代变异株系。航天育种是未来水稻育种获得丰富种质资源、充实种质资源库有效途径之一。     

水稻空间诱变与重离子诱变生物学效应及突变体定向筛选

目的 从不同诱变世代比较空间诱变和重离子诱变对水稻生物学效应及后代变异频率的差异,为水稻诱变育种提供一定的方法和理论指导。方法 对水稻纯系品种‘华航31号’干种子进行空间诱变和不同剂量重离子诱变处理,以未诱变处理的种子为对照,对诱变一代进行表型及细胞学诱变效应的分析;对诱变二代直链淀粉含量及粒型性状进行表型和基因型定向筛选,比较2种诱变处理的性状变异频率。结果 空间诱变一代的种子活力指数比对照下降了14.62%;重离子诱变一代的种子活力指数随辐射剂量增加呈现马鞍型效应曲线,其中10 Gy重离子辐射剂量下种子活力指数比对照下降了14.92%,与空间诱变的诱变效应相近。空间诱变二代粒型和直链淀粉含量的突变频率分别为4.14%和1.61%,80 Gy重离子辐射诱变二代粒型和直链淀粉含量的突变频率分别为4.88%和1.55%。利用HRM技术扫描了水稻直链淀粉含量Wx基因的4个位点共673 bp序列,在空间诱变的4 736份样本中发现3个SNP变异,突变密度为1/1063.83 kb;在重离子诱变4 848份样本中发现4个SNP变异,突变密度为1/815.68 kb。结论 2种诱变处理均可诱发水稻产生性状变异。空间诱变的生理损伤类似于低剂量重离子辐射,而诱发变异的频率与高剂量重离子辐射相近。     

晋大78~(60)Co诱变M_5代的遗传变异分析

为分析辐射诱变对拓宽大豆种质资源遗传基础的作用,以晋大78及其经60Co辐射处理产生的66份M5代群体为材料,利用60对SSR引物进行遗传多样性分析。结果表明:18对筛选出的引物共检测到45个等位变异,平均每个等位变异数为2.5,不同位点的等位变异数为2～6个;多态信息量的变幅为0.058～0.760,平均每个引物的多态信息量是0.359;Shannon's指数范围为0.134～1.642,平均值=0.581;M5代群体与未辐射的晋大78之间的遗传相似系数的变幅为0.625～1.000。在遗传相似系数GS=0.72处,可将材料分为三大类。诱变后代中47份诱变后代材料诱变成功,与晋大78之间的相似系数GS小于1。诱变成功的材料遗传多样性丰富,与晋大78差异明显。     

卫星搭载水稻材料万2B、万3B的变异研究

【目的】探索返回式卫星搭载的水稻材料在田间种植时的变异情况,筛选突变株系,为下一步的诱变育种提供科学依据。【方法】利用重庆三峡农业科学院的水稻保持系材料万2B、万3B,搭载于“神州六号”返回式卫星上,通过空间微重力、高能重粒子等环境诱发基因变异,应用卫星搭载返回的种子与留地的对照种子进行对比试验。【结果】卫星搭载的水稻保持系万2B、万3B材料的变异特征主要表现在SP2代,各性状正、反两个方向均发生较大变异。SP3、SP4代各性状表现较稳定,没有发现变异株出现。【结论】利用卫星搭载水稻材料万2B、万3B的方法,可以获得较为理想的SP2代变异株系。航天育种是未来水稻育种获得丰富种质资源、充实种质资源库有效途径之一。     

菜心EMS诱变条件优化与突变体库构建

【目的】明确甲基磺酸乙酯（EMS）诱变处理菜心种子的最佳浓度和处理时间,为EMS诱变技术在菜心种质资源创新利用方面及丰富菜心种质资源选育提供支持。【方法】设4种不同浓度的EMS溶液（0.2%,0.4%,0.6%和0.8%）和3种不同处理时间（8、12和16 h）共12个组合,诱变处理2个菜心自交系（C40和小80天）的种子,并对诱变后代出苗率和结籽株比例进行分析,筛选EMS诱变菜心种子的最佳处理条件。【结果】随着EMS浓度的增加,菜心种子成苗率和结籽株比例逐渐降低。诱变处理8 h,EMS浓度为0.6%时,C40和小80天菜心的成苗率分别65%和70%,结籽株比例分别为13%和31%;EMS浓度升高至0.8%时,C40菜心的成苗率降至50%,2个菜心材料的结籽株比例均低于20%。随着EMS处理时间的延长,菜心种子成苗率和结籽株比例逐渐降低。EMS处理浓度为0.4%时,诱变12 h,2个菜心材料（C40和小80天）的成苗率均为75%,结籽株比例分别为30%和45%;诱变16 h,C40和小80天菜心的成苗率分别降至60%和55%,结籽株比例均低于20%。EMS诱变处理不仅抑制成苗率,还严重影响结实情况。根据成苗率和M₁群体植株的结籽株比例,并保证最大诱变效率和突变体群体,确定菜心种子EMS诱变处理的最佳条件为0.4% EMS诱变处理12 h。不同基因型菜心材料对EMS的耐受性不同,生长势强的菜心材料EMS处理的时间或浓度可适当增大或降低。采用最佳诱变条件处理3000粒小80天菜心种子,在M₁群体中出现黄化、白化、皱缩、矮化及嵌合等变异性状,M₁群体包含500个突变株系。随机选取种子量大的M₁群体中176个家系,构建包含2110个单株的M₂群体,在M₂群体中发现94个突变单株,总的突变频率为4.3%。其中,叶片叶色或形状突变的单株61株,株型变异的单株共31株,花色突变的单株2株。【结论】利用EMS诱变菜心种子有明显效果,构建的菜心EMS突变体库表型变异丰富,尤其是出现株型紧凑,叶色浓绿的有益突变,可用于菜心功能基因组学研究和育种。     

太空诱变薰衣草精油成分分析鉴定

[目的]利用太空船搭载薰衣草（Lavandula angustifolia Mill.）种子,通过栽培试验观测其诱变后代搭载效应,探讨太空环境对薰衣草精油品质的诱变效应.[方法]搭载诱变材料为薰衣草7426-2种子.[结果]搭载后薰衣草植物学性状差异明显,初选出19份诱变材料,精油主要化学成分基本没有改变,但其含量有明显的差异,19份诱变后代中精油化学组分达到或优于标准的有6种,分别为L07-3、L07-9、L07-11、L07-12、L07-14、L07-16.[结论]该研究可为薰衣草太空诱变育种及种质创制提供新的理论依据,为今后薰表草品种改良及产业持续发展提供优质品种.     

卫星搭载处理两系不育水稻诱变效果的研究

2个两系不育水稻品种种子（株1S、陆18S）经“实践八号”育种卫星搭载,返回地面种植,并与^60Co-γ单独和^60Co-γ与卫星搭载复合诱变处理进行比较。研究结果表明：卫星搭栽对当代两系不育水稻农艺性状有刺激作用;2个两系不育水稻品种对卫星搭栽处理辐射敏感性均为不敏感;M2代突变频率均为SP＋γ〉γ〉SP,并从中筛选出一批优良变异单株。同时对M2代中筛选出的特殊变异株进行了保护酶活性等生理指标的测定,以探求太空环境对两系不育水稻生物学效应的生理生化基础。结果表明卫星搭载诱变处理水稻种子是一种切实可行的育种新途径。     

航空搭载对薰衣草种子萌发的影响

[目的]研究经太空诱变后薰衣草种子发芽及出苗的变异程度。[方法]以经太空诱变的薰衣草种子为试材,与未经太空诱变的种子进行发芽及出苗比较试验;同时研究了不同赤霉素浓度及不同浸种时间对太空搭载的薰衣草种子和陆地薰衣草种子发芽和出苗的影响。[结果]太空搭载的薰衣草种子较陆地薰衣草种子的发芽势、发芽率、发芽指数和出苗率均明显下降。在清水浸泡处理下,太空种子的发芽率为25.00%,发芽势为21.50%,发芽指数为1.904,分别比陆地种子降低了70.59%、74.71%和93.58%。赤霉素处理在一定程度上提高了太空种子的发芽指标,但与陆地种子相比,发芽率、发芽势和发芽指数仍较低,差异显著。不同浓度赤霉素浸泡时间对薰衣草种子发芽影响差异不显著。当赤霉素浓度为300 mg/L时,最有利于太空种子成苗。[结论]该研究为太空薰衣草育种奠定基础。     

香稻两用核不育系琼香-1S空间诱变效应分析

为了改变香稻两用核不育系琼香-1S不抗白叶枯病的缺点,通过搭载返回式卫星将琼香-1S种子送入太空,在多种特殊综合因素作用下诱发突变。调查SP0、SP1、SP2、SP3和SP4代的主要农艺性状;利用不同SSR引物进行分子水平检测,检测到11份太空诱变后代(SP4代)与留地原种琼香-1S的DNA扩增条带存在差别,说明香稻两用核不育系琼香-1S发生了变异。并对琼香-1S及其变异后代(SP4代)进行白叶枯病抗性鉴定,筛选出免疫、高抗、抗白叶枯病的不育材料,对于更好地选育优质抗病水稻新组合具有较大实际生产意义。     

诱变与组培相结合提高小麦变异频率的研究

以3个普通小麦推广品种为材料,种子先经理化诱变处理后(EMS_(0.2)M,r—射线30KR,SA2mM),接种M_1代幼胚进行离体培养,比较了再生R_2代不同处理的变异频率。结果表明,EMS 处理后R_2代的变异频率和不分离变异所占比例最高;有益变异频率的提高以r—射线处理的R_2代最为显著,SA 处理也具有提高R_2变异频率的作用,但其有益变异及不分离变异与R_2对照接近。诱变处理后R_2代与R_2对照相比,对变异谱没有明显影响。     

大豆种子贮藏蛋白亚基含量变异种质的筛选与创制

以1 400份大豆品种(系)资源为材料,利用SDS-PAGE,分析贮藏蛋白11S和7S组分及其亚基含量与亚基缺失情况,并采用0.2%,0.4%EMS分别处理南农493-1和南农99C-6两个品种种子,利用60Co γ射线处理76个品种(系)种子,处理之后及时播种,单株收获,SDS-PAGE检测M2代和M3代种子贮藏蛋白亚基.结果表明,1 400份参试品种(系)的11S/7S值范围0.44～3.64,平均值1.68±0.37,并鉴定出34份亚基含量特异材料,其中包括α′和α亚基含量低、β亚基含量低、A3B4亚基缺失、A5A4B3亚基缺失和A1aB1b亚基缺失种质.理化诱变结果表明,化学诱变率约为2.92%,物理诱变率约为5.71%,对大豆蛋白的诱变效果,0.4%EMS处理优于0.2% EMS处理,而60Co γ射线慢照射处理优于化学诱变处理,并从M3代种子中筛选出了211粒亚基变异种质.     

特种稻海丰糯空间诱变效应分析

通过搭载返回式卫星将特种稻海丰糯种子送入太空,在多种特殊综合因素作用下,诱发变异。调查了SP0、SP1、SP2、SP3、SP4代的主要农艺性状,利用不同SSR引物PCR检测到太空诱变后代与留地原种的DNA扩增条带存在差别,对变异后代和原种进行外观米质分析,后代各项指标均得到提高或改善,为探索水稻选育新途径提供依据。     

北方寒地甜瓜航天育种研究初报

为了拓宽甜瓜种质资源,将7份经过神舟8号搭载的北方寒地甜瓜亲本材料进行地面试种,筛选优良的变异株系。结果表明:经地面试种后选择具有重演性、可遗传的变异株系10个,又经多代选择出性状稳定、品质及抗病鉴定优良的变异株系4个。其中SP01-008-01A-01A果形变阔梨形,种子变褐色,含糖量增加2.00百分点,单瓜重比对照增加70g。SP01-113-06B-06B果皮变墨绿,含糖量增加1.00百分点,种子变褐色。SP03-128-08A-08A果实乳白色且变无环裂,奶香味浓。SP03-061-03C-03C瓜阔梨形,果实乳白色且变无环裂,奶香味变浓,单瓜重增加20g。试验证明北方寒地甜瓜太空诱变呈多方向变异,数量性状遗传变异明显,瓜皮颜色变深、瓜肉瓜瓤及种子颜色有改变,含糖量普遍增加、单瓜重增大、抗病性普遍增强。     

太空诱变对七个马铃薯品种相关性状的影响

为加快马铃薯种质改良和品种选育进程，对7个马铃薯品种的18份太空诱变材料进行了种植鉴定，重点分析了农艺性状、经济性状及产量性状的变异情况。结果表明，太空诱变对供试马铃薯生育期影响最大，其中83%延长、17%缩短；对单薯重、产量、商品薯率的影响位居第二，均表现为80%正向影响、20%逆向影响；对株高、花繁茂性、匍匐茎影响位居第三，对块茎整齐度影响位居第四；太空诱变对株形、茎色、叶色、花冠色、天然结实性、主茎数、薯形、皮色、肉色、薯皮类型、芽眼深浅等性状指标没有影响。太空诱变条件下，青薯9号、青薯168、宁薯19号、宁薯18号4个品种相关性状变异较大，在后续工作中，将利用这4个品种的诱变单株材料作为杂交亲本，选育优良杂交子代材料。     

新疆水稻空间诱变育种进展初报

为探讨空间环境对水稻种子的影响,用返回式卫星塔载水稻干种子,回收返地种植,考察了后代的性状表现,遗传及变异情况。结果表明：SP1代与对照差异不显著;SP2代群体的单株间4个主要农艺、经济性状出现了强烈的广谱分离,SP2代农艺、经济性状变异频率高达4．09％。SP3代的性状与SP2代性状相似。SP4代已经进入稳定状态。水稻千种子在空间条件下所产生的变异,能够稳定的遗传于后代,可以作为一种新的诱变育种方法加以开发利用。