甘蓝型油菜EMS突变体库构建及抗除草剂突变体筛选

为了利用诱变技术快速创造变异类型丰富的油菜新材料用于油菜遗传改良,分别用0.4%、0.8%、1.0%和1.2%的EMS（甲基磺酸乙酯）溶液对甘蓝型油菜中双9号种子进行诱变处理。结果发现：（1）1.0%的EMS溶液是处理中双9号干种子的最适浓度,4种不同浓度处理M2代表型变异率依次为11.26%、14.82%、27.19%和12.38%;（2）EMS诱变具有器官特异性;（3）M2代突变体库中筛选到3株苯磺隆抗性突变体,突变率约为10-4。现已创建了包括子叶、叶片、花器、株型、角果等多器官变异类型的突变体库,为油菜遗传研究提供了丰富的种质资源。      

甘蓝型油菜花序长发夹ｌｈＲＮＡｉ文库的构建

异源四倍体油菜含有大量多拷贝基因及冗余基因,难以通过T-DNA插入、物理及化学诱变等常规突变体库创制方法发掘功能基因。为开发适应于油菜的简单高效的突变体库创制方法,本研究通过滚环复制方法构建了甘蓝型油菜的花序lhRNAi文库,并对这种新型的干扰文库进行质量评估;然后将该花序lhRNAi文库对甘蓝型油菜进行遗传转化,获得763株T0植株,从中鉴定分离出74株具有可见表型变异的花发育相关突变体,包括花瓣减少、形状异常,柱头卷曲,雄蕊退化萎缩,雄性不育（不能产生花粉）、死蕾或花蕾闭合等。说明通过滚环复制介导的lihRNAi文库的构建方法可以成功应用到油菜中,这将为油菜花序发育相关基因功能的研究提供重要的研究平台。     

甲基磺酸乙酯诱变棉花突变体剂量分析

突变体为基因分离和克隆提供了良好的研究材料。在前期预实验基础上,本研究用1.0%（体积分数） EMS浓度下对亚洲棉（Gossypium arboreum L.）石系亚1号种子进行4 h、5 h、6 h和7 h的诱变处理,对陆地棉（Gossypium hirsutum L.）TM-1种子进行5 h、6 h、7 h和8 h的诱变处理,筛选出半致死、苗期生长明显受到抑制的处理时间。1.0%EMS溶液处理下,石系亚1号和TM-1种子的最佳诱变时间分别为6 h和8 h。同时利用该诱变条件进行田间较大规模的诱变处理,结果发现植株发芽率明显低于温室条件下的发芽率,并且出现了一定数目的畸变植株。该研究为后续棉花突变体的构建及突变性状的研究奠定基础。     

花生EMS诱变体系的探索及突变体鉴定

突变体创制对花生遗传改良和功能基因组学研究具有重要意义。为获得最佳诱变效果，本研究对不同基因型花生品种的EMS诱变条件进行摸索，发现花育22号、花育71、花育9301、狮头企和伏花生的最适诱变浓度分别为0.4%、0.5%、0.3%、0.5%和0.3%。通过对最适EMS浓度诱变处理下苗期芽长、株高、根长及根数目分析，发现5个品种虽然都能正常成苗，但均受到较严重的损伤。在预实验基础上，用浓度为0.4%的EMS溶液处理了大约5000粒花育22号种子，M1及M2世代性状调查显示突变群体表型丰富，出现株高、株型、荚果、籽仁、分枝数、叶形等表型变异株系，表型变异率为12.9%。本研究为花生遗传改良和功能基因组学研究提供了丰富的种质材料。     

EMS诱变的普通小麦豫农201突变体库的构建与初步分析

为了构建小麦EMS突变体库,为小麦功能基因组学研究准备基础材料,利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(Ethyl methane sulfonate,EMS)溶液诱变处理豫农201种子,对获得的M2代植株进行农艺性状及其他生物学性状的表型筛选,结果共获得722份叶、茎、穗和其他性状发生变异的突变体,其中139份叶片性状突变、220份茎秆性状突变、38份穗部和籽粒性状突变、325份其他性状突变,突变频率分别为2.20%、3.49%、0.60%、5.15%.利用SDS-PAGE对突变体的高分子量麦谷蛋白亚基进行分析,共发现有21个缺失不同类型亚基的突变体.本研究初步构建的豫农201 EMS突变群体可应用于小麦功能基因组研究和小麦遗传改良.     

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。     

芥甘杂交创制新型甘蓝型油菜的表型多样性分析

为拓宽甘蓝型油菜遗传背景,明确油菜新种质表型变异水平,筛选优异基因资源,本研究利用芥菜型油菜与甘蓝型油菜种间杂交创制新型甘蓝型油菜54个品系进行田间表型鉴定,分析其表型多样性水平及其性状间相互关系。结果表明,（1）22个数量性状的变异系数范围为4%~99%,遗传多样性指数1.64~2.04;22个形态特征性状的遗传多样性指数为0~1.86。其中角果长度、单株有效角果数、单株产量、生育期、有效分枝高度、蛋白质含量和含油量等7个性状的多样性水平高于国内外已报道的其他甘蓝型油菜的多样性水平,表明芥甘种间杂交能够创制丰富的遗传变异,拓宽甘蓝型油菜遗传背景。（2）主成分分析将44个表型性状转化为10个综合指标,其中主花序有效角果数、单株有效角果数、每角果粒数、单株产量芥酸、亚油酸、油酸、蛋白质、含油量等与产量和品质相关性状是反映新型甘蓝型油菜表型特征的主要差异指标,表明通过这些产量和品质性状的选择可获得目标品系。（3）受甘蓝型油菜定向选育的影响,本试验参试材料具有偏向甘蓝型油菜的表型特点;聚类分析综合44个表型性状将54个参试油菜品系划分为3个类群,其中29个品系与甘蓝型油菜亲本聚为一类,代表了甘蓝型油菜亲本群;18个品系聚为一类,与甘蓝型油菜亲本类群距离较远,营养生长无优势,产量较低,综合性状较差;7个品系聚为一类,与甘蓝型油菜亲本类群距离较近,表现较强的营养生长优势和丰产特点,综合性状优良,可作进一步选育对象,为西藏高产优质甘蓝型油菜品系的选育奠定种质基础。     

大豆“冀黄13”突变体筛选及突变体库的建立

利用甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)、叠氮化钠(sodium azide,NaN3)和N离子束分别诱变处理大豆品种"冀黄13"的种子。经M2选择,M3、M4代验证,共筛选出茎器官突变体15份,叶器官突变体19份,花器官突变体31份,种子器官突变体3份以及成熟期突变体18份,其中有9份突变体属于复合性状的突变,最终获得77份稳定遗传的突变体。通过F2群体的表型分析,确定1份雄性不育突变体和1份黑种皮色突变体的表型均由单隐性基因控制。本研究所获得的突变体和所构建突变体库将为大豆功能基因组学研究和遗传改良奠定基础。     

EMS对新春11小麦抗性淀粉和农艺性状的诱变效果

为给甲基磺酸乙酯(EMS)在高抗性淀粉小麦诱变育种中的应用提供依据,以春小麦新春11为材料,分析了不同浓度EMS诱变小麦种子的M2代成熟籽粒抗性淀粉含量的变化,同时结合株高等农艺性状时优异材料进行了筛选.结果表明,不同浓度EMS(0.3%、0.5%和0.7%)处理后,M2代籽粒平均抗性淀粉含量分别为2.76%、3.22%和4.31%,高于未处理的籽粒抗性淀粉含量(2.57%),并发现了抗性淀粉含量较高和较低的突变体.其中,0.3%浓度EMS最适宜新春11农艺性状的诱变,突变类型最多;0.7%的EMS处理获得的高抗性淀粉含量的突变体更为丰富.综合农艺性状、产量性状和品质的表现,筛选出7个抗性淀粉含量高且综合性状优良的M2突变家系.     

三雌蕊小麦EMS诱变株系的农艺性状评价及SSR多态性分析

为获得新的小麦雌蕊和雄蕊突变材料,并促进小麦遗传改良和功能基因组学的研究,利用甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)对三雌蕊小麦(TP)种子进行诱变处理,确定半致死浓度和时间,并对诱变的突变体进行SSR检测和农艺性状分析。结果表明,TP种子适宜的EMS诱变条件为0.8%的EMS处理8 h。利用EMS诱变处理5 000粒TP种子,结果在其M₃单粒传群体中共发现20个能稳定遗传的雌蕊和雄蕊突变株系。农艺性状分析表明,与TP相比,20个突变株系的穗粒数明显减少,部分突变株系的株高、穗长等性状与TP之间具有显著差异。SSR分析结果表明,22个SSR标记共扩增得到61个等位基因位点,平均每个标记可以检测到2.77个等位基因。获得42条多态性条带,多态性为68.85%。20个突变株系和对照TP的遗传相似系数变化范围为0.352 9~0.956 5,说明这些突变体具有丰富的遗传多样性。聚类结果表明,不同突变性状之间可以较好地被区分开,相同突变性状（尤其是单雌蕊性状）可以被较好地聚在同一簇下。     

60Co-γ和EMS诱变“天隆一号”突变体库变异特征的初步分析

为培育新的适应长江流域气候类型的大豆品种,利用60Co-γ射线和EMS分别对大豆天隆一号的种子进行诱变处理,构建大豆突变体库。对350份有表型变异的株系进行连续两年田间鉴定,运用60对SSR标记进行分子检测,并对籽粒表型变化明显的突变株进行苯基丙酸类代谢主要酶qPCR分析。结果表明:350份材料中有145份在株高、叶形、花色、种皮色、结荚习性等方面有稳定可见的表型变异,101份材料中检测到与野生型天隆一号存在至少1个SSR位点差异,其中M3-SD-1与M3-SD-2有超过10个标记的差异。SSR分析表明,表型发生变异的突变体主要是由DNA变化引起的,且突变体发生了多位点变异,突变位点也彼此不同。qPCR检测结果显示,种皮色、脐色等发生突变的3个材料苯基丙酸类代谢途径中关键基因的表达量发生显著变化。研究结果既可以为大豆品种改良提供新的种质资源,也有助于大豆功能基因组的研究。     

EMS诱发大豆“南农94-16”突变体库的扩建及部分突变体的SSR分析

甲基磺酸乙酯(EMS)是一种稳定、高效的诱发点突变的诱变剂.采用EMS处理大豆"南农94-16"的种子,在初步构建大豆突变体库的基础上进一步扩建了大豆突变体库,获得95份茎、叶、花、种子等性状变异的突变材料.采用200对SSR标记分别对其中高蛋白、叶黄化等9个不同性状的突变体进行了鉴定.结果表明:与对照相比突变体发生了多位点的变异.构建的突变体库不但可以作为新的种质资源,而且可促进大豆功能基因组研究的开展.     

EMS处理对豇豆生长发育的影响

为了使EMS诱变在豇豆育种中发挥最佳效果,获得优质的诱变材料,对豇豆品种‘天畅9号’、‘银豇王’进行了3种EMS浓度、3种处理时间的诱导处理,并对当代的种子萌发、幼苗生长、植株主要农艺性状及生化指标的变化进行研究。结果表明:EMS能导致豇豆种子的发芽力和生长速率下降,叶片变小,而种子浸出液电导率、幼苗SOD活性及可溶性蛋白质含量增加;对银豇王的叶绿素含量、一级分枝数、结荚性有增加倾向,而天畅9号表现相反。处理剂量以浓度0.3%EMS、时间3~4 h为宜。     

不同生长调节剂处理对三种绿肥种子发芽率的影响

研究赤霉素（GA3）、6-苄氨基嘌呤（6BA）、萘乙酸（NAA）、吲哚丁酸（IBA）四种植物生长调节剂．设不同溶液浓度、不同浸种时间处理对爪哇葛藤、无刺含羞草及羽叶决明种子发芽率的影响,结果表明：生长调节剂对促进种子发芽率有一定作用;不同生长调节剂对不同”绿肥种子萌发的影响不尽相同,以GA3促萌发效果最好,以无刺含羞草受影响效果最显著;低生长调节剂浓度水平（15或25mg／L）和浸种24h或48h是较佳的处理组合,而高浓度的生长调节剂对促进发芽率无影响或有抑制作用。     

GA3和6-BA对降香黄檀种子发芽的影响

用两种植物生长调节剂GA3和6-BA不同药剂浓度（0、20、40、80 mg/L）和不同浸种时间（3、6、12、24 h）处理带果荚和去果荚的降香黄檀种子,结果表明：去果荚的种子用GA340 mg/L溶液浸泡12 h的发芽率最高,达到78%,壮苗指数和根冠比最优,效果最好。     

敌草快对成熟期油菜脱水和种子质量的影响

为适应机械化收获对种子成熟的要求,研究化学催熟剂敌草快对油菜角果脱水和种子质量的影响,选用甘蓝型油菜品种阳光2009在油菜成熟期进行田间喷施敌草快试验,测定菜籽含水量、发芽率、千粒重、品质和敌草快残留。结果表明:于油菜角果黄熟期主花序角果转色时用1.8L/hm2的敌草快水剂喷施处理6d,与自然成熟(喷施等量清水)的对照组和人工割晒组相比,油菜脱水效果显著,角果和籽粒含水量分别为7.8%和10.49%;与对照组相比,角果和籽粒含水量分别下降52.66%和24.84%。该浓度处理下对油菜发芽率、千粒重及品质均未产生显著影响,其中发芽率达99%,贮藏2周的油菜种子中敌草快残留量为0.13mg/kg,符合中国和英国的安全标准;贮藏3周未检测到敌草快残留。建议加快敌草快在油菜催枯用途方面的农药登记,推进我国油菜全程机械化技术的应用。     

不同花生品种种子休眠特性的研究

休眠性是作物重要的农艺性状之一。本研究对31个刚收获的花生品种(系)进行发芽试验,以评价不同品种的休眠特性。结果表明,发芽率和萌发率都可以作为评价种子休眠性的指标。不同品种种子发芽率的变异范围为0～71.11%,20个品种(系)的发芽率低于10.0%,其中,徐9641等6个品种(系)的发芽率为0,表现为较强的休眠性;启海花生的发芽率为71.11%,休眠性较弱。相关分析表明,种子休眠性强弱与荚果、籽仁形状和小叶长度有关,长粒型种子和小叶较长的品种休眠性较强,而与其他农艺性状相关不显著。