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。     

一个大麦突变体库的构建及其叶宽突变体的细胞学初步分析

为构建具有自主知识产权的大麦突变体库,从而为大麦种质创新和解析作物主要农艺性状形成机理提供材料,本研究通过⁶⁰Co-γ和甲基磺酸乙酯(EMS)复合诱变处理,构建了自育大麦品种鄂大麦934的突变体库,包含982株与对照存在明显差异且性状无分离、可遗传的变异株,涉及叶片、茎秆、穗子、籽粒、分蘖、株型、抽穗期、结实率等多个农艺性状。通过扫描电镜对叶宽突变体的叶片细胞进行显微观察,发现突变体在细胞水平上变化各异。本研究构建的突变体库为开展大麦功能基因组学研究奠定了基础。     

化学诱变剂EMS对胡麻种子的诱变效应

EMS诱变是创造突变体,创新种质和品种改良的有效手段。为探讨化学诱变剂EMS对胡麻种子的诱变效应,设置5个EMS浓度和4个处理时间对5个胡麻品种进行诱变处理。结果表明,EMS诱变处理对不同胡麻品种农艺性状的影响差异比较大,变异比较丰富。在不同胡麻品种间,EMS诱变对种子出苗期、成苗数的影响存在差异, 在不同籽粒颜色的品种间差异更显著。胡麻植株表型变异出现了黄化苗、畸形花、花瓣不展开、花瓣颜色变异株、分茎和分枝多,茎扁平、簇头、早熟、不育等类型,这些变异丰富了胡麻突变体库;通过EMS诱变产生的突变体,可为胡麻品种改良和种质创新提供优异资源。     

多年生黑麦草EMS诱变与耐旱性评价

为构建多年生黑麦草突变体库,本研究采用甲基磺酸乙酯(EMS)对多年生黑麦草品种‘首相’种子进行诱变处理,设置6个诱变浓度(0%、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%和2.0%)和3个处理时间(6、12、24 h),分析诱变后种子萌发、幼苗生长及耐旱变异株主要抗旱生理指标的变化。结果表明,1.6%EMS处理12 h与0.8%EMS处理24 h的种子发芽率均接近50%,综合分析结果表明,0.8%EMS处理24 h可作为适宜诱变组合。通过对诱变材料进行抗旱性筛选,共获得15株耐旱变异株,基于丙二醛、脯氨酸、可溶性糖含量、抗氧化酶活性等抗旱生理指标的综合评价表明,变异株B9、B10、B12在干旱胁迫下抗旱性较强,说明EMS诱变可以诱发抗旱变异体。本研究结果为多年生黑麦草的EMS诱变及耐旱育种提供了理论支撑。     

晋麦47 EMS突变体库的构建及高代突变材料品质性状的初步分析

为加快小麦抗旱种质资源创制,推进抗旱品种的遗传改良工作,采用0.6%甲基磺酸乙酯(EMS)溶液处理晋麦47的种子,构建了包含12 272个单株的M₂突变体库,对各突变性状和突变率进行调查与分析。此外,对前期研究筛选出的50份M₇和M₈突变材料籽粒的硬度指数、蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、吸水率、稳定时间、最大拉伸阻力和拉伸面积共8个品质性状进行了分析。结果表明,M₂突变体库表型变异丰富,包括茎秆性状、育性、穗型、抗病性、叶性状、生育期和芒性状等32种突变类型,总突变率为30.24%;其中,育性、株高和穗型的突变率较高。50份突变材料的籽粒不仅产生了粒形、粒长、饱满度和粒色方面的形态突变,其品质性状也发生了不同程度的变异,其中稳定时间、拉伸面积、最大拉伸阻力、沉降值的变异系数最高,硬度指数、蛋白质含量和湿面筋含量的变异系数中等,吸水率的变异系数最小;除吸水率外,其余性状均有一定比例的材料产生了正向变异。初步筛选出4份品质性状优良的突变材料,除硬度指数和吸水率外其余6个品质性状表现均优于野生型。本研究结果为小麦功能基因的发掘提供了宝贵的遗传材料,并为抗旱新品种的选育提供了新的研究思路。     

EMS诱导粒用高粱的突变体筛选和鉴定

为确定粒用高粱EMS处理的最佳浓度和时间,并创制粒用高粱新种质,本研究以粒用高粱亲本系2055B和10125为试验材料,采用不同时间和不同浓度甲基磺酸乙酯（EMS）处理,调查EMS诱变对高粱出苗、叶色、叶形、穗型、育性及生育期等农艺性状的影响。结果表明,两粒用高粱亲本系的出苗率、幼苗成活率、结实率均随着EMS诱变时间和浓度的增加而降低,突变率则随着EMS诱变时间和浓度的增加而升高。同一水平EMS处理对两亲本的抑制作用不同,恢复系10125的出苗率、成苗率、结实率受抑制作用均小于保持系2055B。综合考虑出苗率、结实率和突变率等数据,2055B的最佳诱变处理时间和浓度为14 h和0.25%,10125的最佳诱变处理时间和浓度是14 h和0.3%。通过对诱变后M2代进行表型观察、鉴定和筛选,获得了早熟、矮秆、分蘖等性状的突变材料,初步构建了粒用高梁EMS突变体库,为开展高粱育种和功能基因定位提供了新种质和基础材料。     

大豆“南农94-16”突变体库的构建及部分性状分析

本研究对"南农94-16"大豆种子用NaN3-60Coγ射线复合诱变以及EMS诱变来构建大豆突变体库。两种方式诱变大豆分别获得54份和66份叶、茎、花、种子、子叶等性状变异的突变体。用644对SSR标记分别对其中的14株耐涝突变体和1株叶色浅绿突变体进行了鉴定。结果表明,14株耐涝突变体,有2株与对照有超过100个标记的差异,其余植株分别有1到7个标记的差异;叶色浅绿突变体与对照有39个标记的差异,遗传分析表明该性状由细胞核单基因隐性遗传控制。这些突变体可以作为新的种质资源,构建的突变体库也有助于大豆功能基因组研究的开展。     

谷子EMS矮秆突变体的产量性状分析

为丰富谷子遗传多样性和突变体库材料,本研究采用1%浓度的甲基硫磺乙酯(EMS)诱变晋谷40号 10 h, 在谷子生育期间对突变体M1和M2代材料进行表型性状调查。结果表明,共获得332株表型差异突变型单株,这些突变体类型主要包括株高、穗型、茎粗、育性、刚毛、抗拿扑净、颖壳色、抽穗期、穗轴、粒色、穗紧实度、抗逆性、穗重等;对数量性状的表型指标进行变异分析,其中株高的变异系数最大,为41.25%,抽穗期的变异系数最小,为11.03%;对20份矮秆突变体材料进行产量性状分析,发现E-13、E-58和E-98可作为矮秆、早熟、高产的材料;突变体中发现褐米色、抗拿扑净等优质、适宜产业化的材料。本研究构建的谷子突变体库具有丰富的突变类型,为谷子分子遗传学和育种提供了优异的基础材料。     

花生~(60)Co-γ辐射诱变和突变体库的构建

为了获得花生新种质,对花生干种子进行60Co-γ辐射诱变处理并构建花生突变体库,获得了一些有价值的突变体材料,如高油突变体、高蛋白突变体、大种子和小种子突变体、大叶和小叶突变体、卷叶突变体等。通过分析这些突变体的不同性状发现,辐射处理对株高、叶片形态、含油量、蛋白含量、单株结荚数、单粒重、油亚比、出仁率等性状的影响极为显著。对7个性状(单株果仁重、蛋白含量、亚油酸含量、油酸含量、含油量、单粒重和单株荚果重)进行相关性分析,结果表明,油酸含量与亚油酸含量为高度线性相关;含油量与蛋白含量、亚油酸含量、油酸含量均为显著性相关;而含油量与单株荚果产量呈低度线性相关。这些突变体的获得为今后进行花生遗传育种以及机理研究提供了可靠的原材料和中间材料,也为花生功能基因组学研究提供了丰富的材料。     

甘蓝型油菜EMS诱变二代农艺与籽粒品质性状的变异与TILLING库的构建

利用甲基磺酸乙酯（EMS）溶液处理甘蓝型油菜双低品种浙双72种子,经田间M1代观察和M2代筛选及部分M3代验证,筛选到叶色、叶形、株高、茎色、花色、花瓣（数目与颜色）、雄性不育及开花期等性状发生明显变异的M2突变株。经统计,突变株占M2群体植株总数的8.46％。对M3种子的主要脂肪酸组分之间以及脂肪酸组分与种子含油量进行了相关与回归分析,同时详尽描述各种脂肪酸组分和含油量的变异幅度与变异分布,构建了包括主要农艺性状、雄性不育及籽粒品质性状变异的突变体库,提取了2558份包含突变性状的M2植株叶片的DNA。该诱变二代DNA库及其相应的突变体种质资源为进一步深入研究控制油菜农艺性状、育性与籽粒品质性状的主效基因的等位多态性打下基础,并可为油菜品种的遗传改良提供许多特异的育种材料。     

春谷辐射引变效应的研究

红谷和长农10号的干种子用⁶⁰Coγ射线1万、2万、2.5万、3万、4万和5万伦照射。实验结果表明:两个谷子品种在 M₁的存活率、苗高和胚根长度随着剂量的增加而下降。染色体畸变率和不育率随着剂量的增加而增加。在 M₂中,长农10号的性状突变与剂量成正相关,突变体的性状稳定快。红谷的性状突变率与剂量关系不显著,突变体的性状不易稳定。在后代的突变体中我们选育出三个品种,比对照增产10—65.5%,现已大面积推广种植。     

快中子、60Coγ射线照射冬小麦植株和干种子的诱变效应

快中子照射冬小麦（6794）种子,较之⁶⁰Co 照射,在 M₁代的株高、存活率和主穗粒数方面损伤较重,在 M₂代突变率较高;⁶⁰Co 照射,在 M₁代千粒重损伤较重.快中子照射冬小麦植株减数分裂期,较之其它各期,在 M₀代最敏感,M₁代突变率较高;若是用⁶⁰Co 照射,在776拉特时突变率可高达33.3%。     

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。     

60Co-γ射线辐射对金花菜种子生物学效应的影响

为探明⁶⁰Co-γ射线辐射对金花菜(Medicago polymorpha L.)种子的生物学影响,本研究以金花菜干种子为材料,设置不同剂量(0、400、600、800、1 000、1 200 Gy)辐射处理,测定了发芽率、植株存活率、幼苗株高、分枝数、开花数量、荚果数量等指标,利用直线回归方程计算金花菜干种子的半致死剂量(LD₅₀)。结果表明,辐射剂量为400 Gy可显著提高金花菜种子的发芽率,发芽率随着辐射剂量的增加(400~1 200 Gy)逐渐降低;辐射剂量与成活率、幼苗株高、分枝数呈显著负相关;低剂量(≤600 Gy)可促进金花菜的种子萌发、生长和结实,高剂量(>600 Gy)则抑制金花菜的生长和结实;金花菜干种子辐射的LD₅₀为580 Gy。本研究结果为金花菜诱变育种提供了理论参考。     

逆境成苗生态生理研究(2)——干旱条件下药剂处理种子对提高糜子成苗的作用

在模拟中等水分亏缺条件下(0.3M甘露醇溶液相当于-7.3巴,土壤含水量7-8%),研究了氯化钙(Ca)和赤霉素(GA)浸种对提高糜子成苗的作用.结果表明:Ca和GA处理种子促进了幼根、幼芽的伸长,提高了出苗率和幼苗的抗旱力.经初步研究,Ca和GA促进成苗的机理有所不同.对这一技术在实际生产中的应用价值作了评价.