γ射线辐照天然杂种玉米的诱变作用及其在选育种质材料中的应用

用186Gy60Coγ射线辐照玉米自交系E28天然杂种株上自由授粉的多穗行(22行)果穗种子,M1植株性状和穗部性状表现出明显的辐射生理损伤效应,M2,尤其是M3呈现出很高的性状变异性.通过对M3及其以后的3个世代的选择,选到了两个多穗行、抗病、紧凑型且配合力高的优良玉米种质材料.     

玉米突变自交系“原辐17”的遗传鉴定

用γ射线辐照玉米自交系“公70”花粉诱发突变,获得突变自交系“原辐17”。用淀粉凝胶电泳分析“原辐17”与原亲本“公70”杂交和回交后代的酯酶同工酶,并观察苗期叶鞘色泽,证明“原辐17”的酯酶同工酶和叶鞘色泽的变异是分别由一对等位基因突变的结果。用“P×Q“杂交模式测验,经方差分析证明。“原辐17”的株高、穗位、穗长、千粒重、产量以及配合力等,与原亲本“公70”的这些性状之间发生了明显变异。说明突变自交系“原辐17”在一系列基因位点上发生了变异。     

EMS诱导小麦品种烟农15突变体的鉴定和EST-SSR分析

用EMS对小麦品种烟农15进行诱变处理,以构建突变体库、创造小麦新种质,为小麦功能基因研究和小麦遗传改良提供基础材料。经过M2代筛选和M3代鉴定,得到11个农艺性状发生明显变异的突变系,其中籽粒大小和株高2个性状的变异幅度最大。11个突变系均有复合性状突变出现,将其分为3类突变表型:8个大粒、高秆突变系;2个半矮秆突变系;1个高秆、多蘖突变系。用715个EST-SSR引物对受体烟农15和4个M3突变系进行了分析,共有14个引物对在受体和突变系间能扩增出差异条带。其中12个引物对扩增结果的差异表现为条带的有无;2个引物对表现为扩增出长度不同的差异条带。     

~(137)Csγ射线对陆地棉花粉及其M_1的辐射效应

用１８６Ｇｙ＾６０Ｃｏγ射线辐照玉米自交系Ｅ２８天然杂种株上自由授粉的多穗行果穗种子，Ｍ１植株性状和穗部性状表现出明显的辐射生理损伤效应，Ｍ２，尤其是Ｍ３呈出很高的性状变异性。     

12C6+重离子束辐照玉米后代的生物学效应

为给玉米种质创新及品种改良创制优异的资源材料,采用不同剂量0(对照)、30、60、90、120 Gy 的¹²C⁶⁺重离子束辐照自育骨干玉米自交系LY8405干种子,并对各剂量辐照后代植株的生物学效应进行详细的对比分析。结果表明,随着辐照剂量的增加,自交系LY8405 M₁种子发芽率、株高、穗位高和花粉活力均低于对照组,相同剂量辐照的M₂生理损伤检测指标较M₁有较大程度的恢复,但仍显著低于对照组,而90和120 Gy剂量辐照后的M₁、M₂种子发芽率、株高和穗位高均与对照组表现出极显著差异;辐照剂量为30 Gy时,在M₂、M₃植株变异表型筛选中,创制出了多种农艺性状表型变异突变体,说明30 Gy是对自交系LY8405的生物学效应最为明显的辐照剂量,60 Gy影响效应次之,同时60 Gy是辐照半致死阈值;M₂和M₃突变类型包括植株矮化、穗位高度降低,叶片皱缩、叶色黄化、白化、花叶,穗型变大、变长,穗轴颜色由白变红,籽粒颜色由黄变为酒红色,粒型由马齿型变为硬粒型。生物学效应表明,30~40 Gy辐照剂量是0~120 Gy范围内重离子辐照选育玉米自交系LY8405的适宜剂量。本研究结果为不同玉米自交系创制新的种质资源提供了方法,更为玉米选育新品种提供了稳定的遗传材料。     

平流层辐射对谷子生长发育及后代性状的影响

平流层辐射对谷子的营养生长及后代性状的变异有显著影响。试验结果表明:经高空气球搭载的谷子,种子发芽势比对照提高21.1％,株高比对照降低6.8cm。叶片长度的生长动态呈双峰曲线,叶片长度和宽度与对照的差值由下到上呈正弦曲线,旗叶的面积、穗重均明显高于对照。SP_2分离群体中产生了各种各样具有隐性性状的突变体,SP_3大穗型株系性状相对稳定,在穗长、穗重、种子蛋白质含量和脂肪含量上表现出有选育价值的稳定变异。     

重离子辐射诱导玉米雄性不育突变系的遗传研究

利用30Gy7Li离子辐射玉米杂交种农大108的种子,从M3代材料中获得雄性不育突变材料39I3-2,并通过套袋杂交获得了不育材料的杂交组合。调查不育突变植株性状及其杂交组合和F2代雄花育性,结果表明,不育材料39I3-2花粉败育彻底,不育性状表现稳定,呈现出由隐性单基因控制的核不育的遗传特点。雄性不育突变体的出现与重离子辐射诱导有关,为基因突变的结果。     

水稻短粒和矮秆突变体若干性状的研究

本试验研究了突变体和原品种杂交的F_1代主要性状的表现,以及F_2代主要性状的分离变异的表现。试验表明,利用突变体和原品种进行正反交,在考察的F_1代性状中,绝大多数性状具有超高值亲本的趋势。在正反交的F_2代中,多数性状的变异系数超过了它们的杂交亲本的变异系数,说明这些性状发生了突变,其中,矮秆突变,在正反交的F_2代呈3:1的分离,表明矮秆突变为受单隐性核基因控制,而短粒突变在正反交的F_2代中表现不一致,说明突变体82—350不仅带有单隐性核基因突变,而且细胞质基因也发生了突变。辐射诱发的这种突变,在水稻杂交育种和杂种优势利用中均有学术意义。     

不同能量重离子注入农作物的诱变效应

用不同能量、不同注量的MEV级12C离子束辐照玉米和冬小麦干种子,用MEV级16O离子束辐照冬小麦干种子,研究其对M1代幼苗生长的影响和M2代的诱变效应。结果表明,在一定离子通量(注量)下,所用注入能量范围内的离子束对幼苗造成的辐射损伤随辐射能量的增加而增大。用12~16MEV/U的12C离子束辐照玉米和8MEV/U16O离子束辐照小麦,对M1代幼苗造成的辐射损伤比贯穿能量(45MEV/U)下的辐射损伤明显加重。12C离子束可以诱发玉米产生植株矮化、雄性不育、白化苗、多穗型等多种类型变异,多数白化苗能够转绿并正常结实。12C和16O离子束诱发冬小麦产生的早熟和矮杆突变最多,12C辐照冬小麦原冬6产生的早熟突变在辐照能量为8MEV/U、离子通量为80×107/CM2时高达10.7%;矮秆突变在辐照能量为8MEV/U、离子通量为120×107/CM2时高达7.59%。品种间的变异频率也存在差异。     

γ射线辐照和无性系变异相结合诱发创造优异恢复系突变体R3027

对中籼材料 3 0 2 7的幼穗先经 1 5Gy的6 0 Coγ射线辐照处理 ,而后接种于N6 培养基上进行愈伤组织诱导 ,MS培养基上分化诱发产生了一系列的体细胞无性系变异株 ,从中筛选出早熟恢复系突变体R3 0 2 7。与原亲本 3 0 2 7相比 ,突变体R3 0 2 7的多个农艺性状和配合力均明显改良。与细胞质雄性不育系Ⅱ 3 2A配组 ,成功选育单产最高达 1 0 477kg hm2 的杂交稻新组合Ⅱ优 3 0 2 7。     

玉米单交种和地方品种的辐射效应及亲子相关性研究

本试验采用＾６０Ｃｏγ射线２６３Ｇｙ辐照玉米单交种沈单７号和地方品种云阳黄马牙。结果表明，单交种比地方品种的辐射敏感性率，在低世代，地方品种的性状系间变异占总变异的比例一般比单交种大，崦在较高世代则相反，单交种Ｍ２的全部８个性状与Ｍ１无关，而地方品种在株高，穗位高两性状上表现相关，单交种诱变后代性状值减小速率快，亲子性状容易稳定，而地方品种诱变后代性状值减小速度慢，亲子性状稳定世代晚。     

几种新的诱变因素对水稻的诱变效应

利用返回式卫星搭载 5个水稻品种的干种子进行空间诱变处理 ,以及用离子束、质子、同步辐射 (软X射线 )处理水稻干种子 ,并与γ射线处理作比较 ,研究其诱变效应。结果表明 ,供试的几种诱变因素均可诱发各类染色体结构变异 ,其细胞染色体畸变率均明显高于对照。空间环境促进根尖细胞有丝分裂活动 ,其它诱变因素均不同程度地抑制根尖细胞有丝分裂活动。质子等处理在M2 代能诱发较高频率的叶绿素缺失突变、株高突变和抽穗期突变 ,其有益性状突变频率高于γ射线     

玉米辐射诱变后代M4选系配合力效应分析

以经60Coγ射线处理选育得到的M4代诱变系及其基础材料R08和48-2为被测系,与玉米骨干自交系不完全双列杂交,分析主要农艺经济性状的配合力效应。结果表明:基础材料经辐射诱变后各性状的配合力产生了不同程度的变化;R08的诱变系11和17与48-2的诱变系26和31,其产量性状一般配合力改良效果较好,是高产育种的良好材料,但株高和穗位高GCA偏大;48-2的诱变系23、25、28、29和30虽有利于缩短生育期、降低株高和穗位高,但产量性状GCA表现较差,有待进一步改良;诱变系24产量GCA表现一般,是缩短生育期、降低株高和穗位高的理想材料;其余诱变系各具特点,需在育种实践中有针对性地改良和利用。     

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。     

穗茎注射平阳霉素对小麦诱变效果的研究

本试验以龙辐麦３ 号为试材，研究了小麦开花期将不同浓度的平阳霉素通过穗茎注入小麦体内的诱变效果。结果表明，处理后的龙辐麦３ 号在株高、穗长、小穗数、主穗粒数、千粒重等方面发生变异，试验浓度范围内随浓度的增加Ｍ１ 代生理损伤加大，在Ｍ２ 代１００μｇ／ ｍｌ 浓度的平阳霉素处理的突变频率较大，各性状的变异系数明显高于对照。     

高空气球搭载水稻种子后代变异的研究

以籼稻品种惠阳珍珠早干种子为材料 ,经高空气球 30km搭载飞行 8h后返地种植 ,从第1代发现较多变异单株 ,从第 1、2代选出的株高变矮、育性降低、穗长增长 3个株系的变异性状在其后代种植过程中稳定遗传 ,与原种比较达到极显著差异水平 ,通过连续 6代种植、田间观察、考种和差异显著性的统计学分析表明 ,高空气球搭载水稻种子能诱导其遗传变异     

小麦高代新品系农艺性状相关性及聚类分析

小麦高代品系的农艺性状分析有利于育种材料的综合评价。为明确试验材料遗传差异和特点,辅助小麦品种的选育和改良,以自育的20个小麦高代新品系为研究对象,在大田条件下测定各品系的返青期分蘖数、抽穗期、成穗数等10个主要农艺性状,分析了各农艺性状的变异程度、相关性,并进行聚类分析。结果表明,成穗数(CV为15.3%)、不孕小穗数(CV为13.0%)变异范围较大,具有较大的改良潜力。同时可看出,各农艺性状相关性的较为复杂,越冬期分蘖数与返青期分蘖数、株高、成穗数呈极显著正相关。返青期分蘖数与成穗数呈极显著正相关。将20份参试材料采用离差平方和法在欧式距离水平上聚类划分为四大类,其中第Ⅲ类材料株高较高,综合性状好,产量三要素协调,分别为BH171870-2-1、B151124-1-2、秦农168(CK)、B110719-1-1-2、B150317-2-1、B150336-1-2,其中以B110719-1-1-2与对照材料秦农168最为接近,综合表现较优,可作为下年陕西省冬小麦区域试验或国家冬小麦区域试验参试材料。     

零磁空间处理水稻干种子诱变效应研究

利用零磁空间对水稻干种子进行诱变处理 ,研究其细胞学和生物学效应。结果表明 :零磁空间处理水稻干种子后 ,当代细胞染色体畸变频率提高 ,畸变类型以染色体桥和微核高于其他畸变类型 ;从生物学效应来看 ,零磁空间处理对当代发芽率、成苗率、苗高和分蘖有促进生长作用 ;M2 变异类型丰富 ,早熟类型突变频率相对较高 ,而育性分离较大 ,各类分离程度大小依次为 :早熟 >育性 >株高 >穗型 >粒型 ;当选变异类型单株后代稳定快 ,说明零磁空间诱变处理在水稻品种改良方面很有前途     

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。     

~(137)Cs γ射线与叠氮化钠复合处理水稻的诱变效应

用0、50、100、150、200、250和300Gy的γ射线及0、1、2、3mM的叠氮化钠复合处理水稻品种广陆矮4号的干种子。结果表明,M_1的损伤效应随γ射线剂量和叠氮化钠浓度的提高而增加。复合处理在苗高、根长、苗高活力指数和根长活力指数方面表现累加效应,在染色体畸变方面存在协同作用。复合处理的最佳剂量组合为200Gyγ射线+2mM叠氮化钠,其叶绿素、抽穗期和株高突变频率均最高,分别为2.833％、3.473％和1.828％,相互作用系数分别为1.649、1.329和1.449。