航天搭载和离子束注入对大豆诱变效应的初步研究

以北方春大豆主栽品种绥农14的干种子为材料,分别进行航天搭载和低能离子束注入处理。其中,航天搭载在实践八号返回式卫星上完成,离子束注入采用能量为30keV的氮离子,设置4×1016、8×1016、12×1016和16×1016N+/cm2等4个注量水平,在相同种植条件下对航天搭载和低能离子束注入处理M1代的生物学效应和M2代的变异频率进行研究,以比较两种诱变育种手段诱变效应的异同。结果表明,航天搭载处理M1代的出苗率、株高、单株荚数、单株粒数等与注量分别为4×1016和8×1016N+/cm2的离子束注入处理无显著差异。航天搭载处理M2代的总变异频率为4.41%,离子束注入处理M2代总变异频率的平均值为5.02%,两种处理间差异不显著;两种处理M2代中均有早熟、不育、多小叶、矮化、畸形茎、圆形叶片等变异类型,这些相同变异类型的总频率占航天搭载总变异频率的比例为97.3%,占离子束辐照处理总变异频率的比例为89.0%。鉴于两种处理的诱变频率和突变类型相近,但航天搭载的成本高,建议在大豆诱变育种中,可考虑选用离子束注入。     

航天搭载青稞遗传变异初报

108粒青稞干种子经返回式实验卫星搭载后,室内培养正常发芽得到108株幼苗。细胞观察结果表明,航天飞行处理对根尖细胞有丝分裂没有显著影响。幼苗移栽至大田发现经航天飞行处理的植株与未经处理的对照青稞植株一样健壮,但其中2株花序形态表现变异,出现双麦穗。其余106株的花序形态完全正常,用来自7个连锁群的21对微卫星引物对经航天飞行处理的青稞幼苗进行DNA多态性分析,其中20对引物未检测出变异,而用位于2H染色体上的引物HVM54从63个植株中检测出10株发生了变异,且这10株青稞的变异类型完全相同。这一结果说明经航天飞行的青稞种子DNA发生一定变异。     

空间环境对大豆主要农艺性状及蛋白品质的诱变效应

以"实践八号"育种卫星搭载的3个大豆品种中黄28、中黄29、中黄31为材料,调查了空间诱变后代SP1、SP2代的主要农艺性状分析检测SP2、SP3种子的蛋白质组分(11S/7S球蛋白)、Kunitz胰蛋白酶抑制剂(SKTI)等品质性状分析检测,以为利用空间诱变技术改良大豆品质提供理论依据。结果表明,3个大豆品种对空间环境的反应敏感性不同,中黄28和中黄29的SP1代分别获得3株和12株变异株,变异率分别为0.417%和1.667%,而中黄31的SP1代没有发现变异植株,且中黄28的2株(01-SP2-1、01-SP2-2)和中黄29的5株(02-SP2-2、02-SP2-5、02-SP2-6、02-SP2-7、02-SP2-8)变异株在SP2代发生性状分离;空间环境使大豆11S蛋白亚基发生变异,SKTI基因发生突变。空间诱变既可改良农艺性状,也可改良品质性状。     

空间坏境对大豆主要农艺性状及蛋白品质的诱变效应

以“实践八号”育种卫星搭载的3个大豆品种中黄28、中黄29、中黄31为材料,调查了空间诱变后代SP1、SP2代的主要农艺性状分析检测SP2、SP3种子的蛋白质组分（11S/7S球蛋白）、Kunitz胰蛋白酶抑制剂（SKTI）等品质性状分析检测,以为利用空间诱变技术改良大豆品质提供理论依据。结果表明,3个大豆品种对空间环境的反应敏感性不同,中黄28和中黄29的SP1代分别获得3株和12株变异株,变异率分别为0.417 %和1.667 %,而中黄31的SP1代没有发现变异植株,且中黄28的2株（01-SP2-1、01-SP2-2）和中黄29的5株（02-SP2-2、02-SP2-5、02-SP2-6、02-SP2-7、02-SP2-8）变异株在SP2代发生性状分离;空间环境使大豆11S 蛋白亚基发生变异,SKTI基因发生突变。空间诱变既可改良农艺性状,也可改良品质性状。     

冬小麦品种航天诱变后代性状分析

8个品种冬小麦的种子搭载实践8号育种卫星后经过连续多年种植选择,对其SP2、SP3代农艺性状及品质性状进行诱变效应分析。结果表明,小麦种子经航天诱变后能引起后代表现型的广泛变异,但不同品种、不同性状对空间环境的敏感性、诱变效果不同,SP2代新麦8、郑麦366的表现型突变频率分别达13.2%、12.5%。SP3代株高、穗...     

甘蓝型油菜品种航天诱变后代性状分析

通过对搭载实践8号育种卫星的6个甘蓝型油菜品种(系)种子及其后代连续多年种植选择,对其SP3农艺性状及品质性状进行诱变效应分析,对SP4产量和农艺性状等进行鉴定与结果分析。结果表明,6个搭载品种的植株性状、生育期和抗逆性在SP1与对照相比均没有明显变化。对SP2进行田间观测,发现有多个主花序、主茎萎缩和小花瓣等变异株。对SP3室内考种和品质测试,发现了矮杆、大粒等有利变异株,还有一些芥酸、硫苷和含油率发生改变的变异群体。对SP4田间产量鉴定,得到了1份高产材料TK407,产量为3 048.35 kg·hm-2,产量构成三要素合理,分别为单株有效角果数365角、每角粒数23.43粒、千粒重4.61g。研究表明,航天诱变后代能产生变异植株,通过育种目标性状多代选择,能选育出高产、优质的新品种。     

北京地区夏大豆农艺性状与气象条件关系初探

试验研究气象条件对夏大豆各生育阶段农艺性状的影响结果表明 ,增加生育期间积温可获得良好的夏大豆植株性状和产量性状 ,出苗～开花期气象条件对夏大豆植株性状影响显著 ,有效分枝始节、结荚高度除与该期气象条件有关外 ,还与播种～出苗期气象条件有关 ;而单株荚数和单株产量与该期降水量及降水日数呈显著正相关 ,与生育前期和后期气象条件无关。夏大豆株高、茎粗、主茎节数与生育前期和后期气象条件均无关。开花～成熟期气象条件主要影响夏大豆百粒重     

飞船搭载番茄种子SP1的生物学效应

研究了 4个番茄品种经飞船搭载后 ,番茄种子的发芽、植株生长、果实和抗病性的影响。结果表明 :搭载番茄种子的发芽率和发芽势有一定的变化 ,这种变化随品种而异。番茄种子经搭载处理后 ,其平均初花期推迟 0 7～ 5 4d ,且株间变异增加 ;植株有矮化的趋势。空间条件对番茄第一花序节位、花序间隔节位、小花数、座果率及果实大小有一定的影响。此外还发现在叶形、果色等有变异的植株     

航天搭载白桦种子早期生长性状的初步研究

利用返回式卫星搭载白桦种子进行空间诱变处理,对航天搭载的4个白桦家系(HT98-1、HT98-2、HT98-3、HT98-4) 2年生和5年生幼树的生长性状进行分析,结果如下：2年生白桦幼树,HT98-1、HT98-2、HT98-4家系的树高与地面对照的差异达到极显著水平。其中HT98-4家系树高明显低于地面对照,而HT98-1、HT98-2、HT98-3家系均高于地面对照。5年生白桦幼树的方差分析结果表明：HT98-1、HT98-4家系与地面对照的差异达到极显著水平,以+S为标准,2个家系共选出了64株优良单株,这些优良单株的平均树高比地面对照的平均值高14.84%,平均胸径比地面对照平均值高27.90%,平均材积比地面对照平均值高64.27%。筛选获得的这些优良突变株,为继续开展白桦航天搭载后代的选择工作奠定基础。     

大豆叶绿素缺失突变体HS 821的农艺性状和生化特性

经NaN3诱变获得的大豆叶绿素缺失突变体HS 821,其植株高度约为原品种的1/2,节位数、叶片大小、叶柄长度、单株荚数、粒数、粒重都较原品种低,但结荚密集,表现出一定的田间抗虫性;成熟期比原品种提早约10d。突变体表现为叶片黄化,叶片叶绿素平均含量是原品种的71%,但叶绿素a/b比值不变,为2∶1,表明该突变体是总叶绿素缺陷型。突变体的SOD活性和脯氨酸含量都比其原品种高,但MDA含量则较原品种含量低,表明突变体具有较强的抗氧化能力。     

不同供磷水平对小麦植株蔗糖含量和农艺性状的影响

利用盆栽试验,研究不同供磷水平对小麦植株体内无机磷与蔗糖含量及经济性状的影响。结果表明,随着施磷量的增加,小麦不同生育时期的植株体内无机磷含量明显增加,而茎叶中蔗糖含量呈降低趋势。盆栽产量则随施磷量的增加而提高,磷素对产量影响的主要因素是促进苗期分蘖,提高小麦的有效穗数。     

OsCRY2基因抑制表达对水稻主要农艺性状的影响

利用已公布的水稻OsCRY2基因序列设计引物,扩增部分基因片段,成功构建了ihpRNA植物表达载体pSC1301-347-OsCRY2,并通过农杆菌介导法将OsCRY2干扰片段导入水稻获得了转基因植株。根据转基因植株主要农艺性状的表现,分析了该基因的功能。结果表明,抑制OsCRY2基因表达会强烈延迟水稻开花与成熟;转基...     

不同早籼基因型水稻的空间诱变效应研究

本研究结果表明 ,空间搭载种子的发芽率、存苗率和结实率除迟熟品种外均低于对照 ,对秧苗的生长表现出刺激和抑制两种作用 ,生理损伤比地面γ射线处理的轻得多。空间搭载对杂种 1代处理的SP2 代单株有效分蘖的分离具有一定的稳定作用。SP2 代在株高、分蘖和抽穗期等性状上出现了较大的分离 ,突变频率和诱变效率因不同基因型材料差异较大 ,而且一些性状的突变具有一定的方向性。在空间处理的SP2 代就出现较多综合性状优良的突变体 ,可望直接育成新品种     

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。     

中二软占空间诱变品系的主要农艺性状及稻瘟病抗性

对经抗性初筛的34个中二软占空间诱变4代（SP4）品系进行主要农艺性状分析及稻瘟病抗性评价,结果表明,诱变品系在株高、有效穗数、穗长、穗粒数等性状的变异都达到了极显著水平,其中变幅最大的是千粒重,其次是结实率,有效穗数的变异幅度最小。除Z34外,其余33个诱变品系的抗谱比原种均有明显拓宽,且田间均抗穗瘟,说明低世代进行抗性初筛是有效的。结合主要农艺性状考查和抗瘟性分析,可从这些诱变品系中选择既抗病又具备较好农艺性状的优良材料,实现抗病种质创新的目的。     

矮秆大豆突变体的获得

用NaN3 处理大豆种子 ,在M1植株群体中筛选出许多突变体 ,其中 1株突变体为矮秆HK80 8,株高为原品种东农 42的 5 0 %。HK80 8已经稳定遗传。该突变体的培育将为大豆基因结构和功能调节以及“窄行矮杆密植”模式的研究奠定基础     

航天诱变黄芩种子对其SP_1代的影响

本文着重分析了航天搭载对黄芩SP1群体的影响,其中包括成苗能力、株型性状、生殖性状以及过氧化物同工酶谱的差异。结果表明,除个别性状外,搭载从总体上对地上部性状起抑制作用;航天诱变有一定的扩大各性状的变异谱作用;同工酶分析初步表明,本次航天诱变使过氧化物同工酶酶谱多态性增加。     

中国南瓜种质资源农艺性状与RAPD标记分析

本研究利用形态学标记和RAPD分子标记同时对70份来自我国不同地区的中国南瓜种质进行遗传多样性和亲缘关系分析。在所观察的56个有差异的农艺性状中,变异系数从6.60%~262.22%,平均变异系数为37.50%。从150个随机引物中筛选出21个进行RAPD分析,结果表明,在检测到的167条带中有130条具有多态性,多态带比率为73.23%;平均每个引物检测到的条带数多达8条,平均Shannon信息指数(Ⅰ)为0.268。基于农艺性状的聚类分析将70份中国南瓜种质分为七类。基于RAPD标记的聚类分析将70份中国南瓜种质分为五类,其聚类结果与形态特征有一定的相关性。但两种聚类结果均无法从地理来源上进行区分。