EMS诱发大豆不同品种M2代与M3代农艺性状变异比较

为了明确甲基磺酸乙酯(EMS)对大豆品种诱变的后代变异情况,利用0.5% EMS溶液处理4个大豆品种种子,对M2、M3代主要农艺性状的遗传变异进行分析比较。结果表明：各世代农艺性状均发生一定程度的变异,与M2代相比,M3代株高、分枝数、单株粒数、单株粒重及百粒重的平均变异系数变小,而主茎节数的平均变异系数变大,单株荚数的变异系数大致相当,然而这种趋势在各品种间却不尽相同;各世代都诱变出早熟或晚熟的变异株,各品种总熟期变异率由高到低M2代为‘黑河43’(0.71%)>‘北豆5’(0.63%)>‘合丰50’(0.57%)>‘合丰55’(0.53%),M3代为‘北豆5’(0.64%)>‘黑河43’(0.5%)>‘合丰55’(0.25%)>‘合丰50’(0.22%),说明熟期的变异至M3已下降。     

三峡库区玉米地方品种配合力分析

为了明确三峡库区玉米地方品种育种潜势,以三峡库区常用的7个玉米自交系为测验种,采用NCⅡ设计,对三峡库区14个玉米地方品种的配合力以及主要性状遗传参数进行了分析。结果表明,‘文峰白玉米’、‘大寨玉米’、‘太阳河白玉米’在单株产量、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重上具有较高的一般配合力。‘文峰白玉米’、‘大寨玉米’在改善株型、提高产量有更为突出的表现。不同性状SCA效应值变幅差异较大,其中单株产量变幅最大,为-25.48%~30.47%。所有性状中,亲本的基因加性效应均对F1性状形成起主导作用;穗长、穗粗、行数等7个性状广义遗传力和狭义遗传力均较高,可在早代进行选择;秃尖长、单株产量的广义遗传力较高,但狭义遗传力较低,不宜过早进行选择。     

水稻突变体的创制

为功能基因组学研究提供较好的基础材料,利用0.75%甲基磺酸乙酯溶液和γ射线双重诱变处理‘晋恢21’M1、‘中花11’、LR001种子进行研究。结果表明,经过M2筛选,获得716份叶、茎、穗、粒等性状变异的突变体,突变频率较高,达1.79%,还获得一些如不分蘖、多分蘖、白化苗、mini-plant、稀粒、花器官等极具研究价值的突变类型。双重诱变可以获得各种类型的突变体,所有的突变类型在3种材料中均有出现,说明该技术可为功能基因组研究提供大量的实物材料。     

EMS诱变NC 55突变体库的创建及高钾突变材料的筛选

为了获得不同类型的烟草突变体库,用0.6%的EMS诱变处理NC 55,对诱变后的M 1代的大田性状进行调查分析,并从中筛选高钾突变材料。EMSNC 55 M 1代植物学性状和农艺性状变异类型丰富,突变率为11.88%,主要为多头突变、株型突变、叶片突变等;通过大田筛选和烟叶化验,筛选到钾含量高于对照NC 55的突变材料74份,其中钾含量超过1.50%的35份,以EMSNC 55-5501烟叶钾含量最高,为2.03%。EMSNC 55 M 1代单株留种606份,为进一步筛选各种类型突变体和选育新品种创建了很好的突变体库。     

快中子诱变小豆京农6号突变体筛选

为了进行小豆种质创新和获得基因定位和克隆及其基因功能分析的突变体材料,分别用30、35、40、45、50、55 Gy剂量的快中子,辐照小豆‘京农6号’干种子。M1出苗率分别为31.72%、29.06%、30.29%、36.51%、16.15%和15.17%,变异率为3.20%、4.70%、6.75%、6.61%、4.00%和2.20%。辐射剂量增加,出苗率降低、变异率呈增加趋势,M3代共获得77份叶形、株型、粒型、籽粒大小、粒色、叶色、早熟、丰产等性状变异材料。40~45 Gy为小豆快中子诱变的适宜剂量,这些突变体为小豆相关基因定位克隆、功能分析和育种提供了有价值的材料。     

冬瓜EMS诱变条件优化及突变体筛选

为研究甲基磺酸乙酯(EMS)诱变技术在冬瓜种质资源创制中的效果和探索适宜的冬瓜种子诱变体系,采用EMS磷酸缓冲液对冬瓜种子进行诱变处理,研究了处理浓度和诱变处理时间对冬瓜种子萌发和生长的影响,并对冬瓜M1、M2代突变体的田间生物学性状进行调查分析。结果表明,最佳的诱变条件为1.2% EMS诱变12 h,在此条件下,冬瓜种子发芽率、成苗率分别为54.67%、51.83%,接近半数致死浓度;在该诱变条件下大规模处理冬瓜种子10000 粒,催芽播种4752 粒,成苗4500 株,植株具有典型的EMS处理后的真叶畸形、黄化等特征,证明EMS诱导成功,自交授粉获得586 个自交瓜。种植M2代株系后获得叶、花、果实和株型等相关的突变体,突变率分别为27.22%、26.80%、20.47%、16.06%,冬瓜总突变频率为11.53%。本研究建立了冬瓜种子EMS诱变体系,构建了冬瓜突变体库,为冬瓜功能基因研究奠定了材料基础。     

EMS诱变亚麻荠获得2S贮藏蛋白缺失突变体

亚麻荠种子富含大量不饱和脂肪酸和贮藏蛋白。为了获得广泛的育种材料,创建优异的新种质,采用EMS(甲基磺酸乙酯)对亚麻荠种子进行诱变处理。通过EMS不同处理时间(0,8,12,16 h)和不同处理浓度(0,0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%,1.2%)条件下诱变亚麻荠种子,建立了EMS诱变亚麻荠种子的优化体系,以0.8%(V/V)EMS处理成熟种子12 h效果最佳,筛选获得一个亚麻荠2SP1突变体。与野生型相比,该突变体种子贮藏蛋白成分中缺失了2S清蛋白,但是亚麻荠种子含油量和蛋白含量、株型和种子萌发等农艺性状未发生显著变化。这种特殊的亚麻荠2SP1突变体可作为研究种子贮藏蛋白合成机理及培育高营养品质亚麻荠新品种的优异种质资源,也可用于进行相关功能基因组学等的研究。     

中等落粒性的改良型超级稻‘协青早A/M9308’应用价值评价

为了改善超级稻组合‘协青早A/T9308’易落粒特性,达到延长其生产应用寿命之目的,利用γ射线诱变技术,从易落粒恢复系T9308（显性）中,筛选到难落粒突变体M9308（隐性）,并配制出具中等落粒性F1组合‘协青早A/M9308’。采用分期播种方式,再次对M9308、T9308、‘协青早A/M9308’和‘协青早A/T9308’在整个抽穗、灌浆和成熟等重要时期的落粒性、产量性状和稻米品质性状进行观察研究,并对‘协青早A/M9308’和‘协青早A/T9308’的2008-2009年多点大区自然和机割落粒损失作了调查。结果表明,M9308难落粒特性表达稳定,不论所处环境或成熟度大小,其落粒率均极显著低于T9308;‘协青早A/M9308’落粒性与其他协优系列相近,明显低于‘协青早A/T9308’;‘协青早A/M9308’和‘协青早A/T9308’的农艺性状、经济性状与稻米品质性状均相仿;‘协青早A/M9308’明显减少了田间自然和机割稻谷损失率。综上所述,该改良型‘协青早A/M9308’具有替代原超级稻‘协青早A/T9308’而获得生产上可持续应用的实用价值。     

EMS诱导小麦TcLr19感叶锈病突变体的筛选

为了利用小麦感叶锈病突变体进行抗病基因功能和机制研究,用EMS处理小麦抗叶锈病近等基因系Tc Lr19的种子,对获得的M2、M3植株进行农艺性状观察和田间抗叶锈性鉴定。结果显示,不同浓度的EMS溶液处理种子共获得367个M1单株,处理浓度为1.0%时,接近半致死剂量,且M2表型突变频率最高,适宜突变筛选。在2 359个M2突变群体中,共筛选到表型突变体38个,表型突变频率1.61%;筛选出感叶锈病突变体53个,感病突变频率2.25%。在459个M3感病突变群体中,共鉴定出146个感病突变体,其中M36-2、M333-8、M333-9、M333-11、M344-4、M396-8这6个M3感病突变材料,遗传稳定率较高,达70%以上。为保证结果的可靠性,试验中还利用Lr19的分子标记对突变体进行分子辅助筛选。结果表明,EMS诱变是获得小麦感叶锈病突变体的有效手段,不仅为小麦抗叶锈基因的克隆和功能研究提供了重要的基础材料,还为小麦育种提供了新的种质。     

亚洲棉EMS诱变条件优化与突变体筛选

【目的】明确适于亚洲棉诱变的甲基磺酸乙酯(EMS)最佳浓度和处理时间,创制优异亚洲棉突变体。【方法】用体积分数0.4%~1.5%EMS溶液浸泡处理亚洲棉石系亚1号种子4~8 h,分析不同时间、不同浓度的EMS溶液处理对石系亚1号种子萌发和生长的影响,并对M1、M2代突变株的形态学特征进行了初步鉴定。【结果】0.6%EMS溶液处理8 h,石系亚1号种子的发芽率、发芽指数分别为51%、18.84,诱变效果最佳。以该参数大规模诱变处理约23 000粒石系亚1号种子,共筛选获得M1代变异材料5559株,突变频率为48.37%;M2代变异材料825份,突变频率为14.17%,其中叶型、株型的突变频率最高,分别为8.0%,5.9%;M3代变异株系57个,变异性状遗传频率为31.30%,M3代新增突变频率为18.26%。【结论】本研究建立了亚洲棉种子EMS诱变体系,构建了亚洲棉石系亚1号M2突变群体,获得了36份可稳定遗传的突变体株系,为棉花功能基因组研究奠定了材料基础。     

小麦矮秆突变体的鉴定及其突变性状的关联分析

矮秆突变体是小麦育种和株高遗传研究的重要基因资源。通过‘云麦53’成熟种子的EMS (Ethyl methyl sulfonate)诱变及诱变植株连续自交,获得了33个M3代候选突变体。通过诱变亲本与M2和M3代候选植株的株高差异分析,筛选到26个矮秆突变体,其株高变幅为(13.61±0.11)~(44.08±1.73) cm。基于8个矮秆基因的12个特异性标记检测发现, 26个矮秆突变体至少携带2个矮秆基因标记位点。除株高外, 26个矮秆突变体还携带穗长、小穗密度、节间数和平均节间长4个不同突变性状。26个矮秆突变体可聚为5个亚类,第1亚类的小穗数和小花数最少;第2亚类的株高最矮,穗长和平均节间长最短,小穗密度最高;第3亚类突变体的节间数最少。株高与平均节间长和节间数呈极显著相关,偏相关系数分别为0.94、0.58,但与穗长、小穗数、小花数和小穗密度4个性状无相关性。26个矮秆突变体的株高与平均节间长和节间数关联遗传,携带不同的突变基因组合,可用于小麦矮化育种,以及株高、穗长和小穗密度等性状的遗传机制研究。     

绿豆EMS诱变突变体库的构建及表型分析

为探索适于绿豆突变体库构建的最佳甲基磺酸乙酯(EMS)浓度和处理时间,以‘皖科绿3号’种子为研究材料,设置4种EMS浓度（0.6%,1.0%,1.4%和1.8%）和4种时间（6 h,10 h,14 h和18h）共16个组合,并以半致死剂量为突变体库构建的条件。结果表明,‘皖科绿3号’的最佳诱变条件为1.0%/10 h。用该条件处理6000粒成熟的‘皖科绿3号’种子,获得M₁代植株998份。对M₂代群体中植株叶色、叶形、株高、花器官、开花期等性状进行鉴定。共发现表型变异材料324株,变异频率为2.97%。突变体中叶色变异和矮秆是主要的变异类型,分别占植株总数的1.10%和0.46%。利用基因组重测序技术对4份突变材料的突变位点进行鉴定,测序结果表明碱基突变频率为1/37.78 kb。实验确定‘皖科绿3号’的最佳诱变条件为1.0%/10 h。研究结果也表明利用EMS诱变的方法可获得丰富的表型变异材料,可用于绿豆品种遗传改良和功能基因组学研究。     

喷施多效唑对谷子农艺性状及抗倒伏力的影响

倒伏是谷子“高产、优质、高效”综合生产目标的限制因素之一。为了研究喷施多效唑对谷子抗倒伏力的影响，本试验以‘晋谷21号’和‘张杂谷5号’为研究材料，采用随机区组设计，苗期叶面喷施150、300、600、1200 mg/L多效唑，清水作对照，收获期分别测定谷子茎秆机械强度和产量。结果表明请将涂成黄色的内容改成用实验数据支撑的实验结果：随施药浓度的增加，谷子株高逐渐降低，伸长节间数和节间长度逐渐减少，节间增粗增厚，抗倒伏能力逐渐增强。与对照组相比，300 mg/L多效唑处理‘晋谷21号’和‘张杂谷5号’株高分别降低14.12%和22.10%，节间数分别减少1.2和0.8，其中N3节间节长分别减小1.70cm和2.20cm，茎粗分别增大0.61mm和0.44mm，茎壁厚度分别增大0.64mm和0.29mm，抗倒伏能力分别增强24.79%和47.55%，产量分别增加1.12 kg/hm2和1.27 kg/hm2。苗期叶面喷施300 mg/L多效唑有利于形成基部节间短而粗，茎壁厚度大，茎秆充实程度好，抗倒伏能力强的株型，进而提高其产量。     

利用EMS化学诱变高粱无融合生殖系的研究

使用浓度为0.3%的甲基磺酸乙酯（EMS）处理高粱无融合生殖系1094和2083的种子。4叶期将其幼苗移栽至大田试验地。目的是为了研究EMS对2个高粱无融合生殖系的影响,并选择变异株创新种质。结果表明,经过EMS化学诱变处理后,2个高粱无融合生殖系都出现不同程度的变异。M0代田间鉴定得到了株高、穗长、育性及结实率等突变体。两年平均株高、穗长、育性的变异率分别是0.66%、1.03%和1.93%,结实率以30%~40%分布的突变株为最多。因此,该技术在育种实践和理论上具有重要意义。     

EMS诱变刺荞的形态突变体鉴定与分析

为构建苦荞EMS突变体库和为苦荞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）诱变处理刺荞种子,对获得的M₂代材料进行生物学性状与农艺性状鉴定,并对部分M₂代材料播种家系进行验证。对M₂代全生育期田间表型进行观察鉴定,共获得480份突变体材料,包括子粒、叶片、茎秆及生育期等生物学特性与主要农艺性状突变体,变异类型丰富,尤其是首次发现了子粒多棱苦荞新材料,并发现了自然突变中少见的变异类型,如子粒开裂等变异类型。所构建的刺荞EMS突变群体较理想,可望有效用于苦荞功能基因组研究和苦荞遗传改良。     

水稻93-11 EMS诱导突变体的分离与鉴定

利用EMS对籼稻品种93-11进行诱变处理,以构建基因突变群体。M1单本移栽并单株收获。M2播种5000个家系,根据各个生育阶段表现鉴别出411个家系发生了形态突变,并收获271个家系。M3代对M2代收获材料按照系谱法进行跟踪观察和验证。结果表明,形态性状的突变频率为8．22％。其中一些突变体具有优良农艺性状,有可能在育种中得到利用。     

EMS诱变对高粱出苗及农艺性状的影响

利用不同浓度的EMS对高粱晋粱5号和V4B种子进行不同时间处理,分析EMS处理对高粱出苗及株高、叶片、穗型、育性和成熟期的影响,确定高粱EMS处理的最适条件,为高粱种质创新以及品种培育和改良提供参考。结果表明,晋粱5号和V4B的出苗率、相对成苗率变化总趋势为随EMS浓度升高和处理时间增长而升高,但是与对照相比,部分EMS处理能提高种子的出苗率。株高变异率、育性变异率及成熟期变异率变化总趋势为随EMS浓度升高而升高,而EMS处理对两个种质的叶形变异率和穗型变异率的影响趋势不同。不同浓度EMS应用于高粱诱变育种时,0.20% EMS浸种12h可作为EMS诱变晋粱5号和V4B构建突变体库的适宜条件;0.20% EMS和0.25% EMS浸种12h可分别作为EMS诱变晋粱5号和V4B筛选矮秆突变体的适宜条件;0.25% EMS浸种12h可作为EMS诱变晋粱5号和V4B筛选穗型突变体的适宜条件,以及晋粱5号筛选叶片突变体的适宜条件;0.35% EMS浸种12h可作为EMS诱变晋粱5号和V4B筛选成熟期突变体的适宜条件。     

β-罗勒烯信号传导途径关键基因突变体的筛选

罗勒烯作为一种植物通讯信号分子可以诱导植物的整体防御反应,但是目前对β-罗勒烯信号传导途径上的关键组分并不清楚。为了找到β-罗勒烯信号传导途径关键基因的突变体,本研究采用正向遗传学的方法,以带有PDF1.2pro::Luciferase和PR1pro::Luciferase表达框的转基因拟南芥为背景材料(M0),选用0.2%(v/v)EMS浓度构建了诱变群体,通过荧光素酶-荧光素活体荧光成像系统检测荧光表型来筛选突变体,成功筛选出了经β-罗勒烯诱导不发荧光的PDF1.2pro::Luciferase突变体植株(Ef)12株和PR1pro::Luciferase突变体植株(E1)10株,并在M2代确定了稳定不发荧光的表型。M3代检测β-罗勒烯信号途径下游基因PDF1.2与PR1的表达,以及测序验证突变体植株PDF1.2pro::Luciferase和PR1pro::Luciferase表达框的完整性,最后确认获得了与β-罗勒烯信号传导途径相关的可靠突变体的Ef材料为8株,E1材料为3株,为进一步探明β-罗勒烯信号传导途径的关键组分及其机制提供依据。