不同基础材料和秋水仙素浓度对玉米单倍体加倍率的影响

试验研究了不同种质基础材料和秋水仙素不同处理浓度对玉米单倍体加倍率的影响。结果表明:秋水仙素质量浓度为0.7 mg/m L浸芽8 h处理玉米单倍体的加倍效果最好,加倍率高达14.2%;秋水仙素质量浓度为0.8 mg/m L浸芽8 h处理的单倍体加倍率次之(11.9%)。PH4CV×D12(26.0%)、PHB1M×D12(25.6%)、PHGJ4×D18(23.1%)和PH6WC×D18(21.1%)的单倍体加倍率显著高于PHB1M×PH4CV(13.3%)和PH6WC×PHGJ4(8.2%),用DH系组配基础材料选系,可显著提高玉米杂交组合单倍体加倍率。     

单倍体诱导系在玉米育种研究中的初探

利用3个单倍体诱导系与8个不同基因型母本(普通玉米、甜玉米、糯玉米和甜糯玉米)杂交诱导,根据籽粒颜色、根尖染色体压片、气孔密度并结合田间植株表现鉴定单倍体,并利用秋水仙素处理加倍.结果表明,不同诱导系间诱导率存在差异,MT041 平均单倍体诱导率显著高于其他 2个诱导系,诱导率为4.17％;不同基因型母本间也存在显著差异,糯玉米和普通玉米材料单倍体率显著高于甜玉米,甜糯玉米杂交种对甜玉米单倍体提高有利.0.06％秋水仙素溶液浸根加倍效果显著高于0.02％浓度,但高浓度的秋水仙素处理成苗率不高,结果表明加倍技术仍然是制约DH育种技术广泛应用的瓶颈.     

玉米单倍体诱导与加倍方法研究

以玉米孤生殖诱导系TY1和5个生产上大面积利用的玉米杂交种为材料,探究了不同环境条件下玉米单倍体的诱导率和加倍率.结果表明,不同基因型杂交种的单倍体诱导率存在显著的差异,郑单958和浚单18的单倍体诱导率较高,在海南的单倍体诱导率要明显高于甘肃点和郑州点.不同试剂和质量浓度的加倍结果表明,利用0.6 g.L-1的秋水仙素处理萌动的单倍体种子具有较好的加倍效果,而且不同遗传背景的单倍体加倍率同样存在显著的差异,在甘肃具有较高的加倍率.在单倍体育种过程中,应当利用中国良好的生态资源,在海南和甘肃分别建立单倍体诱导和加倍基地,以提高玉米单倍体的育种效率.     

不同生态区玉米单倍体自然加倍率研究

在不同生态区种植同一基础材料诱导产生的单倍体,研究种植环境对单倍体自然加倍率的影响。结果表明,不同地区的玉米单倍体自然加倍率差异显著,在张掖和三亚单倍体自然加倍率相对较高,分别为5.4%和4.8%,在陇南的自然加倍率最低为1.6%,说明在张掖春播和三亚冬播更适合玉米单倍体自然加倍。     

玉米单倍体诱导系对不同类群F_1的诱导率评价

为了规模化应用玉米单倍体育种技术,研究了玉米单倍体诱导系高诱1号和EMK-1对不同基因型类群F1的单倍体诱导效果。结果表明:诱导率和母本基因型存在显著差异,与不同来源父本的差异相关性接近显著水平。EMK-1诱导率和植株性状明显优于高诱1号,可以重点利用;单倍体自然加倍率与母本基因型差异接近显著水平,与父本诱导系基因型没有差异。     

不同生态环境的玉米单倍体自然加倍效果研究

为探讨有利于玉米单倍体自然加倍的环境条件和基因型材料,为单倍体育种提供参考,利用玉米孤雌生殖诱导系农大高诱1号和5份不同基因型材料诱导产生的玉米单倍体,分别在石家庄春播、石家庄夏播和三亚冬播,在3种生态环境条件下开展玉米单倍体自然加倍效果的研究。结果表明：不同基因型材料间、不同环境条件下,玉米单倍体自然加倍效果差异明显,其中,三亚冬播效果最好,石家庄春播次之,石家庄夏播不适合单倍体自然加倍;参试基因型材料中,先玉808、 MSD1和DMY1的自然加倍效果较好。     

玉米单倍体诱导系及其杂交种对不同类型F1的诱导率评价与应用

综合不同诱导系优良性状,组建了诱导系间杂交种,优化玉米(Zea mays)单倍体诱导技术,克服单倍体植株弱小、花粉量少、抗逆性差等缺点,研究了玉米单倍体诱导系及其杂交种对不同类型F1的诱导效果。结果表明,诱导率与母本基因型间差异达极显著水平,与父本间差异达显著水平。LA11的诱导率明显高于农大高诱1号,而两者的杂交种植株高大,雄花花粉量大,抗逆性强,综合性状明显优于两个诱导系,且诱导率接近较高的LA11,可以用于自然杂交诱导育种;自然加倍率与父本无关,与母本基因型关系密切。     

划胚方法对玉米单倍体加倍效率的影响

随着新型诱导系在育种领域的选育和诱导效率的提高,玉米单倍体加倍技术发展也至关重要,但现有单倍体加倍方法效率普遍较低。为了进一步提高玉米单倍体的加倍效率,探索最佳的加倍条件,采用对玉米籽粒胚部划胚技术及不同质量分数的秋水仙素和不同处理时间对玉米单倍体籽粒进行划胚加倍。结果表明,对玉米单倍体的划胚处理显著高于自然加倍;不同质量分数的秋水仙素及不同处理时间对加倍后植株散粉率等影响显著,其中,秋水仙素质量分数为0.04%、处理时间3 h的散粉率最高,加倍效果最佳。     

不同生态条件下玉米单倍体自然加倍率及除草剂加倍效果

单倍体加倍率低成为玉米单倍体育种的限制性因素。为了提高玉米单倍体的加倍率,研究两种生态条件下单倍体的自然加倍率,比较甲基胺草磷(APM)和氟乐灵两种除草剂在不同浓度和处理方法下玉米单倍体的加倍效率。结果表明,海南试验点的单倍体自然加倍率要高于贵州贵阳试点。应用除草剂可以明显提高雅玉889和京糯208单倍体的加倍率,基础材料基因型对自然加倍率和除草剂加倍率都具有显著影响。APM和氟乐灵均是在浓度为80μmol·L~(-1)处理单倍体加倍率最高,APM处理的单倍体加倍率要高于氟乐灵,采用滴心法和浸种法处理的单倍体加倍率无明显差异。综上,如采用自然加倍,应在海南试验点种植单倍体;如采用除草剂加倍,应使用浓度为80μmol·L~(-1)的APM,采用滴心法或浸种法对雅玉889和京糯208单倍体加倍。     

甜玉米单倍体诱导和加倍方法研究

【目的】探索单倍体诱导系在甜玉米单倍体育种中应用的可能性及适宜的甜玉米单倍体诱导和加倍方法,为加快我国甜玉米育种进程、提高甜玉米育种效率奠定基础。【方法】采用3个诱导系和4个甜玉米杂交种,设计4种秋水仙素化学加倍甜玉米单倍体的方法,对提高甜玉米单倍体诱导率和加倍率的方法进行比较研究。【结果】甜玉米单倍体诱导试验表明,3个单倍体诱导系的诱导率有极显著差异,其中以TY1的诱导率最高,为7.99%;4个甜玉米杂交种诱导率差异极显著,以"绿色先锋"的诱导率最高,为7.57%。秋水仙素加倍甜玉米单倍体试验表明,浸芽法和针刺生长点法对植株伤害较严重,存活率低于50%;浸种法(0.5 mg/mL秋水仙素)和针刺生长点法(0.3mg/mL秋水仙素)的散粉率较高(48.4%,28.9%),相应的结实率也较高(15.2%,11.1%),说明浸种法处理效果最好,针刺生长点法次之。【结论】适宜的单倍体诱导和加倍方法能显著提高甜玉米单倍体的育种效率。     

甜瓜单倍体加倍技术研究

[目的]系统研究甜瓜单倍体加倍技术。[方法]以变种卡沙巴甜瓜为材料,研究6-BA在单倍体胚挽救过程中对再生植株自然加倍的影响;以甜瓜单倍体试管苗及移栽成活的单倍体植株为材料,研究秋水仙素对单倍体的加倍作用。[结果]低浓度6-BA(0.1、0.2和0.5 mg/L)对单倍体再生率和自然加倍率无明显影响。高浓度6-BA(2 mg/L)对单倍体再生率无明显影响,但能大大提高单倍体自然加倍率。1 mg/L6-BA能同时提高单倍体再生率和自然加倍率;用秋水仙素对单倍体试管苗加倍时,成株率较低,加倍效率仅有16.6%。对移栽成活的单倍体植株加倍时,用0.5%秋水仙素+2%DMSO浸泡生长点2 h,成株率达100%,加倍效率达37.5%。[结论]1 mg/L6-BA和0.5%秋水仙素+2%DMSO对甜瓜单倍体的加倍效果较好。     

喷淋秋水仙素加倍玉米单倍体籽粒最适条件及应用效果研究

为了提高玉米单倍体籽粒加倍效率,探索更简便、有效、安全的加倍方法,为单倍体籽粒加倍应用提供参考。试验研究喷淋秋水仙素不同处理对玉米单倍体加倍率的影响及在最适条件下应用于不同种质材料的效果。浓度分别为0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mg/mL,喷淋时长分别为6、8、10、12、14 h。秋水仙素浓度为0.6 mg/mL、喷淋时长10 h时,玉米单倍体幼苗的加倍效果最佳,加倍率最高达17.5%;秋水仙素浓度为0.8 mg/mL、喷淋时长10 h时,单倍体幼苗加倍率排第2位(16.4%)。在不同种质基础单倍体籽粒为试验材料中,研究秋水仙素浓度为0.625 mg/mL、喷淋时长10 h和直接播种的加倍效果。研究显示,喷淋秋水仙素加倍法效果明显,与对照相比达到极显著水平,是对照的1.54～9.47倍,平均为对照的3.78倍。2018年冬海南佛罗的自然加倍率仅为0.55%～7.69%,平均自然加倍率为2.46%,秋水仙素喷淋法的平均加倍率为9.29%。自然加倍率均值:SS-NSS种质(4.49)﹥NSS种质(2.38)﹥SS种质(1.48);喷淋秋水仙素加倍率均值:NSS种质(16.67)﹥SS-NSS种质(10.98)﹥SS种质(5.98)。秋水仙素喷淋法加倍效果明显,适用性广,有一定的推广应用价值。     

玉米生物诱导孤雌生殖后代DH群体变异性分析

以杂交种1145×Y331作母本与高油型农大高诱1号单倍体诱导系杂交产生的单倍体及其秋水仙素加倍形成的双单倍体(DH)群体为材料,利用SSR分子标记对孤雌生殖单倍体及DH系群体的配子分离及遗传特点进行了初步分析.结果表明:单倍体及DH群体中SSR分子标记呈随机分离,没有发现明显的偏分离现象.对DH和重组自交群体(RIL)的农艺性状比较分析表明,2个群体主要农艺性状表现基本一致,DH群体表现出系内整齐性更高.上述结果表明,孤雌生殖诱导和秋水仙素加倍基本上不存在明显的基因型选择性,DH群体的变异性可以满足育种上的需要.     

玉米单倍体诱导率的优化研究

【目的】提高玉米单倍体诱导率.【方法】2011—2012年采用大田试验,分析母本基因型材料、种质和世代的选择、生态环境、授粉时期、果穗部位等5个处理因素对玉米单倍体诱导率的影响.【结果和结论】不同材料同一因素下以及同一材料不同因素下单倍体诱导率均存在差异.母本基因型间单倍体的诱导率差异显著,尚未发现不同杂交模式与诱导率之间存在明显的相关性;5大种质类群S1代为单倍体最佳诱导世代;三亚与长春相比更有利于提高单倍体的诱导率;早期授粉的玉米单倍体诱导率高于晚期授粉;果穗底部的单倍体诱导率低于顶部.     

玉米单倍体在春夏不同播期条件下的自然加倍效果研究

[目的]研究不同基因型玉米(Zea mays L.)单倍体在春夏不同播期条件下的自然加倍效果,为玉米单倍体育种的应用提供参考。[方法]选取6个不同材料来源的玉米杂交组合178/137、郑58/7319、8102/6213、478/6231、7922/T138、5312/4122作为母本材料,散粉期用单倍体诱导系高诱一号作为父本进行杂交,成熟收获后根据籽粒标记挑选出准单倍体籽粒。将得到的各个材料的准单倍体籽粒分别于2011年5月2日(春播)和6月15日(夏播)种植在试验基地,观察测定其散粉率、育性自然恢复率和结实株率等。[结果]不同基因型玉米单倍体在春夏不同播期条件处理下自然加倍效果具有明显的差异:显花散粉率最高为57.72%,最低为5.83%,平均为31.81%;自交结实率最高为6.8%,最低为3.3%,平均为5.1%。不同材料来源的玉米单倍体夏播和春播的显花散粉率平均分别为34.24%、29.37%,夏播比春播高4.87%;自交结实率夏播明显高于春播。[结论]夏播更利于玉米单倍体的自然加倍。     

Tg29诱导糯玉米单倍体的效率及DH系鉴定

【目的】检验新选诱导系Tg29诱导糯玉米单倍体的效率以及糯玉米DH系的稳定性,为单倍体技术在糯玉米育种上的应用提供参考。【方法】将玉米孤雌生殖诱导系Tg29与16份不同基因型的自交系和杂交种杂交,并根据籽粒Navajo斑纹和ABPI紫色植株显性双标记系统对所诱导的孤雌生殖单倍体进行筛选;分析从京糯6/Tyc115中诱导出的单倍体经秋水仙素加倍获得的16份DH系的田间和农艺性状表现,从而对糯玉米DH系进行鉴定。【结果】在16份糯玉米母本材料中,从JN18、JN18/BN2和Tyc115中诱导单倍体的频率较高,分别为10.41%,9.79%和9.25%;而从浚白34和京糯6中诱导单倍体的频率较低,分别为3.45%和3.13%;Tg29的平均单倍体诱导率为6.55%。在株高、穗位、株型性状上,糯玉米DH系内均呈高度的一致性,其中Tyc115、京糯6、JN18等DH系在生长势和果穗性状上符合育种要求。【结论】利用Navajo斑纹和ABPI紫色植株显性双标记系统来鉴别杂交诱导的糯玉米单倍体是可靠的;Tg29对不同糯玉米基因型材料均能诱导产生单倍体,但诱导率与母本基因型材料有很大关系;糯玉米单倍体加倍获得的DH系的群体遗传结构是同质的,是完全意义上的纯合。     

玉米孤雌生殖单倍体高效诱导研究

【目的】分析不同因素处理下玉米单倍体诱导率的变化,以提出高效诱导玉米单倍体的技术措施。【方法】研究不同母本基因型、世代选择、生态环境、授粉时期、果穗部位等5个处理因素对玉米单倍体诱导率的影响。【结果】母本基因型间单倍体的诱导效率差异显著,但不同杂交模式与诱导率之间没有必然的联系;5大种质类群S1世代为单倍体最佳诱导世代;与长春吉林相比,海南三亚的生态环境更有利于提高单倍体的诱导率;早期授粉的单倍体诱导率高于晚期授粉;果穗底部籽粒的单倍体诱导率低于顶部籽粒。【结论】选择高频的母本材料、适宜的诱导世代、在合适的地点于吐丝早期进行单倍体诱导是单倍体诱导的最佳方案。     

玉米单倍体化学加倍效果研究

利用单倍体诱导系获得玉米单倍体,再加倍获得自交系是当前应用最广泛的玉米育种方法,可以加快玉米育种的进程,提高育种效率,而单倍体加倍方法是其中的关键环节。采用大田注射法研究了秋水仙素不同配方对10个玉米材料的单倍体加倍效果。结果表明,秋水仙素具有很好的加倍作用,剂量以0.06%秋水仙素+2%二甲基亚砜(DMSO)为优,加倍率为6.5%~31.3%,平均加倍率17.47%。     

秋水仙素和除草剂浸芽加倍玉米单倍体效率的研究

以Mo17× PHB1M诱导的单倍体子粒为试验材料,利用戊炔草胺、甲基胺草磷和秋水仙素为加倍药剂,浸芽处理单倍体种子.结果表明:戊炔草胺质量浓度为4～16 mg/L时的加倍率为5％～16％;甲基胺草磷质量浓度为8～32 mg/L时的加倍率为8％ ～ 16％;秋水仙素质量浓度为0.4～1.0 mg/L时的加倍率为5.5％ ～16.5％,3种药剂对玉米单倍体加倍均有效果.其中8 mg/L的戊炔草胺、21 mg/L的甲基胺草磷、0.7 mg/L的秋水仙素浸芽8h的玉米单倍体加倍率均为各组最高.戊炔草胺和甲基胺草磷可以替代秋水仙素加倍玉米单倍体.     

不同遗传基础玉米自交后代的诱导率和加倍率

以Reid群、Non-Reid群和DOM群骨干自交系PH6WC、郑58、PH09B、J9D207、PHB1M、PH4CV、A87、S122和丹340为材料,按群体间与群体内共组配9个基础材料,并分别自交形成S_0、S_1、S_2和S_3 4个世代,用于单倍体诱导率及加倍率的研究。用高频诱导系JS96对骨干自交系及4个世代自交材料进行了单倍体杂交诱导,用秋水仙素对不同世代的单倍体种子进行了加倍处理。结果表明:不同类群骨干自交系诱导率差异显著,Reid群、Non-Reid群诱导率较高。群体间组配的基础材料的诱导率和加倍率高于群体内组配的基础材料。群体间组配的基础材料的诱导率高低依次为郑58×J9D207S122×PHB1MPH6WC×A87;加倍率依次为郑58×J9D207PH6WC×A87S122×PHB1M。群体内组配的基础材料的诱导率依次为Reid群Non-Reid群DOM群;加倍率依次为Reid群DOM群Non-Reid群。不同自交后代的平均诱导率,S_0代最高,S_3代最低;不同自交后代的平均加倍率,S_2代最高,S_1代最低。