籼稻半矮秆新突变体的遗传分析及对外源赤霉素的反应

对空间诱变矮秆突变体CHA-2的遗传分析表明,其矮生性状是由2对隐性半矮秆基因控制的,分别为sd1和1个新的半矮秆基因,该基因初步定名为iga-1.从CHA-2与惠阳珍珠早杂交F2群体中选择半矮秆株与矮脚南特进行测交和自交,鉴定获得由半矮秆基因iga-1控制的新半矮秆株系H2.赤霉素敏感性试验表明,半矮秆株系H2对赤霉素敏感性下降,推测H2是属于赤霉素弱敏感矮化突变体.     

一种简单高效的水稻体细胞诱变育种新方法

多样化种质资源的利用对于培育高产和理想农艺性状水稻品种显得非常重要.在本研究中,通过研究继代时间、2,4-D浓度和不同外植体对诱变和分化频率的影响,建立了幼穗为外植体、继代培养时间为3个周期(约75 d)以及2,4-D的最佳诱变浓度为4.0 mg/L的体细胞诱变育种方法.然后利用该方法诱变杂交水稻亲本株1S和中9B,分别成功选育了优良矮化突变株系SV14S和SV9B,为后续的杂交育种提供了优质种质资源.这些育种成果的取得进一步证实了该水稻体细胞诱变育种方法是一种简单高效的新型育种方法.     

黍子矮秆突变体‘87’表型及对赤霉素敏感性分析

为探究黍子突变体株高、节间和穗部等表型差异及对外源赤霉素的敏感性,以野生型‘260’及其EMS诱变获得的矮秆突变体‘87’为试验材料,对其农艺性状、茎秆细胞学、内源激素含量及喷施外源赤霉素后的表型进行分析。结果显示:与野生型‘260’相比,矮秆突变体‘87’成熟期株高、穗长和千粒重分别下降53.3%、31.8%和1.7%;茎粗和分蘖数分别增加14.1%和113.3%。突变体株高的下降与节间数无关,主要由中下部节间长度缩短造成。经细胞学观察,矮秆突变体茎秆缩短主要是由主茎茎节纵向细胞尺寸减小所致,茎粗增加是由横向细胞数目增加造成的。喷施外源GA₃后,植株高度变化与喷施清水基本一致,成熟期矮杆突变体‘87’内源GA₁+GA₃含量显著高于野生型‘260’,可见矮秆突变体‘87’为GA不敏感性突变体,导致植株矮化并增强了抗倒伏性能,可作为黍子矮化育种的新种质。     

糜子矮秆突变体778农艺性状调查及其对GA的敏感性分析

为探讨糜子矮秆突变体与原始材料农艺性状存在的差异及其矮化原因是否与赤霉素(GA)合成或信号传递途径有关,以糜子矮秆突变体778和其原始材料高秆260为材料,在苗期进行形态学观察,在成熟期对株高、穗长、节间长、节间数、种子长、种子宽和穗粒数等7个田间农艺性状进行测定,同时在不同生长时期使用不同浓度GA处理植株,对处理后的株高、根长、GA敏感系数(GRI)的变化进行测量。结果显示:矮秆突变体778在苗期株高已经和原始材料高秆260产生较大的差异,这种差异主要由地上基部、第一、第二伸长节节间长度不同造成的。比较分析矮秆突变体778和原始材料高秆260的成熟期性状差异,发现矮秆突变体778的株高、穗长、节间数、穗粒数、节间长度极显著低于高秆260(P<0.01),矮秆突变体778的种子长显著高于高秆260(P<0.05)。不同浓度GA(0、50、100、200 mg·L^-1)对糜子矮秆突变体778的株高和根长无显著影响(P>0.05)。不同浓度GA对糜子高秆260的株高、根长、敏感系数GRI值有显著影响(P<0.05),高秆260在不同浓度GA处理下的植株形态及生长势与其对照组相比均有差异。在100、200 mg·L^-1的GA浓度条件下,随着时间的增加,糜子矮秆突变体778与高秆260的株高差异不断缩小至没有差异,且敏感系数GRI值在不同浓度赤霉素组之间无差异,说明外施赤霉素可以使糜子矮秆突变体778恢复到原始材料高秆260,导致突变的基因可能是赤霉素合成途径基因。     

小麦显性矮秆基因复等位多态特性研究

 世界小麦矮化育种主要使用隐性矮源。在普通小麦中发现的显性矮源均因导致植株极度矮化（20~55　cm）而未能在小麦育种中广泛应用。笔者发现,将显性矮源矮变1号（4DS携带Rht10,25~30 cm）及矮苏3（4BS携带Rht3,55 cm）的原种大群体种植或施以诱变因子并将其与中、高秆的小麦品种杂交、回交,从其分离世代的大群体中,均可选择到一些株高呈不同程度提升的稳定的突变株系。采用近等基因系法对不同株高突变衍生系的研究表明：其提升的株高真实遗传,各自均携带一个不同株高的半显性矮秆基因,随突变衍生系株高的提升,近等基因系的产量性状显著优化。采用标志基因测交法以及生理生化遗传标记对突变衍生系携带的不同株高的半显性矮秆基因重新进行了基因定位,确认它们分别与Rht10及Rht3的座位相同,因而均是其突变衍生的复等位基因。提出显性矮秆基因具有"复等位多态特性",即极度矮化的显性矮秆基因容易突变为一群株高提高程度不同的、可以达到小麦育种理想株高的半显性矮秆复等位基因。     

向日葵矮秆突变体的遗传分析

利用4种不同浓度甲基磺酸乙酯溶液诱变向日葵自交系189R种子,以期丰富向日葵种质资源、创造新的育种材料。经对突变体后代的筛选,得到矮秆突变体189ed R。189ed R株高显著降低,植株其他农艺性状、经济性状与原自交系无显著差异。遗传分析表明,该突变体矮秆特性为显性遗传,且受1对基因控制。杂交试验表明,以该矮秆突变体为父本所配制的4个杂交组合与以原189R为父本配制的杂交组合除了植株高度显著降低外,籽粒产量及其他性状间的差异并不明显。     

多分蘖矮秆水稻突变体的农艺性状及遗传分析

多分蘖矮秆水稻‘tdr(t)’是在半矮秆籼稻品系‘E20’中发现的一份突变体.与野生型‘E20’相比,‘tdr(t)’主要表现为植株矮化,分蘖增多,育性降低,各节间所占株高比例与野生型基本一致,属于矮秆突变体中的dN型.用5个株高正常的半矮秆水稻品种(系)与其杂交,对F1、F2、和BC1F1的遗传分析表明,‘tdr(t)’矮生性是由一对隐性核基因控制.‘tdr(t)’表现矮秆和多分蘖,是研究株高与分蘖发育机理关系的一份较好的材料.     

水稻空间诱变矮秆新种质CHA-1的遗传分析及基因定位

经空间诱变获得1个稳定遗传的水稻矮秆突变体CHA-1,对该突变体进行了株高遗传分析.结果表明,CHA-1的新矮生基因(暂命名为h)为1对隐性主效基因,与sd-1基因之间存在互补作用,并且表现为一定程度的连锁关系,2对矮生基因共同控制着CHA-1的株高性状.利用SSR分子标记将CHA-1的新矮生基因h定位在水稻第1染色体的长臂上,与标记RM302遗传距离为5.1 cM.     

水稻温敏核不育系湘陵628S的选育

湘陵628S是通过体细胞无性系变异技术获得的株1S矮秆突变体SV14S与抗稻瘟病优质父本品种ZR02杂交选育而成的水稻温敏核不育系,具有育性转换起点温度低于23℃、育性稳定、可繁性和异交性好、亲和性较广、配合力强、稻米品质优、植株矮壮和抗倒力强等突出优点。自2008年湘陵628S审定以来,所配组合有3个通过国家审定、6个通过省级审定,展现出广阔的应用前景。     

我国水稻航天诱变育种的研究动态及展望

水稻航天诱变育种是将水稻干种子搭载返回式航天器(卫星),经过空间诱变作用产生变异,在地面选择有益变异培育新种质、新品种的育种方法。与常规育种相比,航天诱变育种具有诱变频率高、变异幅度大、育种周期短、有利突变体多等特点。目前普遍认同产生变异的主要因素有微重力、强幅射、转座子活化和高真空等,并从分子生物学、生物化学水平以及细胞学水平开展空间诱变机理研究,取得了可喜进展。我国自1988年首次通过卫星搭载开展水稻航天诱变育种以来,已有9个育成品种通过了省级审定,其中“华航一号”等4个品种通过了国家级审定。鉴于水稻航天诱变育种技术具有的独特优势,其可望成为推动21世纪水稻育种的重要手段之一。     

优质水稻黄华占雄性不育突变体的筛选及初步分析

利用EMS(甲磺酸乙酯)处理优质水稻品种黄华占种子,经过田间筛选和对M1、M2代连续的遗传分析得到317份独立的、能够稳定遗传的、由单隐性核基因控制的雄性不育突变材料.通过对花器官形态观察及花粉染色分析,初步将这些突变体材料分为6类,其中花粉发育突变体在不同的花粉发育时期出现异常.这些突变材料为深入研究水稻雄性不育分子机制及开展分子设计育种提供充足的材料.98个无粉型雄性不育突变体用于雄性不育基因TDR的测序分析,其中3个突变体在3个不同的位置上出现单碱基突变.     

卫星搭载处理两系不育水稻诱变效果的研究

2个两系不育水稻品种种子（株1S、陆18S）经“实践八号”育种卫星搭载,返回地面种植,并与^60Co-γ单独和^60Co-γ与卫星搭载复合诱变处理进行比较。研究结果表明：卫星搭栽对当代两系不育水稻农艺性状有刺激作用;2个两系不育水稻品种对卫星搭栽处理辐射敏感性均为不敏感;M2代突变频率均为SP＋γ〉γ〉SP,并从中筛选出一批优良变异单株。同时对M2代中筛选出的特殊变异株进行了保护酶活性等生理指标的测定,以探求太空环境对两系不育水稻生物学效应的生理生化基础。结果表明卫星搭载诱变处理水稻种子是一种切实可行的育种新途径。     

“九二O”对株两优02制种母本茎秆性状及倒伏指数的影响

在株两优02制种母本株1S见穗15%、25%、35%、45%、60% 5个时期均分别喷施"九二O"(GA3)8、12、16、20 g/(667 m2),研究了茎秆性状的变化及其与抗折压力、倒伏指数的关系.结果表明,对株1S喷施"九二O"后倒伏部位一般在倒四、倒三节间的下部50%以内区域;株高、地上部分鲜重和倒二、倒一节间长与倒伏指数均呈极显著正相关,倒四节和倒三节间长与抗折压力呈负相关,与倒伏指数呈一定的正相关;倒四、倒三节间茎壁厚度与抗折压力呈一定程度的正相关,与倒伏指数呈一定的负相关;倒四、倒三节间茎粗与抗折压力及倒伏指数均呈一定程度的正相关.通径分析表明,增加倒四、倒三节间茎粗及茎壁厚度对提高株1S茎秆抗折压力有较明显的正向作用.株1S系列组合制种,在母本见穗指标达35%时喷施"九二O"8 g/(667 m2)或见穗指标达45%时喷施"九二O"8～12 g/(667 m2),既能较好地改善母本异交态势,又能较好地控制稻秆倒伏.     

携带显性半矮杆基因水稻的耐肥抗倒性研究

摘要[目的]为矮化杂交稻的育种提供参考。[方法]对具显性半矮杆基因SD,d（t）的水稻SD9311-1、SD9311-2及其两系不育系为母本配制的杂交一代组合进行耐肥抗倒性研究。以轮回亲本9311为对照,对含有SD—d（t）基因的显性半矮杆材料的农艺性状进行研究。[结果]显性半矮杆能够显著降低F1代的株高,提高组合的抗倒性,株高与产量间相关性不显著。降低株高的同时,并没有使产量降低。显性半矮秆材料还能促进有效穗、结实率的提高,使显性矮杆的产量潜力高于高秆类型。显矮配组16个组合倒伏指数随肥力的增加而增大,抗倒能力减小。[结论]SD9311-1、SD9311-2组合能够在产量不变的情况下显著降低株高,从而降低了倒伏的风险。     

水稻含eui基因的半矮秆突变体02428ha 株高遗传分析

02428ha系从隐性高秆水稻02428h中发现的半矮秆迟熟突变体。用02428ha分别与隐性高秆材料02428h和半矮秆材料02428杂交,对其F1和F2世代株高进行遗传分析,结果表明,02428ha的株高是由3对基因控制,除eui基因和sd1-基因外,还含有另外1对半矮秆基因,暂命名为sd-h(t)。该文还讨论了02428ha潜在的育种价值。     

Isolation and Characterization of Storage Protein Subunit-null-dwarf Mutants in Soybean(Glycine max(L.) Merr.)

Dwarfing is useful to reduce plant height, when breeding high-yielding and non-lodging crops.In this study, a set of natural storage protein subunit-null dwarf mutants of soybean was reported that showed strongly reduced plant stature and deficiency in various 7 S and 11 S subunits, designated as snd1 mutants.Under normal growth conditions, the snd1 mutants showed a severe dwarf phenotype, with plant height of about 25 cm.Compared with wild-type DN47, the mutant snd1 exhibited no obvious morphological differences at the early stage of development.All the snd1 mutants examined had fewer nodes and shorter than normal internodes; the leaves were similar in shape to normal parents, but were dark-green at the mature stage.The flower size was similar to DN47; however, the flowering period was shorter than in the wild-type.Significant variation was noted for protein content, oil content of the seeds and size of seeds(weight of 100 seeds) among 17 snd1 dwarf lines.Genetic analysis indicated that the dwarfism of snd1 was controlled by a single recessive gene.The snd1 dwarf mutant had markedly different dynamic levels of the endogenous hormones gibberellin(GA), brassinosteroid, indole-3-acetic acid and abscisic acid, at the seedling stage.Exogenous GA3 treatment led to recovery of the plant height phenotype of the snd1 mutant; GA3 at 0.1 mm had the largest effect on enhancing plant height.Using molecular markers, snd1 gene was approximately mapped in an interval of 603 kb between markers Satt166 and Satt561 on chromosome 19.Snd1 mutant provided valuable material for hypoallergenic soybean breeding and the snd1 gene might be a novel gene related to plant height in soybean.     

5G水稻的演变和发展

近百年来,随着现代稻作农业的发展,水稻Oryza sativa L.品种不断地更新换代。根据水稻品种的遗传基础、特征特性及演变规律,本文把水稻品种分为5个世代（G）。第1代（1G）为高秆水稻,第2代（2G）为半矮秆水稻,第3代（3G）为亚种内杂交水稻,第4代（4G）为亚种间渗入水稻,第5代（5G）为亚种间杂交水稻。在5代水稻中,1G高秆水稻在20世纪60年代后被半矮秆水稻替代,之后基本没有大面积种植。2G半矮秆水稻、3G亚种内杂交水稻和4G亚种间渗入水稻从推广应用至今仍然在使用。5G亚种间杂交水稻即将面世。每一代水稻的出现,都是水稻品种的一次重大创新,都带来水稻育种和生产的变革。认识水稻世代的演变规律,对于把握水稻的发展方向具有重要意义。