小麦EMS突变体的创制与性状鉴定

EMS(甲基磺酸乙酯)诱变育种技术是利用EMS处理种子,使其发生基因突变,在短期内获得有价值的突变体,为育种工作提供丰富遗传变异的一项技术。本研究利用EMS诱变处理小麦品系山农666-2和山农861的种子,在M_1代分别收获203、306个单株,种成M_2株行;在M_2代,每一行收获一个代表性单株,同时收获有明显变异的单株,最终,山农666-2及山农861各收获290、412个单株,种成M_3株系。对M_3代进行了株高、抽穗期、白粉病、条锈病等性状的调查分析。在山农666-2中,株高变异明显,变异范围为40~80cm,获得一些高秆、矮秆变异株系;鉴定出一些高抗条锈病或高感白粉病的株系;发现较野生型最早提前2天或最晚延迟14天抽穗的株系。在山农861中,同样获得高秆、矮秆变异株系,株高变异范围在25~85 cm;鉴定出一些高抗白粉病或高感条锈病的株系;抽穗期变异从最早提前3天抽穗至延后11天抽穗。本次诱变处理获得的突变体变异丰富,这为小麦农艺性状相关基因及抗病基因的发掘、克隆及功能研究提供了重要的基础材料,同时也为小麦育种提供了重要的种质来源。     

花生突变体的诱导与筛选利用

利用诱变创新种质材料是作物遗传改良和功能基因组学研究的重要途径。本研究以丰花1号、山花13号、潍花10号等10个主要推广的栽培花生品种为材料,利用EMS、~(60)Coγ射线、快中子辐射三种方法对成熟种子进行诱变处理,获得了一个含有30 000多个M_1代单株的诱变群体。对M_2代突变体进行田间观察和近红外分析,初步筛选得到多份在叶、株型、荚果、种子发育等方面发生明显变异的材料。将具有明显性状变异的M_2代突变体进行种植繁育获得M_3代,进一步鉴定其表型变异的稳定性。这些材料的获得为花生遗传改良和功能基因鉴定提供了丰富的试验材料。     

橡胶树新种质抗寒性综合评价

受抗寒种质材料缺乏的影响,我国橡胶树抗寒高产新品种选育工作进展缓慢。为了深入全面地鉴定橡胶树新种质的抗寒性,加速新种质在抗寒高产新品种选育工作的利用,采用人工气候室模拟低温胁迫下测定53份橡胶树新种质的超氧化物歧化酶(SOD)活性、可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量、自由水/束缚水比值、电解质渗出率,结合田间鉴定寒害平均级等6个指标,运用隶属函数法对其抗寒性进行综合评价。结果表明,2853号等48份种质的平均隶属函数值超过对照93-114,表现出了较强的抗寒性,抗寒性低于对照的只有116号等5份种质。     

冬小麦杂种第一代抗寒性遗传规律的初步研究

小麦抗寒性是由多基因控制的一种特性。用不同抗寒力的品种杂交,其 F_1代多数表现为中亲值或稍偏于中亲值,多数为不完全显性。小麦杂种 F_1代的抗寒性受杂种优势的影响,绝大多数呈正向优势。同一亲本与抗寒性类型不同的亲本杂交,受其亲本抗寒性影响,如果亲本抗寒性强,杂种 F_1抗寒性亦强;如果亲本抗寒性弱,杂种 F_1抗寒性亦弱。两亲抗寒性不同,对 F_1抗寒性的影响也不同,而且抗寒亲本起主导作用,但是不抗寒的亲本也起制约作用。母本对于 F_1代抗寒性有比较大的影响,F_1代抗寒性与双亲抗寒性平均值的相关与回归系数均极显著。     

18个香蕉种质幼苗的抗寒性鉴定

通过低温处理后的生理及形态指标变化对18个香蕉种质幼苗的抗寒性进行了鉴定。结果表明,单项生理指标所提供的抗寒相关信息有较多重叠,不能直接利用它们对香蕉的抗寒性进行准确的评价。通过主成分分析,可以将8个单项指标转化为3个综合指标对18个香蕉种质幼苗的抗寒性进行综合评价,其抗寒顺序依次为:LT粉杂金粉1号广东粉蕉SNTLNS桂蕉青7号HLTLESNYLNFHANLFHR桂蕉6号SDWZNFHLE。依据综合得分进行系统聚类分析,可以将18个香蕉种质聚为3类,第Ⅰ类包括LT、粉杂和金粉1号3个种质,其抗寒能力最强;第Ⅲ类包括HLE、SDW、桂蕉6号和ZNF 4个种质,其抗寒能力最弱;其余的11个种质聚为第Ⅱ类,抗寒能力居中。通过形态鉴定的结果与通过生理指标综合评价的结果基本一致。     

橡胶树野生种质资源抗寒性评价及其与生长的相关性分析

为了解橡胶树速生种质资源的抗寒性及获得抗寒育种的优良材料,以12份橡胶树野生种质资源的1年生休眠枝条为试验材料,通过人工模拟低温胁迫,即4(对照)、0、-2、-4)处理后,测定其相对电导率、丙二醛、游离脯氨酸、可溶性蛋白及可溶性糖含量5个指标,综合评价各无性系的抗寒性,分析了生长量与抗寒性的相关性。结果表明:随低温胁迫程度的加剧,各无性系相对电导率表现出不同程度的上升趋势;丙二醛和游离脯氨酸含量呈"升—降"的趋势;多数无性系可溶性蛋白含量呈"升—降"的趋势,部分无性系表现为"降—升—降";各无性系可溶性糖含量的变化趋势差异较大,但在不同低温处理下同一无性系的可溶性蛋白含量波动并不大。利用隶属函数法对橡胶树种质资源抗寒性进行综合评价得出:352811179641012,其中抗寒性排名前3的无性系为2、3和5号,对应的径围生长量均较大;而抗寒性最差的是10号和12号,径围生长量均较小。多数生长较快的橡胶树种质资源表现出较强的抗寒性,在进行橡胶树种质资源抗寒性鉴定时径围生长量可以作为一个间接指标。     

化学诱变筛选木薯抗寒突变体的初步研究

以木薯品种SC8和SC124的组培苗带芽茎段为材料,进行不同浓度的甲基磺酸乙酯(EMS)处理、EMS与苯甲酰胺复合处理、硫酸二乙酯(DES)处理,确定其半致死浓度。再在4℃低温选择压力下,通过测定脯氨酸含量来鉴定植株抗寒性的变化,以获得抗寒突变体植株。结果表明:SC8的半致死处理为1.1%EMS、1.1%EMS 5mmol/L苯甲酰胺、0.9%EMS 10mmol/L苯甲酰胺以及0.4?S,SC124的半致死处理为0.8%EMS、0.7%EMS 5mmol/L苯甲酰胺、0.5%EMS 10mmol/L苯甲酰胺以及0.3?S;在SC8的0.3%EMS及0.3%EMS 5mmol/L苯甲酰胺处理中有可能获得抗寒性强的突变体,而对SC124通过降低温度或多次低温处理的方法增加选择压力,可望筛选到含抗寒突变株的群体。     

引进甘蔗品种抗寒性评价

[目的]探明广西新引进的13个甘蔗品种(系)的抗寒能力及其生理生化特性,并研究蔗区筛选抗寒品种的有效方法.[方法]以当前广西蔗区主栽品种新台糖22号作为对照,对自然低温条件下引进甘蔗品种的农艺性状进行调查,采用隶属函数值法对各品种的抗寒性进行综合分类,并分析比较人工低温条件下各类抗寒品种的生理生化指标.[结果]相比新台糖22号,湖光1号、台糖88-99、CP84-1198和云蔗99-601属于强抗寒性品种;赣蔗18号、C1-2003、园林9号、台糖98-0432、福农15号、台糖98-1626和粤糖96-86属于中抗寒性品种;园林6号和园林8号属于弱抗寒性品种.强抗寒品种的脯氨酸含量比中弱抗寒品种约高25%,可溶性糖含量与中弱抗寒品种相当,可溶性蛋白含量与比弱抗寒品种高19%,丙二醛含量和质膜渗透率与中抗寒品种差异不大,但分别比弱抗寒品种低15%和30%.[结论]湖光1号、台糖88-99、CP84-1198和云蔗99-601属于强抗寒性品种;低温胁迫条件下,叶片脯氨酸、可溶性蛋白和丙二醛含量及质膜渗透率可以较好地反映出甘蔗品种抗寒力高低,可用作评价甘蔗抗寒性的指标.     

Evaluation on cold resistance of sugarcane cultivars newly introduced to Guangxi

[目的]探明广西新引进的13个甘蔗品种(系)的抗寒能力及其生理生化特性,并研究蔗区筛选抗寒品种的有效方法.[方法]以当前广西蔗区主栽品种新台糖22号作为对照,对自然低温条件下引进甘蔗品种的农艺性状进行调查,采用隶属函数值法对各品种的抗寒性进行综合分类,并分析比较人工低温条件下各类抗寒品种的生理生化指标.[结果]相比新台糖22号,湖光1号、台糖88-99、CP84-1198和云蔗99-601属于强抗寒性品种;赣蔗18号、C1-2003、园林9号、台糖98-0432、福农15号、台糖98-1626和粤糖96-86属于中抗寒性品种;园林6号和园林8号属于弱抗寒性品种.强抗寒品种的脯氨酸含量比中弱抗寒品种约高25％,可溶性糖含量与中弱抗寒品种相当,可溶性蛋白含量与比弱抗寒品种高19％,丙二醛含量和质膜渗透率与中抗寒品种差异不大,但分别比弱抗寒品种低15％和30％.[结论]湖光1号、台糖88-99、CP84-1198和云蔗99-601属于强抗寒性品种;低温胁迫条件下,叶片脯氨酸、可溶性蛋白和丙二醛含量及质膜渗透率可以较好地反映出甘蔗品种抗寒力高低,可用作评价甘蔗抗寒性的指标.     

小麦种质资源及品种对小麦黄矮病的抗性鉴定

小麦黄矮病是中国小麦产区的重要病害之一.为得到抗小麦黄矮病种质资源及品种,2007-2008年,采用诱发行早播的方法鉴定了383份小麦种质资源,并对252种小麦品种使用堆测法进行人工接种鉴定,得到182种抗病种质资源和17种抗病品种.经重复鉴定,从中筛选出抗病种质资源23份,抗病品种15种.小麦感染BYDV后,临203、晋麦47具有一定的恢复现象,并结合受害品种的产量损失来确定其耐病特性.     

小麦种质资源的抗寒性鉴定及品种筛选

低温冻害严重影响小麦的产量和品质。为了鉴定不同小麦品种的抗寒性,筛选出抗寒性较强的育种材料,本研究以534份小麦品种为供试材料,种植于保定、涞源、青县三个试点,返青前调查冻害等级、死苗率和枯叶率。结果表明,小麦的死苗率和枯叶率与冻害等级呈极显著正相关(r=0.562、0.795),可作为小麦抗寒性鉴定、筛选的重要指标。综合涞源环境下的3个抗寒指标,利用NTsys-2.10e软件进行遗传相似系数分析,将供试材料聚成4类。筛选出远大1号、乐639、运旱618、河农6425、科遗11-6072、京冬8号、中麦175、河农6049、农大211、轮选987等品种为抗寒性强的小麦品种。     

辣椒种子芽期特性与抗寒性的相关性研究

抗寒性不同的5个材料芽期抗寒参数分析和指标间相关性研究结果表明,15℃胚根生长速率、21℃发芽势、21℃萌发指数、21℃活力指数、28℃萌发指数与抗寒相关性达到极显著水平.利用逐步回归分析,得出抗寒性评价方程为:y=-1.03412+0.11 628x7(P=0.0021<0.01,x7代表21℃萌发指数).该抗寒评价方程能够反映材料的抗寒性差异,可以用来进行大量种质资源的筛选.     

小麦N离子束注入诱变育种的应用研究

为了探寻新的育种手段,解决目前小麦常规育种中普遍存在的种质资源匮乏问题以提升育种效率,开展了小麦N离子束注入诱变育种与常规育种相结合的应用研究。以N离子不同剂量注入小麦品种连麦6号籽粒进行诱变处理,经过M_1代损伤效应分析,M_2代突变体的分类统计和筛选,M_3代常规系谱法稳定性鉴定,考察了N离子注入对连麦6号农艺性状的诱变效应。结果表明:N离子注入对连麦6号的诱变效应在M_1代显著地表现在株高、结实率、抽穗期和成株率上,M_2代的突变率随N离子注入剂量的增加而提高,由低到高3种剂量处理的突变率分别为5.38%、8.98%和11.02%,筛选出的3个超亲变异性状(矮秆多蘖、早熟性、大穗)在M_3代因不同的剂量处理其重复稳定性存在明显差异;试验明确了不同剂量的离子注入处理对小麦生理性状影响的变异效应不同。     

月季抗寒性研究进展

从抗寒种质资源、生理机制、分子机制以及栽培技术等方面对月季的抗寒性研究进行综述,以期为月季抗寒机制的深入研究以及抗寒品种的选育与鉴定提供参考.     

水稻早籼品种抗寒性研究

用早籼稻品种（系）分期播种,露地育秧,在自然低温条件下评价苗期抗寒性,并分析了供试品种的感温指数。结果表明,早籼品种的苗期抗寒性因其遗传背景不同而差异显著。湘糯1号和野生稻杂交后代的抗寒性最强,籼粳交和籼籼交后代中抗的多。早籼稻苗期抗寒性与其感温指数显著相关,抗寒性强的品种其感温指数小,抗寒性弱的品种感温指数大。经连续低温胁迫定向选择,育成抗寒、生态适应性强、高产稳产新品种湘早籼19号和湘早籼29号。利用野生稻抗寒基因,创制出HA8805、HA8807、HA88494等8个抗寒新种质。     

黄淮地区冬春季低温胁迫对小麦生理特性的影响

在黄淮地区冬春季自然低温条件下,以4个不同抗寒类型冬小麦品种为材料,对越冬期、拔节期、孕穗期、抽穗期4个时期的抗寒生理指标进行了研究.结果表明,越冬期至抽穗期抗寒性强的品种根系活力一直高于抗寒性弱的品种;在除抽穗期外的其他生育时期,抗寒性强的品种的SOD活性和Pro含量都明显高于抗寒性弱的品种,而抗寒性强的品种的质膜透性和MDA含量都显著低于抗寒性弱的品种:在越冬期,抗寒性强的品种的POD活性和WSS含量都低于抗寒性弱的品种,其含量变化与田间抗寒性关系不密切.由此可见,在小麦抗寒育种工作中,除注意田间直接鉴定外,还可以把根系活力、SOD酶活性和Pm含量作为室内间接鉴定的辅助指标.     

黄淮北片冬麦区国家区试冬小麦品种抗寒性鉴定与评价

冬小麦冻害是影响我国粮食生产安全的主要气候灾害之一，对小麦冻害的研究具有重要意义。通过对46个黄淮北片冬麦区国家区试冬小麦品种在山西定襄、太谷和河北遵化三个环境下的苗期表型（死茎率、冬前单株分蘖数和冬前单株次生根数）进行分析，筛选抗寒品种，并结合各试点表现对抗寒鉴定试验提供指导意见。结果表明：定襄环境下品种死茎率与其余两环境存在极显著差异（P<0.01），而太谷和遵化无显著差异。冬前单株分蘖数和冬前单株次生根数在三个环境下均存在极显著差异（P<0.01）。根据三个环境下品种死茎率进行聚类分析，参试品种被分为抗寒能力较强（Ⅰ类）、抗寒能力差（Ⅱ类）与抗寒能力中等（Ⅲ类）三类品种。在三个环境下筛选出死茎率稳定低于对照的7个品种。综合来看，太谷和遵化适宜作为黄淮北片冬麦区品种抗寒性鉴定试点。该研究结果为黄淮北片冬麦区国家区试冬小麦新品种抗寒性鉴定试验提供了理论依据和实践指导。     

低温胁迫下3种竹柳品系的抗寒性

以3种竹柳品系3号、5号、7号为试验材料,以垂柳为参照,通过不同人工模拟-20、-25、-30、-33、-35、-38、-40℃等低温处理,测定各枝条的相对电导率、可溶性蛋白、SOD、POD、游离脯氨酸及丙二醛含量等抗寒性相关指标,运用Logistic方程计算半致死温度,通过主成分分析法和隶属函数法综合评价各竹柳品系与垂柳的抗寒性。结果表明,不同温度梯度下,各抗寒指标与竹柳品系和垂柳的抗寒性显著相关(P0.05);各竹柳品系抗寒性均高于垂柳,相对电导率与抗寒综合指数大小为竹柳5号竹柳7号竹柳3号垂柳;半致死温度与抗寒综合指数极显著负相关(P0.01)。     

小麦-长穗偃麦草7E抗赤霉病易位系培育

【目的】将二倍体长穗偃麦草7E染色体导入主栽小麦背景,培育小麦-长穗偃麦草7E染色体抗赤霉病易位系,为小麦抗赤霉病遗传改良利用外源优良基因提供新种质。【方法】利用中国春-长穗偃麦草7E代换系DS7E(7B)与扬麦16杂交的F_2种子进行~(60)Co辐射(30 000 rad)和种植,表现型选择收获存活M_1植株的种子,从M_2连续通过表型农艺性状选择、单花滴注法进行赤霉病抗性鉴定和长穗偃麦草7E染色体或染色体臂特异分子标记PCR扩增筛选,最后在M_4代对中选材料以长穗偃麦草基因组DNA为探针进行基因组原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)证实。【结果】M_1选择了赤霉病发病率不同的13个单株进行繁殖。利用前期开发的长穗偃麦草7E染色体和7EL、7ES特异标记检测13株的后代M_2单株,获得含有长穗偃麦草7EL片段7株和7ES片段14株;对21株M_2衍生的222个M_3植株进行特异标记检测,共选择含有长穗偃麦草7EL片段13株和7ES片段3株;利用来自12株M_3的后代(M_4)进行GISH,共9株M_3的后代具有小麦-长穗偃麦草易位染色体,体细胞染色体2n=42。2株M_3的后代显示附加2条长穗偃麦草染色体短臂,体细胞染色体2n=44。连续多年多途径的筛选,获得4份材料,3份材料均为长穗偃麦草7E染色体长臂易位系,命名为TW-7EL1、TW-7EL2和TW-7EL3。1份为7E染色体短臂附加系,命名为W-DA7ES,最后所获得的材料是源自M_1代2个单株。连续3年赤霉病抗性鉴定结果表明长穗偃麦草7EL易位系抗性高,发病率明显低于中国春和扬麦16,与苏麦3号相当,而7ES附加系的赤霉病抗性明显较低,发病率明显高于7EL易位系。【结论】通过赤霉病抗性鉴定、染色体特异分子标记筛选和GISH证实相结合培育了小麦-长穗偃麦草7EL抗赤霉病易位系,长穗偃麦草易位片段鉴定快速和准确。二倍体长穗偃麦草7E染色体长臂中含有抗小麦赤霉病的基因。     

甲基磺酸乙酯诱导的大豆M1候选多性状共变体重要农艺性状分析

大规模诱导突变体时,在M1代筛选候选多性状共变突变体,有助于提高在后续世代中筛选稳定遗传突变体的效率并获得聚合育种所需优异多基因共变体。利用0.4%甲基磺酸乙酯(EMS)诱导处理早熟大豆品种"延农11"种子,在严格控制全试验区环境保持均一的条件下,通过全生育期整株对比观察和鉴定,筛选候选突变体。结果表明:大豆种子经EMS处理,产生了18种类型突变;不同性状的突变率为0.1%~0.2%;多性状共变体的突变性状数为2~5。筛选出4个负向超亲极端表型突变体,其单株荚数、单株粒数和单株粒重只有野生型的1/2~1/3。筛选出5个正向超亲极端表型突变体,其单株荚数、单株粒数和单株粒重分别为野生型的1.9~3.0倍;其中,抗倒伏、超荚数、超粒数和超四粒荚候选突变体M1-31,其单株粒数、单株粒重和四粒荚数分别是野生型对照最高值的2.1,1.9和3.7倍。在突变体群体中,一粒荚与二粒荚、二粒荚与三粒荚呈极显著正相关(P0.01);一粒荚与三粒荚呈正相关、一粒荚与四粒荚呈负相关、二粒荚和三粒荚与四粒荚呈正相关,但相关系数都很小(r0.2,P0.05)。试验可为借助高通量表型组学鉴定技术,在M1候选突变体的后续世代群体中,高通量筛选真实遗传的多基因共变突变体,建立高容量的突变体库、发掘和解析大豆功能基因奠定基础。