重离子辐射玉米种子的细胞学观察

利用中国原子能科学研究院HI-13串列加速器产生的12C重离子和7Li重离子束辐照玉米自交系478干种子,研究其细胞学效应.结果表明:重离子7Li和12C辐照玉米种子,引起根尖细胞染色体结构变异.主要出现微核、染色体桥、断片和落后染色体等变异细胞,以诱发微核为主.随着离子辐照剂量的增加,染色体畸变细胞率呈增加的趋势.     

60Co-γ射线对自交系RO8和48-2的诱变效应

用3种不同剂量60Co-γ射线辐射处理2个玉米自交系种子,对其诱变后代M1生物学效应及其M3株系主要性状的变异进行了分析.结果表明:①2个玉米自交系M1植株均受到明显的抑制及辐射损伤,具体表现在,株高和穗位高降低,叶面积减小,并且这种抑制损伤效应随着辐射剂量的增加而增大;它们的M1雄穗长和雄穗分技数均降低;低剂量处理就能引起RO8的穗长和48-2的穗行数在M1代产生较大变化.②诱变后代M3株系各性状出现不同程度的正向突变和负向突变,其中株高、穗位高及叶面积平均值与对照有显著差异的M3株系频率高于主要雄穗及果穗性状,说明这些性状的诱变效果更好;诱变后代各性状的变异幅度和变异系数增大,表明辐射诱变能扩大玉米主要性状的变异谱,拓宽选择范围.此外,在48-2的M3代还获得了2个籽粒颜色发生突变的株系和2个雄性不育突变株系.     

~(60)Co-γ射线对自交系R08和48-2的诱变效应

用3种不同剂量60Co-γ射线辐射处理2个玉米自交系种子,对其诱变后代M1生物学效应及其M3株系主要性状的变异进行了分析。结果表明:①2个玉米自交系M1植株均受到明显的抑制及辐射损伤,具体表现在,株高和穗位高降低,叶面积减小,并且这种抑制损伤效应随着辐射剂量的增加而增大;它们的M1雄穗长和雄穗分枝数均降低;低剂量处理就能引起RO8的穗长和48-2的穗行数在M1代产生较大变化。②诱变后代M3株系各性状出现不同程度的正向突变和负向突变,其中株高、穗位高及叶面积平均值与对照有显著差异的M3株系频率高于主要雄穗及果穗性状,说明这些性状的诱变效果更好;诱变后代各性状的变异幅度和变异系数增大,表明辐射诱变能扩大玉米主要性状的变异谱,拓宽选择范围。此外,在48-2的M3代还获得了2个籽粒颜色发生突变的株系和2个雄性不育突变株系。     

EMS诱变玉米花粉M_2代生物学效应研究

对EMS玉米花粉诱变的M2代进行了观察、选择和鉴定。结果表明,玉米M2苗期以叶色变异为主,其中黄化苗变异比例最大,而成株期以早熟和雄性不育变异为主。株高、穗位高等性状变异率较高。M2代果穗各性状的变异程度大都显著高于对照。     

EMS诱变玉米花粉M1代生物学效应研究

采用含有甲基磺酸乙酯(EMS)的石蜡油溶液处理玉米自交系910,7019,齐319,丹340和联87的成熟花粉,研究了经EMS处理的花粉离体萌发率与处理当代结实率的相关性及M1代生物学性状的变异。结果表明:花粉离体培养后萌发率随EMS浓度的增加而降低,并与处理当代的结实率呈正相关;EMS处理的M1代引起了较大的生理损伤和生物学变异效应,主要表现为结实率低、出苗率低、出苗持续时间长、出苗迟缓、成株率下降、M1代群体的抽雄期表现提前和延迟等特性;M1代苗期变异以叶色变异为主,其中条纹叶变异最大,而成株期以雄穗变异为主,其中雄性败育变异率最高。     

γ射线辐照玉米杂种后代数量性状的遗传变异研究

用~(60)Co—γ射线3×10~4R 辐射玉米杂交种 DK698、沈单7号和农大~(60)F_0代种子后,M_2代性状变异按穗位叶长、穗行数、茎粗、穗位叶宽、株高、穗长、穗位高、雄穗分枝数顺序递增;M_3代按穗位叶长、株高、穗位叶宽、穗行数、茎粗、穗位高、穗长、雄穗分枝数依次递增。M_2代到 M_3代性状遗传力按茎粗、穗位叶长、雄穗分枝数、穗长、穗位叶宽、穗行数、穗位高、株高顺序增强。     

C_0~(60)—γ射线辐照诱发玉米突变的研究

用C_0~(60)—γ射线辐照玉米单交种“沈单7号”、“DK698”和地方品种“云阳黄马牙”、“云南黄方子”等结果表明,单交种F_0较地方品种辐射敏感性强,全部8个性状的变异均大于对照,而地方种则随材料、性状而异。参试材料M_2代M_3个性状的突变频率全部高于对照,其中株高负突变增加明显,穗长、穗行数正突变频率增加突出。M_2代刭M_3代性状遗传力各材料趋势一致,以株高、穗位高、穗行数遗传力较高,茎周长、穗位叶长、雄穗分枝数遗传力较低,穗位叶宽、穗长遗传力居中。     

低穗位无叶舌耐密玉米种质10H045的创制与应用

为快速创新玉米育种种质,山西省农业科学院谷子研究所利用化学诱变剂EMS对使用范围广、配合力高的自交系昌7-2进行了诱发变异。结果在田间发现了低穗位无叶舌的新种质,自交2代即稳定出圃,定名为10H045。该自交系和昌7-2相比,株高降低10 cm,穗位高降低10 cm,主茎叶片数减少1片,整株叶片无叶舌,穗上叶无夹角,包着茎秆生长,雄穗分枝减少60%。这些特性都为用其组配出株型更加紧凑、株高低、穗位低、雄穗小的杂交种提供了可能,从而为增加种植密度打下了基础。     

玉米雄穗主轴长和分枝数QTL定位

合理的雄穗结构在协调玉米株型、增加生物产量方面具有重要的意义，而雄穗结构的2个重要指标分别是雄穗主轴长和分枝数。本研究利用玉米雄穗主轴长和分枝数具有显著差异的自交系Y915和郑58构建重组自交系(RIL)群体，在连续自交6代后，利用高密度分子遗传图谱在3个环境(2020年春扬州、2021年春扬州和2021年夏镇江)对玉米雄穗主轴长(TL)和分枝数(TBN)进行QTL分析。结果共检测到6个雄穗主轴长QTLs,分布于1号、8号和10号染色体上，贡献了5.10%～14.63%的表型变异；4个雄穗分枝数相关性状QTLs,分布于1号、4号和6号染色体，贡献了5.69%～10.56%的表型变异。其中在多个环境下检测到qTBN1-1位点，并且此区间上还有1个控制雄穗主轴长的位点qTL1-1。本研究将为挖掘玉米雄穗主轴长和分枝数基因和分子标记辅助品种改良提供参考。     

~(60)Co-r射线辐照处理后小豆农艺性状诱变参数研究

利用60Co－r射线对3个小豆品种的干种子加以辐照处理,其剂量分别为0（CK）、100、200、300、400、500、700Gy,研究了不同辐射剂量处理M1、M2代5个农艺性状的诱变参数．结果表明：（1）M1代农艺性状均有不同程度受抑制,其平均数与辐照剂量呈负相关,且M1的变异是多方向的,对剂量的敏感程度也因品种、性状而异;辐照处理致变力（h12）京农2号在400～500Gy剂量处理下综合5个性状为最大,而冀红四号在200Gy剂量处理下综合5个性状为最大．（2）M2代株高、主茎节数、单株荚数的平均数在400Gy处理时均比对照显著增高,从变异系数的大小来看,M2变异范围较大的剂量株高为400～500Gy、单株美数为300～400Gy、荚长为400～700Gy和单荚粒数为300Gy左右．（3）诱导变异遗传力（h22）反映了通过辐射诱变获得的遗传变异方差占总方差的比率,单株荚数在辐射剂量为300～400Gy、株高在400Gy时的h22、GS、RGS较大．     

玉米EMS诱变后代变化趋势的研究

[目的]为了研究玉米EMS诱变后代的变化趋势,以期得到有益变异和创造新的玉米种质。[方法]选取5种玉米自交系(340、2345、K12、136、9010)为供试诱变亲本,以EMS-石蜡油溶液为诱变剂,直接对花粉诱变得到诱变后代,研究M1、M2代的农艺性状与M3代种子的品质性状,分析诱变后代的变化趋势。[结果]各品种畸变率随EMS浓度增加而变大。M1代的出苗率和成株率明显低于对照,M2代百粒重明显低于对照,出苗率和成株率比M1代高,但比对照低。EMS对M3代种子营养含量的影响是非定向的,对各品种的影响不同。[结论]用EMS诱变玉米花粉效果显著,对于诱变后代的生理损伤和遗传性状的改变很大,但是不同材料对于EMS的敏感程度不同,故对于每种材料应选择合适的EMS浓度。     

转基因抗虫、耐除草剂及品质改良复合性状玉米BBHTL8-1的分子特征及功能评价

随着转基因作物的发展和推广,具有复合性状的转基因作物种植面积逐年增加.传统的转基因复合性状作物具有抗虫和耐除草剂性能,聚合其他性状的转基因作物培育逐渐受到重视.转基因玉米株系BBHTL8-1含有Cry1Ab、Cry3Bb、cp4epsps 、ZmHPT和ZmTMT共5个基因表达框,外源插入片段位于玉米基因组第4染色体,...     

杂多酸对玉米种子萌发和幼苗生长的影响

[目的]为了探究杂多酸对玉米种子萌发和幼苗生长的影响.[方法]分别用不同浓度(O、0.2、0.4、0.6、0.8g/L)的杂多酸处理玉米种子,研究杂多酸对玉米生理指标的影响.[结果]低浓度的杂多酸可以促进玉米种子的萌发,而高浓度的杂多酸可以抑制玉米种子的萌发,最适发芽浓度为0.6 g/L.但是,杂多酸对玉米种子幼苗的生长整体表现为抑制其根和苗的伸长生长,促进其干重和鲜重的积累.[结论]杂多酸对玉米种子的发芽率、根长和苗长均有影响.     

利用种子蛋白聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定玉米种子纯度的研究

利用种子贮存蛋白SDS-PAGE技术,对2份玉米母本 种子的蛋白质进行电泳分析,结果表明,它们的母本种子蛋白质电泳图谱差异明显,特征谱带稳定。种子蛋白电泳鉴定与田间小区种植鉴定结果之间纯度达97;以上,该技术可作为玉米杂交种和自交系种子纯度鉴定的一种手段。     

Efficacy of the protective action of growth regulator Ribav-Extra on maize seedlings under temperature stress

It is shown that treatment of maize seeds with the growth regulator Ribav-Extra changes the parameters of oxidative stress (generation of superoxide anion and intensity of lipid peroxidation) and stimulated increased antioxidative activity in maize seedlings under unfavorable temperatures. The best indices in the control and affected by unfavorable temperatures plants are noted at a nanoconcentration (1 nL/L, or 10^?7%).     

群体密度对寒地青贮玉米产量性状的影响

通过对青贮玉米群体密度与产量性状的关系研究表明:密度是影响青贮玉米产量的关键因素。不同密度处理间青贮玉米的百粒重、产量差异极显著,秃尖长、穗长、行粒数等性状不同处理间存在显著差异。而不同密度处理间青贮玉米的株高、穗行数差异不显著。高产密度不宜超过9.0万株/hm2。     

中国玉米品种保护现状分析

【目的】植物新品种保护制度可以维护育种者的合法权益,推动种子产业化和发展现代种业,进而促进农业发展和保障国家粮食安全。通过分析中国玉米品种保护信息,掌握中国植物新品种保护工作在玉米（Zea mays L.）物种开展情况,并从知识产权角度了解中国玉米种业的现状。【方法】通过品种权公告等资料搜集、整理和校验,将玉米品种保护分为9种状态进行统计,最后汇总为一张表格代表了20年来植物新品种保护的玉米品种信息。【结果】1999—2018年,植物新品种保护接受申请的玉米品种数为7 570个,获得授权的玉米品种数为3 609个,其中,申请的杂交种与自交系比例为1.33﹕1、授权的杂交种与自交系比例为1.88﹕1。截止到2018年年底,处于申请保护阶段的玉米品种数为3 060个,处于授权保护阶段的玉米品种数为2 448个,处于撤销申请阶段的玉米品种数为901个,处于终止阶段的玉米品种数为1 161个,其中,授权品种的审查时长平均为3.9年。1 340个单位或个人作为申请人提交过玉米品种保护申请,其中,种业公司和科研院所分别占65.0%和28.4%;739个单位或个人作为品种权人获得过玉米品种权保护,种业公司和科研院所分别占59.7%和33.9%;申请人和品种权人最多的省份均为北京市,江西省、青海省、西藏自治区、香港、澳门和台湾省没有出现申请人和品种权人。【结论】玉米是中国植物新品种保护申请和授权数量最多的物种。在时间上,玉米品种保护申请的变化趋势分为起步、平稳、井喷3个时期,玉米品种授权的变化趋势分为不稳定、高峰、低谷和稳增4个阶段;在空间上申请人和品种权人主要集中于东北、华北及黄淮海地区。申请和授权的品种类型虽然以杂交种为主,但自交系的重视程度在逐年提升。种业公司是申请人和品种权人的主体,但科研院所的平均授权效率最高。总体上,育种单位对玉米品种保护关注度有大幅提升但提交申请的品种质量有待提升,审批机构工作开展同时也面临量大、高效的需求,外国公司在中国玉米品种保护参与度有提升空间。     

水稻穗发芽调控基因OsVP1的RNA干涉载体构建及遗传转化研究

【目的】穗发芽是种子在收获前遇到阴雨潮湿环境时,在田间母体植株上发芽的现象,是水稻生产中的一个重要限制因素。水稻穗发芽的表现性状和玉米种子特异的viviparous1(vp1)突变体表型非常相似。VP1是种子成熟和休眠所必须的脱落酸信号转导途径中的重要转录因子,因此利用转基因技术研究水稻同源基因OsVP1的生物学功能对有效控制杂交水稻穗发芽的发生和危害具有重要意义。【方法】将水稻OsVP1片段导入到植物表达载体pHB,构建OsVP1的RNA干涉植物表达载体pHB-OsVP1RNAi;通过根癌农杆菌介导转入水稻品种日本晴,并获得阳性植株。【结果】半定量RT-PCR分析显示,转基因植株胚中的OsVP1表达量明显低于野生型日本晴植株;萌发试验表明,转基因植株T1种子的萌发速率与野生型日本晴相比有明显的提高。并且在外加不同浓度的脱落酸(ABA)处理的溶液中,与野生型日本晴相比转基因种子萌发速率所受到的抑制较小;同时,在转基因植株T2新收获的稻穗的萌发试验表明,转基因的稻穗出现了明显的穗发芽现象。【结论】水稻OsVP1的RNA干涉能够提高种子的萌发速率以及诱发稻穗的穗发芽。     

玉米种胚期杂种优势及其应用研究

将母本花粉与具有标记性状的父本花粉混合授粉,根据同一母本果穗上的杂种粒与纯种粒(母本粒)百粒重的差异可以比较 F_1种胚期杂种优势的高低。据研究,杂种(F_1)种胚期在粒重上的优势与其成株期产量优势呈正相关。因此,可根据 F_1种胚期反映在百粒重上的杂种优势预测其成株期的杂种优势。     

Breeding for Parents of Hybrid Rice with Maize pepc Gene

The results of the investigation on transgenic rice with maize C4-specific phosphoenolpyruvate carboxylase (pepc) gene showed that the transgenic rice plants with the maize pepc gene expressed at high level and the maize PEPC expression was inherited in the progenies in a Mendelian manner. The transgenic plants had PEPC activity of more than 10-fold higher than untransformed plants. As compared with untransformed plants, the panicle per plant, spikelet per panicle, 1000-grain weight and grain-weight per plant for transgenic plants increased by 14.9 %, 5.7%, 1.3 % and 13.9 %, respectively. By crossing the maize pepc gene was incorporated into the parents of hybrid rice, which were the photo-sensitive genic male sterile (PGMS)lines of two-line hybrid rice such as Peiai64s, 7001s, 2302s, 2304s and 2306s-1, and the BT type of cytoplasmic male sterile (CMS) line of three-line hybrid rice such as Shuangjiu A, and restorer lines 5129, Wanjing97 in the spring of 1998. The following progresses were made: (1) The inheritance of the high-level expression of the maize PEPC was stable in different genetic background of rice; (2) PEPC activity of F1 hybrid was the mean of the two parents. Its saturated photosynthetic rate (Pn) rose to 50 % higher than that of the receptor parent. These results demonstrated that it is possible to increase the vigor of the rice plant by transgenic approach with maize pepc gene; (3) The activity of PEPC in leaf could be considered as the major physiological index because the correlation coefficient between PEPC activity and Pn was 0.6470 * *; (4) We have developed three rice lines with maize pepc gene; (5) The selection method of high photosynthetic efficiency rice has been established, which includes soaking seeds into solution of hygromycin phosphotransferase to germinate, tracing the pepc gene by PCR analysis, evaluating the performance of the rice plants in the field and examining PEPC activities and Pn of rice plants with maize pepc gene.