两种药剂对玉米单倍体加倍效果研究

单倍体育种法可以加快玉米育种的速度,提高育种效率,而单倍体化学加倍是决定其成功与否的关键。研究了两种不同药剂对来自于10个玉米杂交组合的单倍体的加倍效果。结果表明:秋水仙素和二甲戊灵对玉米单倍体都有一定的加倍效果,秋水仙素的最高加倍率为35.9%,二甲戊灵的最高加倍率为26.32%。     

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诱导率和加倍率研究

以8个不同基因型组合为母本、玉米单倍体诱导系JS6-1为父本,在三亚、长春和长岭3种生态环境下研究了单倍体的诱导率、自然加倍率和秋水仙素加倍率。结果表明:不同地点和不同基因型材料的玉米单倍体诱导率、自然加倍率和秋水仙素加倍率之间差异显著。在三亚的单倍体诱导率、自然加倍率和秋水仙素加倍率显著高于长春和长岭,长春的自然加倍率和秋水仙素加倍率显著高于长岭,但单倍体诱导率无显著差异,三亚更适合玉米单倍体诱导和加倍。不同基因型组合的诱导率和加倍率也存在显著差异,由DH系L16所配组合J13×L16(先锋父本×先锋父本DH系)的诱导率和加倍率均显著高于其他组合。选择合适生态条件和基础材料,加强田间管理是提高单倍体育种效率的关键措施。     

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。     

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。     

不同化学试剂和处理方式加倍小麦单倍体植株的效果

【目的】长期以来,小麦单倍体植株染色体加倍主要采用移栽前秋水仙素溶液通气浸泡分蘖节方法,该方法存在操作复杂、污染环境等问题,而且秋水仙素毒性较强、用量较大、价格较高。本研究的目的是建立小麦单倍体植株简便、安全、高效的加倍方法,寻找可以替代秋水仙素用于小麦单倍体植株加倍的化学试剂。【方法】通过小麦品系Fielder花药培养,小麦品种科农199、新春9号和小麦品系CB037、中国春（CS）与玉米自交系郑58杂交获得小麦单倍体植株,小麦品系中国春与甘肃黑麦杂交获得小麦-黑麦双单倍体植株,利用0、5、10和20 mmol·L^-1秋水仙素溶液分别采取分蘖节加注、叶片涂抹和培养基表面添加方式对不同来源小麦单倍体植株进行加倍,并采用培养基表面添加0、30、60和120 μmol·L^-1甲基胺草磷、炔苯酰草胺和氟乐灵溶液对小麦单倍体植株及小麦-黑麦双单倍体植株加倍,比较不同加倍方法和3种除草剂的加倍效果,确定各个加倍试剂的适宜浓度。【结果】不同浓度秋水仙素溶液（0、5、10和20 mmol·L^-1）加注小麦与玉米杂交单倍体植株分蘖节部位对小麦单倍体植株不具有加倍效果,不宜在小麦单倍体植株加倍中采用。10 mmol·L^-1秋水仙素溶液涂抹拔节期小麦单倍体植株叶片的加倍率为7.7%,其他3个秋水仙素溶液浓度没有加倍成功,也不适合小麦单倍体植株加倍。培养基表面添加4个浓度秋水仙素溶液处理小麦花药培养单倍体植株的加倍率分别为26.7%、42.9%、73.3%和85.7%。表明培养基表面添加秋水仙素溶液对小麦单倍体植株的加倍效果最好,适宜浓度至少为20 mmol·L^-1。培养基表面添加0、30、60和120 μmol·L^-1炔苯酰草胺溶液处理小麦与玉米杂交单倍体植株的加倍率分别为0、0-57.1%、28.6%-75.0%和0-100%,其他2种除草剂处理小麦与玉米杂交单倍体植株没有成功;培养基表面添加120 μmol·L^-1炔苯酰草胺溶液处理小麦与黑麦杂交双单倍体植株的加倍率为9.0%,添加其他3个浓度炔苯酰草胺溶液和其他3种加倍试剂均没有结实。【结论】60-120 μmol·L^-1浓度炔苯酰草胺溶液对小麦单倍体植株加倍具有较好效果,培养基表面添加适宜浓度秋水仙素和炔苯酰草胺溶液对小麦单倍体植株加倍有效,而且简单易行。     

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.     

Stock 6杂交诱导的玉米单倍体加倍效果研究

为提高育种效率,研究了Stock 6对21个引自美国的玉米群体的单倍体诱导及加倍效果。结果表明：Stock 6对21个美国群体的单倍体诱导率在2.76%～9.41%,平均诱导率5.26%;自然加倍率在0～23.1%,平均10.6%;通过对人工加倍效果的研究表明,用浸芽法处理单倍体的时候,秋水仙素浓度为0.60%时,产生严重的药害,浓度在0.10%时平均加倍率为18.4%,浓度在0.06%时平均加倍率为21.9%。     

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。     

小麦×玉米产生小麦单倍体的染色体加倍研究

 小麦与玉米杂交产生的单倍体植株无染色体自然加倍发生 ,为获得加倍单倍体 ,进行了两种秋水仙素加倍处理。结果表明 ,在培养基中直接加入秋水仙素处理已培养 7d的幼胚 ,无秋水仙素对照的幼胚萌发率为 6 7.4 % ,存活的植株均未结实 ;而经过浓度为 5 0mg/L、10 0mg/L和 2 0 0mg/L秋水仙素处理的幼胚萌发率分别是 32 .1%、2 6 .4 %和 16 .3% ,加倍率分别是 85 .7%、10 0 %和 5 0 %。秋水仙素处理时间在 2 4～ 72h范围内 ,随着处理时间的延长 ,幼胚萌发率随之降低 ,死亡率随之增加 ,以 2 4h效果较好。用浓度为 5 0 0mg/L、75 0mg/L、10 0 0mg/L的秋水仙素溶液浸根加倍处理 ,平均加倍率分别是 89.6 %、76 .0 %和 73.3% ,而用浓度为 5 0 0mg/L秋水仙素处理壮苗获得了98.2 %的加倍率和 93.2 %的加倍处理效率