高效生物诱导玉米单倍体及加倍方法的研究

【目的】探讨高效的玉米单倍体诱导和加倍方法。【方法】以北方春玉米区高抗茎腐病的自交系Z99和高感茎腐病的自交系R120的杂交F1代为母本,以5个诱导系(Y601~Y605)为父本,进行单倍体杂交诱导试验;以秋水仙素作为玉米单倍体人工染色体加倍药剂,采取4种处理方法(浸种法、浸芽法、滴心叶法、注射法),每种方法设置3个质量浓度梯度(0.1,0.3和0.5mg/mL)进行单倍体加倍试验。【结果】单倍体诱导试验表明,延迟授粉(长花丝≥8cm)的平均单倍体诱导率为17.4%,约为正常授粉(短花丝≤4cm)条件下的3.3倍;伏后授粉的诱导率平均为18.9%,约为伏期授粉的3.3倍。秋水仙素加倍试验中浸种法对植株伤害较严重,存活率低于50%;注射法(0.5mg/mL)和滴心叶法(0.3mg/mL)的散粉率较高(46.9%,28.3%),相应的结实率也较高(14.6%,10.9%)。【结论】花丝长短和授粉时间对玉米单倍体诱导率有重要影响,延迟授粉时间和较低的温度有利于提高单倍体诱导率;秋水仙素加倍玉米单倍体时注射法处理效果最好,滴心叶法次之。     

糯玉米单倍体诱导和加倍的研究

【目的】探索单倍体诱导系在糯玉米单倍体育种应用中的可能性及适宜的糯玉米单倍体诱导和加倍方法,以加快我国糯玉米育种进程,提高糯玉米育种效率。【方法】诱导试验中以吉林农业大学选育的5个诱导系(HG1-HG5)作为诱导材料对不同糯玉米母本材料进行诱导,比较不同花丝长度、授粉时期和果穗部位对糯玉米单倍体诱导率的影响;加倍试验中,以秋水仙素作为糯玉米单倍体人工染色体加倍药剂,采取4种(浸种法、浸芽法、滴心叶法、针刺生长点法)处理方法,每种方法设置3个秋水仙素质量浓度梯度(0.3,0.5和0.7mg/mL)并辅以2.5%二甲基亚砜(DMSO)作为助渗剂,筛选适宜的糯玉米单倍体加倍方法。【结果】诱导试验结果表明,延迟授粉(花丝长度≥8cm)单倍体诱导率均值为17.9%,约为正常授粉(花丝长度≤4cm)条件下的2.9倍;伏后授粉单倍体诱导率均值为19.4%,约为伏期授粉的3.1倍;果穗顶部的诱导率(6.87%)高于底部(5.61%)。加倍试验结果表明,浸种法对植株伤害较严重,存活率低于50%;针刺生长点法(0.7 mg/mL)和滴心叶法(0.5 mg/mL)的散粉率较高(45.9%,28.9%),相应的结实率也较高(15.2%,11.1%),说明针刺生长点法处理效果最好,滴心叶法次之。【结论】糯玉米单倍体育种能提高糯玉米育种效率。     

玉米单倍体诱导及化学加倍方法的研究

【目的】玉米单倍体的诱导及加倍.【方法】以北方春玉米区高抗丝黑穗病自交系K88和高感丝黑穗病自交系G115的杂交F1代作为母本,以5个诱导系(JS6-11~JS6-15)作为父本,进行单倍体杂交诱导试验;以秋水仙素作为玉米单倍体人工染色体加倍药剂,采取4种(浸根法、浸芽法、滴心叶法、针刺生长点法)处理方法,每种方法设置3个浓度梯度(0.2、0.4和0.6 mg·m L-1),并分别以体积分数2%DMSO+5%甘油溶液作为辅助药剂,进行单倍体加倍试验.【结果和结论】花丝长短和授粉时间对单倍体诱导率有重要影响.延迟授粉(长花丝≥7cm)的平均单倍体诱导率为17.0%,约为正常授粉(短花丝≤4 cm)条件下的3.3倍;伏后授粉的诱导率平均为18.4%,约为伏期授粉的3.4倍,证明延迟授粉时间和较低的温度有利于提高单倍体诱导率.秋水仙素加倍试验表明,浸根法对植株伤害较严重,存活率低于50%;针刺生长点法(0.6 mg·m L-1)和滴心叶法(0.4 mg·m L-1)的散粉率较高(45.9%,28.9%),相应的结实率也较高(15.2%,11.1%),说明针刺生长点法处理效果最好,滴心叶法次之.     

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。     

品种间杂交诱导玉米孤雌生殖单倍体的研究

利用引进的玉米单倍体诱导系农大高诱1号,对不同基因型玉米单倍体诱导效果进行了初步研究。研究表明:花丝长度大于8cm时,诱导率为短花丝的1.7倍,通过方差分析检测到不同基因型玉米单倍体诱导频率差异显著,平均诱导率为3.213%,极早8号的诱导率最高,为4.34%。     

玉米孤雌生殖单倍体诱导效率优化方法研究

玉米孤雌生殖单倍体的诱导是进行单倍体育种的重要环节。本研究选择20个杂交种作母本进行单倍体诱导,结果表明:不同母本基因型间单倍体频率差异显著,其中高频材料的单倍体频率约为低频材料的5倍。以郑单958为母本和CAUHOI-1杂交经多年试验初步表明在海南冬季进行单倍体诱导的效率(3.39%)显著高于北京夏季(1.86%)。杂交诱导果穗不同部位的单倍体频率存在差异,顶部的单倍体频率较高。吐丝后不同时期的单倍体诱导表明,在吐丝早期授粉的诱导效率最高。初步研究结果表明母本基因型、诱导地点以及授粉时期均对单倍体诱导有重要影响。选择高频的母本材料,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。     

玉米单倍体育性的自然恢复和染色体化学加倍效果研究

【目的】对单倍体不同类群组成下雌雄育性的自然恢复现象以及秋水仙素处理的浸种法、浸根法、浸芽法和注射法的加倍效果进行研究,为提高玉米单倍体加倍频率提供参考。【方法】利用自选诱导系JS6-1诱导杂种F1代J-211(Reid×Reid)、J-212(Lancaster×Lancaster)、J-213(Reid×Lancaster)产生的单倍体为材料,对单倍体育性的自然恢复和不同质量浓度(0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6mg/mL)秋水仙素处理及其4种不同处理方法(浸种法、浸根法、浸芽法和注射法)的化学恢复效果进行研究。【结果】不同基因型材料诱导产生的单倍体雌穗的自然育性差异较大,平均结实率为46.49%,其中J-212(Lancaster×Lancaster)的结实率最高,为59.09%;J-211(Reid×Reid)的结实率最低,为33.33%。雄穗的自然育性远远低于雌穗,最高的为6.25%。秋水仙素加倍处理时,以幼苗期采用浸根法和注射法的化学恢复效果最佳,秋仙素处理的最佳条件为0.4~0.6mg/mL秋水仙素+体积分数5%甘油+体积分数3%DMSO溶液。【结论】Lancaster×Lancaster类群基础材料的自然育性恢复力最强。秋水仙素加倍处理的最优方法为:1注射法,药剂为0.6mg/mL秋水仙素+体积分数5%甘油+体积分数3%DMSO溶液;2浸根法,药剂为0.4mg/mL秋水仙素+体积分数5%甘油+体积分数3%DMSO溶液。     

玉米单倍体诱导系JS6-2诱导效果的研究

【目的】探讨玉米单倍体诱导系JS6-2对不同基础材料、不同授粉时期和果穗不同部位的诱导效果,为玉米单倍体育种技术的应用提供理论依据。【方法】以玉米单倍体诱导系JS6-2为诱导材料,Stock6和农大高诱1号为对照,对不同基础材料进行了杂交诱导,同时比较了不同授粉时期、不同果穗部位对单倍体诱导率的影响。【结果】JS6-2对自交系及杂交种均具有诱导产生单倍体的能力,对自交系诱导中,JS6-2单倍体诱导率(8.29%)明显高于农大高诱1号(1.70%)和Stock6(0.66%);对杂交种诱导中,JS6-2单倍体诱导率(8.22%)同样明显高于其他2个诱导系(1.35%和0.76%)。JS6-2杂交诱导单倍体最佳时期为雌穗吐丝后3~8d;果穗顶部的单倍体诱导率(6.87%)高于底部(5.61%)。【结论】玉米单倍体诱导系JS6-2的诱导效果明显好于农大高诱1号和Stock6;Reid、No Reid材料以及Reid×DOM和No Reid×DOM杂优模式材料的单倍体诱导率高;田间杂交诱导时,建议在雌穗吐丝3~5d整齐剪断花丝进行杂交诱导,单倍体诱导效果好。     

不同玉米基础材料单倍体的诱导率和结实率

用同一诱导系JS6-1对6份不同血缘的F2代材料进行杂交诱导,调查统计了单倍体幼苗的存活数、单倍体植株的雌雄不协调数、授粉数及最终收获的单倍体穗数,对单倍体诱导率和结实率进行了研究。结果表明:不同玉米基础材料的单倍体诱导率和结实率存在较大差异,Q5的诱导率最高(12.8%),Q2的诱导率最低(8.7%)。不同基础材料的结实率Q3最高(54.4%),Q6最低(24.2%),最高结实率约是最低结实率的2.2倍。通过对单倍体结实率的研究发现,单倍体结实率与单倍体植株雌雄的协调性以及授粉成功率呈正相关,雌雄协调性对于单倍体结实率起到关键作用。     

4个玉米单倍体诱导系的诱导效果

旨在从黄淮玉米产区主要遗传群体材料中筛选适宜的单倍体诱导系，研究并分析授粉时期对诱导系诱导效果的影响，为基于单倍体技术快速创制优良玉米种质提供研究基础。以2个遗传类型的材料为母本、4个外引的单倍体诱导系为父本，在江苏省淮安市于夏季玉米吐丝后的不同时期授粉，统计后代单倍体产生的频率，研究不同单倍体诱导系的诱导效果及授粉时期对单倍体诱导率的影响。结果表明：(1)不同诱导系的诱导率之间存在显著差异，YD4、YD2、YD3的诱导率分别为8.57%、7.98%、7.93%,三者之间差异不显著。YD5的诱导率最低，为3.41%,与其他诱导系之间的差异均达到了显著水平。4个诱导系的诱导效果由高到低依次为YD4、YD2、YD3、YD5。(2)母本材料吐丝早，中期授粉诱导率高于后期，其中吐丝后2 d的授粉诱导率最高，为9.99%,与其他授粉时期间的差异均达到显著水平，其次为吐丝后3、4 d授粉，诱导率分别为8.06%、7.87%。综合分析母本授粉结实情况及单倍体诱导率认为，母本材料在吐丝后2、3、4 d授粉，单倍体诱导系的诱导效率较高。     

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。     

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。     

大口鲇苗种规模化繁育的关键技术

研究了大口鲇规模化人工繁殖和苗种培育的关键技术。结果表明，在水温19-25℃下，采用HCC PG LRH-A2和催产灵1号 LRH-A2这2种混合催产药物对大口鲇催产都十分有效，催产率均为100%；鱼卵受精率与人工授精方式有着密切的关系，鱼苗开口时间和饵料丰欠对苗种培育成活率影响显著，饵料缺乏是导致苗种培育成活率降低的主要原因。对920万尾大口鲇水花鱼苗进行了规模化培育，共培育3cm以上规格苗种742.2万尾，平均育苗成活率为80.67%。     

大口鲇苗种规模化繁育的关键技术

研究了大口鲇规模化人工繁殖和苗种培育的关键技术。结果表明，在水温19-25℃下，采用HCC PG LRH-A2和催产灵1号 LRH-A2这2种混合催产药物对大口鲇催产都十分有效，催产率均为100%；鱼卵受精率与人工授精方式有着密切的关系，鱼苗开口时间和饵料丰欠对苗种培育成活率影响显著，饵料缺乏是导致苗种培育成活率降低的主要原因。对920万尾大口鲇水花鱼苗进行了规模化培育，共培育3cm以上规格苗种742.2万尾，平均育苗成活率为80.67%。     

玉米不同单倍体诱导系之间杂交组合诱导效果的研究

利用3个具有一定亲缘、性状差异的诱导系Stock6改良系、高诱1号和MT041组配成3个诱导系杂交组合:Stock6改良系×高诱1号、Stock6改良系×MT041和高诱1号×MT041,开展其植株生长势(株高)、综合抗性、散粉量、诱导率研究。结果表明,3个诱导系杂交组合在植株生长势(株高)、综合抗性和散粉量等方面均具有超亲的优势;诱导系杂交组合:Stock6改良系×高诱1号和高诱1号×MT041在单倍体诱导率上同样具有超亲的优势;进一步验证表明这二个诱导系杂交组合具有较为稳定的单倍体诱导能力,可作为大规模单倍体育种中诱导花粉源。     

不同激素配比对南非叶叶片愈伤组织诱导的影响

南非叶是热带地区一种重要的中草药材,主要以扦插繁殖为主,为拓宽繁殖途径,实验以南非叶外植体叶为材料,以不同激素浓度配比诱导其愈伤组织,筛选最佳诱导浓度组合。结果表明:(1)NAA和6-BA各5个浓度梯度组合中,1.5 mg/L NAA+1.5 mg/L 6-BA+0.5 g/L活性碳愈伤组织诱导率最高,为88.3%。即当6-BA为定量时,随着NAA浓度的增加,诱导率也逐渐提高;当NAA浓度为1.5 mg/L时,诱导率达到最佳效果,如继续增加NAA的浓度反而会下降。如单独使用6-BA时,则外植体不分化。(2)在NAA和2,4-D组合中,1.5 mg/L NAA+2.0 mg/L 2,4-D+0.5 g/L活性碳愈伤组织诱导率最高,达95%。当2,4-D浓度大于0.5 mg/L,单独使用时,外植体也可诱导分化,增殖效果随着2,4-D浓度的增加而增加。     

玉米成熟胚愈伤组织诱导及其影响因素研究

以玉米成熟胚为外植体,初步研究了不同基本培养基、不同生长素及其浓度对成熟胚愈伤组织诱导的影响。结果表明,N6培养基对玉米成熟胚愈伤组织的诱导率略高于MS培养基,而且N6培养基上诱导的愈伤组织质量好于MS培养基;培养基中所添加的生长素种类及浓度对成熟胚愈伤组织诱导有较大影响。在MS和N6培养基中添加2,4-D,诱导玉米成熟胚愈伤组织的效果优于添加NAA;中低浓度的NAA（1．O～3．Omg／L）和中高浓度的2,4-D（2．0～5．0mg／L）有利于玉米成熟胚愈伤组织的诱导。     

植物诱导抗性的研究进展

诱导抗性具有广谱性以及对环境安全的优点已成为植物病虫害防治的新手段,受到广泛的关注。综述了近年来国内外植物诱导抗性的研究进展,分析了一般特征、诱导抗性的诱导因子和机制等。