Stock6杂交诱导的玉米单倍体化学加倍效果研究

以单倍体诱导系Stock6诱导的单倍体为材料,用6个浓度秋水仙素人工加倍玉米单倍体,比较不同秋水仙素浓度处理不同部位的加倍效果。单倍体雌雄育性的自然恢复结果表明：不同基因型单倍体存在很大差异,部分单倍体植株无雌穗,有雌穗的单倍体自然育性恢复为25%～50%,单穗结实1～84粒;雄穗自然散粉率最高仅为14.3%。秋水仙素加倍试验表明：浸种法和浸芽法对单倍体药害程度较轻,但散粉率和加倍率均低;浸根法处理的单倍体散粉率和加倍率均高于对照,但受低成活率影响,100%加倍率的单倍体散粉率仅有6.7%;注射法的处理效果最好,获得的加倍植株最多。     

玉米单倍体自然加倍若干问题探讨

玉米单倍体加倍是DH育种中的关键技术环节之一,玉米单倍体雄穗自然加倍能力较低,限制了DH育种技术在商业育种中的大规模推广,对玉米雄穗自然加倍遗传特性的研究将有助于DH技术在育种中的进一步应用。本研究通过对多个不同遗传背景的单倍体雄穗自然加倍能力进行严格统计和差异比较,结果表明,单倍体雄穗育性恢复主要受核基因的控制,不受细胞质基因的调控。诱导率对单倍体雄穗自然加倍能力没有显著影响,自交系来源的DH1经过诱导后的单倍体由于基因型没有变化,其自然加倍能力与自交系相比没有显著提高。     

玉米单倍体雄穗自然加倍性轮选遗传修复与高加倍率材料的创制

利用DH技术对先玉335进行连续轮回选择,发现单倍体雄穗自然加倍能力具有极显著的累加遗传效应,这种遗传效应可以获得成倍提高。证明玉米自身遗传系统具有单倍体雄穗自然加倍遗传恢复(修复)能力。用两轮选择所获的DH2系再次杂交组群,再经杂交诱导获得单倍体植株平均雄花散粉率高达85.15%,自交结实率高达66.18%,是基础群体先玉335直接诱导单倍体株的6.99倍和9.86倍。获得的DH3系因经两轮全基因组配子体选择,最大限度地淘汰了有害、劣性基因,聚合了较多优良基因,农艺性状好,植株长势强,可直接应用于资源扩增和品种选育。单倍体雄穗自然加倍性的轮选遗传修复能力的发现与高自然加倍率材料的创制具有极其重要的应用价值,可与玉米双轮回选择育种模式相结合,构建基于自然加倍为主体的单倍体双轮回育种技术体系。     

切根处理对玉米单倍体加倍效率的影响

以0.06%秋水仙素和2%二甲基亚砜为加倍药剂,比较不同处理时间、不同根长的玉米单倍体幼芽切根处理与直接浸根的加倍效果。结果表明,处理时间12~72 h均能提高玉米单倍体加倍率,显著高于自然加倍,处理48 h加倍率最高。不同根长的切根处理加倍率存在显著差异,根长5~10 mm加倍率最高,根长大于21 mm加倍率最低。切根处理48 h,单倍体植株平均散粉率和结实率分别为51.39%和8.74%,极显著高于直接浸根处理的散粉率和结实率。     

不同生态条件下玉米单倍体诱导率和加倍率的研究

以8个不同基因型组合为母本、以玉米单倍体诱导系JS6-1为父本,在长春、榆树和白城3种不同生态环境下研究单倍体诱导率、自然加倍率和秋水仙素处理加倍率。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、自然加倍率和化学加倍率之间差异显著,在长春的单倍体诱导率(15.9%)、自然加倍率(2.6%)和除草剂Amiprophosmethyl(APM)加倍率(15.6%)显著高于榆树和白城,说明长春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。选择合适地点和基础材料,加强田间管理是提高单倍体育种效率的关键措施。     

两份诱导系对不同种质类群材料的单倍体试验研究

利用两份玉米单倍体诱导系CY2009和NHY2009,对10个不同类群种质材料在不同环境条件下进行单倍体诱导和人工加倍试验,分析单倍体诱导率的差异性及理想的加倍方法。结果表明,CY2009对不同类群材料的平均诱导率（3.87%）低于NHY2009的平均诱导率（4.08%）。10份不同来源玉米种质与诱导系NHY2009杂交,单倍体诱导率差异极显著,表现为黄改系材料的单倍体诱导率普遍较高,其次为REID系材料,78599类热带材料的诱导率偏低。10份玉米种质在不同环境条件下与诱导系NHY2009杂交诱导率差异极显著,海南冬繁>张家口春播。秋水仙素处理能显著提高单倍体植株的散粉率、结实率,0.06%秋水仙素浸泡幼芽（切口8 h）对单倍体在成活率、散粉率和结实率方面效果最理想。     

玉米单倍体精准加倍效果及超快捷育种方法探讨

基于幼胚拯救的化学加倍技术路线,对难以自然加倍基础材料（华美1号）的单倍体进行精准加倍后,加倍株率高达75.83%,自交结实率高达50.39%,是自然加倍效率的49.89倍和69.97倍,多粒（≥7粒）结实果穗高达80.1%,提出单倍体人工精准加倍概念。多年实践发现,精准加倍能实质性改善单倍体散粉质量,花序表现为整分支或全序散粉,平均散粉期达4 d,抖花序就可采集充裕的花粉。开展以高通量幼胚拯救精准加倍与DH₀自交和测交同步实施为主要技术关键的“玉米超快捷育种方法及流程”研究取得重要成果,经多年规模化验证,关键技术指标达到8个月时限内完成DH系的创制、鉴选,并同步获得相应测交种,经过3年8个月时限即可育成优异组合进入预试,提出结合轮回选择的超快捷双轮回育种技术应用策略。     

玉米单倍体高自然加倍材料吉Gjb335DH3的遗传分析与QTL初定位研究

玉米单倍体育种技术加倍率低的问题是单倍体育种技术应用限制条件。本研究以雄穗低自然加倍材料DHL287为母本、雄穗高自然加倍材料吉Gjb335DH³为父本，构建单倍体雄穗高自然加倍群体。根据集群分离分析法（BSA，Bulked segregant analysis），结合SNP标记，使用滑动窗口分析3组BSA混池基因型数据，最终在1、3、4、5、7号染色体上筛选出23个与雄穗高自然加倍相关的QTL位点。其中，3组BSA混池结果都在1、3、4号染色体上定位到4个共有的显著QTL区段，说明4个QTL区段具有很强的重演性。同时，在5、7号染色体上分别定位到3个、2个与单倍体雄穗高自然加倍相关的QTL位点。     

昆明自然条件下利用小麦×玉米诱导小麦单倍体的研究初报

为建立昆明自然条件下产生小麦单倍体的技术体系,将6个小麦材料和3个玉米材料在昆明自然条件下分期播种,并进行小麦×玉米杂交试验。结果表明,在昆明自然条件下,小麦、玉米杂交可于5月中旬开始,10月中旬结束,持续期长达6个月;由于玉米花粉充足,采用“滚粉”法授粉,可显著提高授粉效率,杂交颖果结实率达88.77%~98.4%;授粉后晴好天气下的颖果结实率和得胚率分别为88.77%和19.94%,是阴雨天的2倍以上;田间取穗剥胚时间以授粉后17~19 d为宜,此时80%以上的单倍体胚直径均在0.5 mm以上,部分已有初步分化;发育饱满的颖果得胚率平均为24.8%,是干瘪颖果的2.95倍;单倍体胚培养的幼苗在昆明不需越夏,5月中旬到6月中旬杂交获得的单倍体苗移栽加倍后一般可于当年9~11月收获加倍单倍体种子。因此昆明的自然条件可为利用小麦×玉米大量诱导小麦单倍体提供便利,同时也有利于通过大量试验进一步完善该技术。     

玉米单倍体自然加倍与化学加倍研究

对不同地点玉米单倍体加倍率(结实率)进行研究。结果表明,单倍体的加倍率与环境、加倍方式及不同材料关系很大,通过对海南、北京、甘肃加倍环境的比较,海南单倍体加倍率较高。NH101在海南和北京两地化学加倍率均高于其自然加倍率,海南化学加倍率和自然加倍率分别为10.64%和2.93%;北京分别为7.27%和2.95%。同一环境、同样处理方式,不同类型的材料加倍率差异很大。     

外引诱导系EMK-1诱导率和早熟玉米单倍体加倍技术研究

以3份加拿大早熟玉米种质为基础材料,利用外引俄罗斯诱导系EMK-1为父本进行人工诱导,通过子粒外观形态鉴定,确定准单倍体子粒.以加拿大早熟群体4诱导的单倍体植株为材料,设置秋水仙素浸种加倍、在6叶期秋水仙素注射加倍与自然加倍3个实验,对单倍体植株进行人工加倍.结果表明,3份加拿大早熟玉米种质单倍体诱导率存在很大差异,诱导率最高达14.37%,最低为5.82%.0.1%浓度的秋水仙素在植株6叶期注射植株加倍的处理效果最好,加倍率为26%;0.3%浓度的秋水仙素浸种12 h处理加倍效果次之,加倍率为14.63%;自然加倍加倍率为3.06%.     

不同加倍方法处理玉米单倍体的加倍效果研究

以不同基因型玉米材料诱导产生的单倍体幼苗为材料,在2～3叶期用0.06%浓度的秋水仙素配以2.0%的二甲基亚砜（DMSO）通过浸根、滴注心叶和针刺生长点3种不同的方法对单倍体进行人工化学加倍,对不同加倍方法的加倍率和致死率进行方差分析和多重比较。结果表明,针刺生长点的方法加倍效果最好,平均加倍率为23%,与其他2种化学加倍方法比较,不仅加倍率显著提高,而且所用的秋水仙素剂量更低。     

玉米孤雌生殖单倍体加倍技术研究进展

玉米单倍体育种技术能显著加快育种进程。单倍体高效率加倍是单倍体技术能否广泛应用于育种实践的关键因素。综述了单倍体加倍的主要方法,介绍常用的秋水仙素化学加倍技术,对其他细胞分裂抑制剂也做了简要介绍,并对今后的单倍体加倍研究进行了展望。     

利用秋水仙素喷淋加倍不同遗传基础的单倍体子粒探讨

以不同血缘及不同世代的遗传育种材料为母本、高频孤雌生殖诱导系辽诱1和CAU5等为父本杂交诱导产生的单倍体子粒为实验材料,研究秋水仙素浓度为0.625 mg/mL的条件下,用喷淋加倍设备对试验材料进行8 h喷淋的加倍效果。结果表明,喷淋秋水仙素后,郑单958的S2代的材料加倍率最高,为33.75%;第2位的是L3258×H71,是NSS种质S0代材料,其加倍率为13.02%;第3位的是D299/PH4CV,为NSS种质S1代材料,加倍率为10.34%。研究表明,喷淋秋水仙素的加倍效果与遗传背景关系紧密,喷淋秋水仙素加倍率总体由高到低的顺序为郑单958NSS种质(SS+NSS)种质SS种质欧洲杂交种,喷淋秋水仙素对全部试验材料的加倍率都有提高作用,比自然加倍提高0.83～5.08倍。利用该喷淋设备加倍单倍体子粒,具有节约用药量、操作简便、便于大规模生产应用、减少人员对秋水仙素的接触、废液回收方便、有利于保护环境等优点。