花生突变体创制与品质性状分析

栽培种花生遗传基础相对狭窄,常规育种难以培育出突破性新产品,利用诱变手段创制突变体材料是作物种质改良和理论研究的重要途径。本研究以鲁花6号、花育19号、花育20号、花育23号、花育32号、花育33号、四粒红、龙花生8个花生品种(种质)为材料,利用EMS诱变、~(60)Co-γ射线辐照或快中子辐照分别对种子进行处理,获得了一个突变体库。利用近红外法检测突变体主要品质性状,发现诱变可提高突变体的油酸含量和油亚比值,油亚比变异系数较大。相关性分析发现,油酸含量与棕榈酸含量和油亚比间分别呈极显著负相关和正相关。各品质性状对油亚比的影响顺序:油酸含量(1.522)棕榈酸含量(0.387)含油量(-0.271)蛋白质含量(-0.273)蔗糖含量(-0.698)。采用竞争性等位基因特异性PCR(KASP)检测发现,154份花育19号高油酸突变体FAD2B基因的442bp位点插入了一个"A",导致高油酸突变性状的产生。突变体油酸、亚油酸变幅分别为66.46%～80.30%和1.29%～13.34%,油亚比变幅4.98～62.31。本研究丰富了花生种质资源,并为花生遗传改良和功能基因鉴定提供了丰富的试验材料及理论依据。     

EMS处理对豇豆生长发育的影响

为了使EMS诱变在豇豆育种中发挥最佳效果,获得优质的诱变材料,对豇豆品种‘天畅9号’、‘银豇王’进行了3种EMS浓度、3种处理时间的诱导处理,并对当代的种子萌发、幼苗生长、植株主要农艺性状及生化指标的变化进行研究。结果表明:EMS能导致豇豆种子的发芽力和生长速率下降,叶片变小,而种子浸出液电导率、幼苗SOD活性及可溶性蛋白质含量增加;对银豇王的叶绿素含量、一级分枝数、结荚性有增加倾向,而天畅9号表现相反。处理剂量以浓度0.3%EMS、时间3~4 h为宜。     

甘蓝型油菜EMS突变体库构建及抗除草剂突变体筛选

为了利用诱变技术快速创造变异类型丰富的油菜新材料用于油菜遗传改良,分别用0.4%、0.8%、1.0%和1.2%的EMS（甲基磺酸乙酯）溶液对甘蓝型油菜中双9号种子进行诱变处理。结果发现：（1）1.0%的EMS溶液是处理中双9号干种子的最适浓度,4种不同浓度处理M2代表型变异率依次为11.26%、14.82%、27.19%和12.38%;（2）EMS诱变具有器官特异性;（3）M2代突变体库中筛选到3株苯磺隆抗性突变体,突变率约为10-4。现已创建了包括子叶、叶片、花器、株型、角果等多器官变异类型的突变体库,为油菜遗传研究提供了丰富的种质资源。      

春性甘蓝型油菜EMS突变体库的构建与筛选

创制突变体库是甘蓝型油菜品种选育和重要性状遗传解析的重要基础。春性甘蓝型油菜开花不需漫长的春化过程,生育期短,在创制突变体库方面具有独特优势。本研究采用甲基磺酸乙酯（EMS）诱变春性油菜862种子,以构建春性油菜EMS诱变突变体资源库。通过比较8种不同浓度EMS（0~1.4%,间隔0.2%）对发芽率的影响,最终确定使用0.8%的EMS作为最佳处理浓度,发芽率为37.2%。田间种植筛选与表型统计初步鉴定了M2代1823个单株的形态学性状,突变频率为3.91%,主要包括叶色、叶形、株高、株型、角果长短、种粒大小、种皮颜色、种子含油量以及其它性状变异等,突变类型十分丰富。该突变体库的构建为油菜功能基因组学研究和分子育种提供表型多样的种质资源。     

EMS对新春11小麦抗性淀粉和农艺性状的诱变效果

为给甲基磺酸乙酯(EMS)在高抗性淀粉小麦诱变育种中的应用提供依据,以春小麦新春11为材料,分析了不同浓度EMS诱变小麦种子的M2代成熟籽粒抗性淀粉含量的变化,同时结合株高等农艺性状时优异材料进行了筛选.结果表明,不同浓度EMS(0.3%、0.5%和0.7%)处理后,M2代籽粒平均抗性淀粉含量分别为2.76%、3.22%和4.31%,高于未处理的籽粒抗性淀粉含量(2.57%),并发现了抗性淀粉含量较高和较低的突变体.其中,0.3%浓度EMS最适宜新春11农艺性状的诱变,突变类型最多;0.7%的EMS处理获得的高抗性淀粉含量的突变体更为丰富.综合农艺性状、产量性状和品质的表现,筛选出7个抗性淀粉含量高且综合性状优良的M2突变家系.     

花生EMS诱变体系的探索及突变体鉴定

突变体创制对花生遗传改良和功能基因组学研究具有重要意义。为获得最佳诱变效果，本研究对不同基因型花生品种的EMS诱变条件进行摸索，发现花育22号、花育71、花育9301、狮头企和伏花生的最适诱变浓度分别为0.4%、0.5%、0.3%、0.5%和0.3%。通过对最适EMS浓度诱变处理下苗期芽长、株高、根长及根数目分析，发现5个品种虽然都能正常成苗，但均受到较严重的损伤。在预实验基础上，用浓度为0.4%的EMS溶液处理了大约5000粒花育22号种子，M1及M2世代性状调查显示突变群体表型丰富，出现株高、株型、荚果、籽仁、分枝数、叶形等表型变异株系，表型变异率为12.9%。本研究为花生遗传改良和功能基因组学研究提供了丰富的种质材料。     

60Co-γ辐射对木薯生长的影响及其突变体的SCoT分析

为了探讨不同剂量60Co-γ射线对木薯生长的影响,确定突变体DNA变异的情况,以新选048和华南205木薯品种为供试材料,采用0（CK）、50、100、200、400、800 Gy60Co-γ射线对其进行辐射诱变,观测不同辐射剂量下木薯的生长情况,对辐射诱变后的种植材料进行表型鉴定,并对表型变异稳定的突变体采用SCo T分子标记进行分析检测。结果表明:2个木薯品种辐射敏感性不同,新选048和华南205的半致死剂量分别为214、219Gy,而当辐射剂量达到400 Gy时,2个木薯品种的致死率均达100%,因此,木薯60Co-γ辐射诱变较合适的诱变剂量在200 Gy左右;在0（CK）、50、100、200、400、800 Gy辐射剂量下,新选048的表型变异率分别为0%、0%、1.5%、5.4%、0%、0%,华南205表型变异率分别为0%、0%、1.2%、3.5%、0%、0%;据20142016年的表型鉴定结果,本试验获得了8份包含了裂叶叶形变异、叶柄颜色变异、株高变异、茎粗变异的稳定突变体,对其采用SCo T分子标记检测,结果发现共有11条引物可检测到木薯母本及其突变体在分子水平上的差异。这些突变体的获得为今后木薯育种及机理研究提供可靠的原材料和中间材料,且采用SCo T分子标记能较好的鉴定辐射诱变获得的木薯突变体材料,为今后木薯辐射诱变育种提供参考。     

大豆华夏3号突变体库构建及SSR分子标记

利用60Coγ射线和EMS分别对大豆华夏3号的种子进行诱变处理,期望创制一批大豆突变体,为大豆育种和分子机理研究提供材料。田间种植670份M4株系,调查其主要农艺性状,并用均匀分布在20条染色体上的82个SSR标记分别对270个M4株系进行鉴定。结果表明,86个株系叶、茎、花、荚、种子、花期等性状均发生了变异;270个株系中有10个株系与野生型华夏3号存在至少一个SSR位点的差异,其中M3-91、M3-500-24、EMS3-23、EMS3-31材料与野生型有超过10个标记的差异,有6个突变体在Satt513位点上与野生型存在差异。获得的突变体既可为大豆品种改良提供新的种质资源材料,也可为大豆功能基因组研究提供基础材料。     

东北春大豆~(60)Co-γ辐射和EMS诱变的突变特点分析

为对比不同品种、不同诱变方法和剂量的诱变效果,以便给大豆诱变育种和突变体库构建提供有效途径,对4个东北春大豆品种黑农48、黑农84、绥农52和绥农42进行~(60)Co-γ辐射和甲基磺酸乙酯(EMS)的诱变处理,调查分析其M_1和M_2代出苗率、成株率、不育性、蛋白、脂肪及其它农艺性状。研究发现各品种对不同诱变方法反应敏感度不同,黑农48对辐射诱变敏感度高,黑农84、绥农52和绥农42对化学诱变敏感度高。辐射诱变和化学诱变M_1代均会对各品种不同性状产生影响,但这种影响多数由生理伤害造成。两种诱变方式对品种诱变影响各具特点,辐射诱变具有明显的苗后致死性,而且对不育性影响更明显;化学诱变更温和,M_1代成株率更高。两种诱变M_2代的出苗率、成株率、不育性、蛋白含量、脂肪含量及其它农艺性状趋于相同,但辐射诱变在叶型、分枝、黄化株、育性等方面的突变率比化学诱变高,这些变化特点的研究可为诱变育种或者构建突变体库提供基础依据。     

诱变育种技术在大豆育种与基因挖掘中的应用现状及展望

植物诱变育种能够创造许多优异变异资源,诱变获得的突变体可以作为种质材料,为大豆新品种培育提供丰富的资源;构建的突变体库也有助于大豆功能基因组研究的开展,可为特定性状的研究提供遗传材料。本文介绍诱变育种技术在大豆生长特性、品质和抗性改良育种中的应用,分析利用诱变突变体库进行大豆生长特性、品质性状改良和抗性相关基因挖掘的研究进展,介绍诱变技术与其他生物技术相结合发掘目的基因的应用现状,并展望今后大豆诱变育种技术在基因挖掘方面的应用前景,以期能更好地运用诱变育种技术推动大豆遗传研究和品种选育。     

绿玉树诱变材料的抗寒性比较

本文对绿玉树经不同诱变途径获得的材料进行了抗寒性研究,通过观察其形态结构、叶绿体、线粒体等超微结构及测定膜的透性变化,了解绿玉树形态结构、细胞结构与抗寒性之间的关系.结果表明低温处理会使植物在形态及细胞结构上发生相应的变化;经60Co-γ辐射或EMS诱变处理后用HYP筛选出的突变体和经秋水仙碱处理获得的多倍体的抗寒性较强.这对抗寒性育种有一定参考价值.     

60Co-γ和EMS诱变“天隆一号”突变体库变异特征的初步分析

为培育新的适应长江流域气候类型的大豆品种,利用60Co-γ射线和EMS分别对大豆天隆一号的种子进行诱变处理,构建大豆突变体库。对350份有表型变异的株系进行连续两年田间鉴定,运用60对SSR标记进行分子检测,并对籽粒表型变化明显的突变株进行苯基丙酸类代谢主要酶qPCR分析。结果表明:350份材料中有145份在株高、叶形、花色、种皮色、结荚习性等方面有稳定可见的表型变异,101份材料中检测到与野生型天隆一号存在至少1个SSR位点差异,其中M3-SD-1与M3-SD-2有超过10个标记的差异。SSR分析表明,表型发生变异的突变体主要是由DNA变化引起的,且突变体发生了多位点变异,突变位点也彼此不同。qPCR检测结果显示,种皮色、脐色等发生突变的3个材料苯基丙酸类代谢途径中关键基因的表达量发生显著变化。研究结果既可以为大豆品种改良提供新的种质资源,也有助于大豆功能基因组的研究。     

绿玉树诱变材料的抗寒性比较

本文对绿玉树经不同诱变途径获得的材料进行了抗寒性研究,通过观察其形态结构、叶绿体、线粒体等超微结构及测定膜的透性变化,了解绿玉树形态结构、细胞结构与抗寒性之间的关系.结果表明：低温处理会使植物在形态及细胞结构上发生相应的变化;经^60Co-γ辐射或EMS诱变处理后用HYP筛选出的突变体和经秋水仙碱处理获得的多倍体的抗寒性较强.这对抗寒性育种有一定参考价值.     

水稻皱曲叶突变体rtl1的遗传分析与分子定位

 水稻扭曲叶突变体rtl1是利用甲基磺酸乙酯（EMS）诱变粳稻品种日本晴获得的。在苗期,该突变体的叶片就表现出皱缩和扭曲状。将该突变体分别与籼稻品种台中本地1号和浙辐802进行配组。遗传分析表明该突变体性状受1对隐性单基因控制。通过混合分离法,找到了位于第4染色体上的紧密连锁SSR标记RM1155,通过新发展的多态性STS标记,最终将该基因定位在STS标记T1591和SSR标记RM1359之间,其遗传距离分别为0.48和0.96 cM。为进一步克隆该基因打下了基础。     

半矮秆大豆突变体的筛选及农艺性状分析

矮秆突变体具有改善种植密度,适合机械收获等优良农艺性状,也是诱变处理后比较容易发掘的突变体,在农业生产上发展前景可观的种质资源。利用甲基磺酸乙酯(EMS)处理延11大豆品种,在M2植株群体中筛选出2株突变体为矮秆12和矮秆17,株高为原品种延11的二分之一左右,分别为52和55 cm。经过连续3代后,各种表型稳定遗传。2种突变体的叶色为深绿色,4粒荚的数量和分枝数为原品种的2倍以上。这2种突变体将为大豆矮秆基因研究提供重要的基础材料,也将为大豆生产提供新的品种资源。     

海滨雀稗突变体抗旱性的评价

以3个海滨雀稗(Paspalum vaginatum)品种(Sea Isle2000、Platinum、Supreme)及其经辐射诱变筛选出的7个突变体为试验材料,在干旱胁迫条件下通过测定叶片相对含水量(RWC)、叶片相对电导率(REC)、脯氨酸(Pro)含量、可溶性总糖含量(TSC)及叶片萎蔫系数等5个生理指标,综合评价其抗旱性。结果表明:干旱胁迫导致试验材料的RWC下降,叶片萎蔫系数、Pro、TSC、REC上升,但不同品种材料的变化幅度不同。突变体"PL-40-1"、"PL-40-2"、"SP-40-2"在干旱胁迫下,其RWC下降幅度显著低于对照,叶片萎蔫系数、Pro、TSC、REC的上升幅度均明显低于对照,说明突变体"PL-40-1"、"PL-40-2"、"SP-40-2"叶片的保水能力较强,抗旱性优于其亲本;而突变体"SI-50-1"、"SI-50-5"、"SI-60-6"、"PL-40-8"抗旱性不及其亲本。      

60Co-γ射线辐照对苏子生长及生理特性的影响

为创新苏子（Perilla frutescens L. Britt）种质资源及为苏子辐射诱变育种提供技术参考,研究了不同剂量60Co -γ射线（0、200、400、600和800Gy）照射条件下,兴仁花苏和山甲苏子2种苏子种子的萌发率、田间出苗率和幼苗高度、活力指数以及MDA含量、过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性。研究结果表明,辐射对苏子种子发芽率影响不明显,但对田间出苗率、幼苗高度、活力指数及相关生理指标都存在极显著影响。在800Gy范围内,随着辐射剂量的增强,田间出苗率先缓慢下降后急剧下降,幼苗植株变矮,活力指标降低;而幼苗MDA含量、SOD活性及POD 活力均随剂量的增加而不断上升。兴仁花苏比山甲苏子对辐照更为敏感,其田间出苗率急剧下降时的剂量比后者低,其幼苗的生长和生理指标（MDA含量、SOD活性及POD活性）受辐照影响均比山甲苏子明显,其理论半致死剂量和理论临界剂量也比后者低。 10Gy/min剂量率下,兴仁花苏的半致死剂量和临界剂量分别为512.37Gy和570.80Gy,山甲苏子的则分别为679.74Gy和716.79Gy。     

水稻斑马叶突变体zl7的鉴定与基因的精细定位

【目的】斑马叶突变体作为水稻叶色突变体的重要种质资源，是研究植物光合作用机制和高光效育种的理想材料，对于解析光合作用机理和提高水稻产量具有重要意义。【方法】用甲基磺酸乙酯（EMS）诱变粳稻品种春江06建立突变体库，从突变体库中筛选到1份苗期为斑马叶的突变体，该突变体被命名为zl7(zebra leaf7)。在常规大田种植条件下分别比较突变体与野生型在苗期、抽穗期和成熟期叶色表型和产量性状差异，通过透射电镜实验分析叶片叶绿体发育情况，利用图位克隆方法克隆候选基因，利用荧光定量PCR方法分析参与叶绿素合成和叶绿体发育相关基因的表达水平。【结果】从苗期开始，突变体zl7表现出典型的斑马叶，叶绿素含量降低，直到抽穗期，斑马叶表型消失，叶片逐渐复绿，叶绿素含量无明显差异。光合速率测定和电镜观察结果显示，突变体zl7的光合速率、气孔导度下降，叶绿体发育异常。与野生型相比，突变体的株高、分蘖、穗长、一次枝梗、二次枝梗和每穗粒数均显著降低，而粒长、粒宽和千粒重均略有增加。荧光定量PCR结果表明突变体中参与叶绿素降解相关基因的表达量显著升高，而参与叶绿素合成和叶绿体发育相关基因的表达量显著降低。遗传分析...     

波罗蜜叶片突变体叶绿素含量测定和超微结构观察

波罗蜜（Artocarpus heterophyllus）是一种热带果树,至今对其突变体的研究少有报道。本研究以波罗蜜叶片为试验材料,探究其叶片出现白化和返绿现象的可能原因。（1）用分光光度计法、比色法测定波罗蜜叶片突变体和正常绿叶的叶绿素及叶绿素前体物质含量;（2）用叶绿素酶Elisa试剂盒测定叶绿素酶活性;（3）用透射电子显微镜对叶绿体的超微形态结构进行观察。研究结果表明：（1）不同叶色所产生的叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素总含量、类胡萝卜素含量均存在显著差异;（2）波罗蜜叶片突变体和正常绿叶的叶绿素合成前体物质含量之间并没有出现显著性差异;（3）对波罗蜜叶片的叶绿素酶活性进行测定时,发现其活性出现显著差异,但对其叶绿素含量的差异性并没有产生较大影响;（4）观察波罗蜜叶片内叶绿体超微形态结构时,发现正常绿叶的叶绿体形态完好且数量较多,白化叶和返绿叶的叶绿体内部结构存在缺陷,其原因是叶绿体基粒构建阶段受阻;基于测定波罗蜜叶片中的叶绿素、叶绿素前体物质含量和叶绿素酶活性,并观察波罗蜜叶片内叶绿体的超微形态结构,对得到的数据结果进行比较分析。本研究推测是在叶绿素合成阶段,原脱植基叶绿素合成叶绿素时受阻及叶绿体发不良导致波罗蜜出现白化和返绿现象,为今后进一步综合研究波罗蜜突变体提供理论依据。     

甲基磺酸乙酯诱变棉花突变体剂量分析

突变体为基因分离和克隆提供了良好的研究材料。在前期预实验基础上,本研究用1.0%（体积分数） EMS浓度下对亚洲棉（Gossypium arboreum L.）石系亚1号种子进行4 h、5 h、6 h和7 h的诱变处理,对陆地棉（Gossypium hirsutum L.）TM-1种子进行5 h、6 h、7 h和8 h的诱变处理,筛选出半致死、苗期生长明显受到抑制的处理时间。1.0%EMS溶液处理下,石系亚1号和TM-1种子的最佳诱变时间分别为6 h和8 h。同时利用该诱变条件进行田间较大规模的诱变处理,结果发现植株发芽率明显低于温室条件下的发芽率,并且出现了一定数目的畸变植株。该研究为后续棉花突变体的构建及突变性状的研究奠定基础。