EMS诱变的普通小麦豫农201突变体库的构建与初步分析

为了构建小麦EMS突变体库,为小麦功能基因组学研究准备基础材料,利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(Ethyl methane sulfonate,EMS)溶液诱变处理豫农201种子,对获得的M2代植株进行农艺性状及其他生物学性状的表型筛选,结果共获得722份叶、茎、穗和其他性状发生变异的突变体,其中139份叶片性状突变、220份茎秆性状突变、38份穗部和籽粒性状突变、325份其他性状突变,突变频率分别为2.20%、3.49%、0.60%、5.15%.利用SDS-PAGE对突变体的高分子量麦谷蛋白亚基进行分析,共发现有21个缺失不同类型亚基的突变体.本研究初步构建的豫农201 EMS突变群体可应用于小麦功能基因组研究和小麦遗传改良.     

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。     

大豆EMS突变体库构建及其M_1代重要农艺性状评价

构建突变体库是进行遗传学与分子生物学研究的重要前提条件之一。当前大豆突变体数量的不足,严重制约了大豆功能基因组学研究的深入开展。以南方大面积推广的大豆品种-南豆12为材料,通过EMS诱变构建了大豆EMS突变体库。统计发现,M1种子田间出苗率为34.85%,表明EMS强烈抑制大豆种子的萌发和出苗。对随机选取的913株M1植株进行了株高、单株荚数等重要农艺性状的调查。结果表明:经EMS处理后,M1植株在株高、单株荚数、节间数等方面与对照存在显著差异、表型变异丰富,其中18.07%发生矮化,11.06%表现出多荚,另有3株不育株;群体间的节间个数极差达到18。这些数据表明已成功构建了大豆EMS突变体库。在进一步的研究中,将对单个突变体进行分离、分类,并克隆相应的重要功能基因,为深入研究大豆功能基因组学以及筛选适合玉米-大豆带状复合种植模式的高光效、抗倒伏大豆品种奠定基础。     

大豆“冀黄13”突变体筛选及突变体库的建立

利用甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)、叠氮化钠(sodium azide,NaN3)和N离子束分别诱变处理大豆品种"冀黄13"的种子。经M2选择,M3、M4代验证,共筛选出茎器官突变体15份,叶器官突变体19份,花器官突变体31份,种子器官突变体3份以及成熟期突变体18份,其中有9份突变体属于复合性状的突变,最终获得77份稳定遗传的突变体。通过F2群体的表型分析,确定1份雄性不育突变体和1份黑种皮色突变体的表型均由单隐性基因控制。本研究所获得的突变体和所构建突变体库将为大豆功能基因组学研究和遗传改良奠定基础。     

白燕2号EMS突变体的形态鉴定与遗传变异分析

为促进燕麦的遗传改良,采用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(Ethyl methane sulfonate,EMS)处理裸燕麦品种“白燕2号”种子,构建燕麦EMS突变体库,对获得的M²代突变体的形态特征进行调查鉴定,估计突变效果并采用内含子切结点引物和长随机引物的PCR技术分析M²代突变体间的遗传多态性。结果显示,所创制的燕麦突变体库的M²代个体间表现出了丰富的遗传变异,变异的总频率为 7.17%。采用15个内含子切接点引物和长随机引物对其中39个突变体株系进行PCR检测,共扩增出99条谱带,其中多态性条带65条,多态性条带比率为65.7％。突变体株系间的遗传相似系数为0.667～0.973,表现出丰富的遗传变异。表明构建的燕麦EMS突变体库具有丰富的突变类型,可用于燕麦重要性状突变体的筛选和候选基因的功能分析。     

大豆突变体库构建研究进展

大豆突变体库是大豆农艺性状变异的重要来源,可以作为选育新品种资源和大豆基因功能研究的基础。综述了几种常用大豆突变体库的构建方法及其构建特点和应用范围,介绍了一些突变体库构建的新方法及其优缺点,并对这些新方法在大豆突变体库构建应用中进行了展望,为大豆育种实践和基因功能研究拓宽思路和提供参考。     

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。     

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。     

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。      

叠氮化钠诱变普通小麦陕农33突变体库的构建和初步评估

为了用叠氮化钠(NaN3)构建一个小麦突变体库,分别用浓度为0、5、10、15、20 mmol·L-1的NaN3处理普通小麦陕农33的种子,检测了各处理发芽指标和田间M1群体的生理及形态特征。结果表明,10mmol·L-1的NaN3是诱变普通小麦较适宜的浓度。在以10mmol·L-1的NaN3诱变普通小麦得到的M2群体中发现了322份茎、叶、穗和其他性状变异的突变体,其中204份茎秆性状突变、65份叶片性状突变、24份穗部性状突变和115份其他性状突变,突变频率分别为5.18%、1.65%、0.61%、2.92%。采用RAPD分子标记技术估计该群体的突变密度为1/57.0kb。经M3代田间鉴定,共获得可遗传突变株系58个。本研究所构建的突变体库可为小麦功能基因组学研究和小麦育种提供材料。     

EMS处理对玉米自交系配合力的影响

从经EMS诱变并已多代自交的玉米诱变群体中选取6个材料(1个对照),以西南大学玉米研究所广泛应用的3个自交系为测验种,系统测定了各材料在植株性状、穗粒性状和单株产量上的一般配合力和特殊配合力。分析结果表明,EMS处理使5个突变系在各个性状的配合力上均表现出与对照有明显差异;突变系2和突变系4的表现尤为明显,在多个性状上都集中了较多的负效应,尤其是单株产量比对照明显降低。配合力分析表明,化学诱变处理在改造玉米自交系单株产量的配合力上难度较大。     

玉米胚乳突变基因ae1和du1的遗传效应

利用玉米ae1和du1隐性纯和突变自交系与普通玉米自交系48-2的杂交F₁、F₂代子粒为研究材料,通过单粒法测定子粒的直链淀粉含量和重量,用于分析玉米胚乳突变基因ae1和du1的遗传效应。结果表明：F₂代中具有ae1或者du1纯和突变的子粒表皮皱缩,重量明显下降,直链淀粉含量显著提高。在ae1与du1的杂交后代中,子粒的单粒重和直链淀粉含量没有显著变化,表明ae1与du1双突变并不能导致直链淀粉含量增加。单突变的ae1和du1群体内各子粒间的直链淀粉含量和重量差异较大,说明遗传背景中存在影响直链淀粉含量的修饰基因,表明在选育高直链淀粉玉米品系时,应当重视遗传背景的选择和修饰基因的累加。采用单粒法技术对分离后代进行直链淀粉含量和重量选择,有利于积累高直链淀粉修饰基因,是选育子粒饱满、高粒重的高直链淀粉玉米自交系的有效方法。     

利用EMS化学诱变改造玉米自交系的研究

选用生产上的玉米骨干自交系,使用不同浓度的甲基磺酸乙酯(EMS)处理其成熟花粉.处理后代采用系谱法种植;在后代群体选择早熟、晚熟和各种有利用价值的株型变异;通过M1、M2代两代田间选择和M3代田间鉴定, 从多个自交系中选出了已稳定的早熟、晚熟突变体和一个有利用价值的株型突变体;并得出浓度为0.667×10-3的EMS-石蜡油有利于早熟突变的发生,而大于10-3的EMS-石蜡油有利于晚熟突变的发生.由于所得自交系为原自交系的等基因突变体,因此该技术在育种实践和理论上具有重要意义。     

大豆脂肪氧化酶缺失体检测方法研究

薄层等电聚焦电泳技术(IEF)具有准确、快速、分辨率高的特点.作者对IEF-PAGE电泳制胶及酶染技术进行改进,应用于大豆脂肪氧化酶同工酶类型鉴定,获得很好效果,大大降低实验成本,为此,作者研究制定了一套准确、简便的大豆脂肪氧化酶缺失体检测方法.     

三雌蕊小麦EMS诱变株系的农艺性状评价及SSR多态性分析

为获得新的小麦雌蕊和雄蕊突变材料,并促进小麦遗传改良和功能基因组学的研究,利用甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)对三雌蕊小麦(TP)种子进行诱变处理,确定半致死浓度和时间,并对诱变的突变体进行SSR检测和农艺性状分析。结果表明,TP种子适宜的EMS诱变条件为0.8%的EMS处理8 h。利用EMS诱变处理5 000粒TP种子,结果在其M₃单粒传群体中共发现20个能稳定遗传的雌蕊和雄蕊突变株系。农艺性状分析表明,与TP相比,20个突变株系的穗粒数明显减少,部分突变株系的株高、穗长等性状与TP之间具有显著差异。SSR分析结果表明,22个SSR标记共扩增得到61个等位基因位点,平均每个标记可以检测到2.77个等位基因。获得42条多态性条带,多态性为68.85%。20个突变株系和对照TP的遗传相似系数变化范围为0.352 9~0.956 5,说明这些突变体具有丰富的遗传多样性。聚类结果表明,不同突变性状之间可以较好地被区分开,相同突变性状（尤其是单雌蕊性状）可以被较好地聚在同一簇下。     

小麦品种宁7840突变体农艺性状和赤霉病抗性解析

为了解突变体与野生型小麦的农艺性状、产量和抗性差异,以高抗赤霉病小麦品种宁7840及其23个甲磺酸乙酯(EMS)诱导的纯合突变体(Mu4)作为材料,研究其分蘖数、株高、叶绿素含量、千粒重、小穗数、穗粒数及赤霉病抗性等12个指标的差异。结果表明,除叶长、分蘖数和小穗数在突变体与野生型之间无显著差异外,其余9个性状在野生型与部分突变体之间有显著差异。N8和N16两个突变体表现高感赤霉病;N16突变体的叶宽、SPAD值、千粒重和粒宽显著优于野生型,其株高显著低于野生型。赤霉病病小穗率与叶长显著负相关,叶长可作为筛选小麦赤霉病抗性品系的间接指标;叶宽和粒宽可作为筛选小麦产量性状的重要指标。基于12个性状的聚类分析,将24个小麦材料聚为3类,其中第I类在产量性状方面优于其他两类。     

EMS诱导的盛农1号小麦突变体筛选与鉴定

突变体诱导是创造小麦遗传材料和选育新品种的重要途径之一。通过甲基磺酸乙酯（EMS）处理高产、抗白粉病品系盛农1号,从4 500个M₂代穗系中筛选出174个突变体穗系,突变率为3.86%。其中,穗部突变体32个,突变率为0.71%;叶部突变体47个,突变率为0.89%;茎部突变体22个,突变率为0.49%;育性和成熟期突变体12个,突变率为0.27%;其他类型突变体11个,突变率为0.24%;农艺性状优于对照盛农1号的突变体57个,突变率为1.27%。经过M₃代验证及生物学性状和农艺性状调查,获得可稳定遗传的株系18个,其中,穗部突变体6个,茎秆突变体1个,叶部突变体6个,早熟突变体3个,晚熟突变体2个。农艺性状分析表明,穗部突变体SS4、SS5、SS6和SS16的小穗性状优于盛农1号。这些新突变体为小麦品种改良和遗传研究提供了新的材料。     

一个玉米无叶舌突变体Y43的遗传分析

在EMS法构建的玉米骨干自交系昌7-2突变体文库中,发现了一个玉米无叶舌突变体,随后通过连续自交,获得了纯合一致、稳定遗传的无叶舌自交系,命名为Y43。该突变体穗上部叶片直冲,表现为无叶舌,其他农艺性状与受体一致。通过对Y43与昌7-2及海9-21的F1、F2、BC1分析,初步确定该突变体无叶舌性状受一对隐性单基因控制。