甜玉米单倍体浸种方法优化研究

以"粤甜13号"单倍体种子为材料,利用不同浓度秋水仙素直接浸泡单倍体种子,同时设置加倍时间及加倍温度两个因素,并对单倍体浸种方法进行优化。结果表明,秋水仙素浓度、加倍时间和加倍温度均会影响甜玉米单倍体加倍效果,通过秋水仙素直接浸泡甜玉米单倍体种子,可显著提高甜玉米单倍体加倍率。如不考虑各因素间互作,最适加倍浓度、处理时间及加倍温度分别为0.02%、30 h、32℃;若考虑各因素间互作,0.02%浓度,24℃处理32 h可获得较高的单倍体结实率,药害率低,且均优于自然加倍和常规秋水仙素处理。     

玉米单倍体成株诱导率和加倍率研究

利用吉诱SM6278-2对31份不同种质基础材料进行单倍体杂交诱导,在三亚南滨农场基地进行自然加倍自交试验。结果表明,不同材料单倍体诱导成株率存在差异,差异不显著;单倍体诱导成株率最高达4.7%,最低为0.3%,平均为1.0%;不同材料单倍体雄穗加倍率存在极显著差异,最高为47.1%,最低为1.6%,平均为16.7%;不同材料单倍体结实株率存在极显著差异,最高为23.5%,最低为0%,平均为6.1%;不同材料单倍体雄穗加倍形成的花粉亲和力差异极显著。单倍体雄穗加倍与自交结实密切相关,单倍体雄性的育性问题是单倍体自交结实性的关键因素。     

两个单倍体诱导系对玉米不同材料诱导效果的研究

利用两个单倍体诱导系高诱一号和MT诱导系-2对不同基础材料进行单倍体诱导。结果表明,高诱一号和MT诱导系对不同基础材料均可诱导产生单倍体,平均诱导率分别为2.25%和4.44%,这两个诱导系对所选定的基础材料间诱导率都没有显著的差异。通过浸种法加倍,有助于提高单倍体的鉴别效率。     

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。     

玉米生物诱导孤雌生殖DH群体的SNP偏分离分析

以单交种先玉335作母本,与京科诱006单倍体诱导系杂交,产生单倍体及秋水仙素加倍形成双单倍体(DH)群体,用SNP芯片对DH群体进行基因型分析,获得1 337个在先玉335的双亲间有多态的SNP数据,对SNP进行卡方检测(P0.05),发现516个SNP表现偏分离,占38.6%,这些偏分离SNP中有285个偏向母本PH6WC,占55.2%;231个偏向父本PH4CV,占44.8%。在玉米的8条染色体上,发现10个偏分离热点区域(SDR),分析SNP的χ2值与其在染色体上的位置之间的关系发现,χ2值最大的SNP往往在SDR的中心位置。     

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%.     

玉米单倍体诱导材料的鉴定和快速选系技术研究

对5个玉米单倍体诱导材料以及7个选系基础材料的单倍体诱导、自然加倍等进行了研究分析。结果表明,不同诱导材料的单倍体诱导率存在较大差异,单倍体诱导率可能存在超亲优势。同一诱导材料不同的基础材料间单倍体诱导率差异不显著,单倍体诱导率不因基础材料的不同而异。单倍体自然加倍率的高低与种植环境关系密切,与基础材料无关。     

甜玉米单倍体高效诱导研究

为高效开展甜玉米单倍体诱导,以16个不同类型甜玉米材料为母本,7个玉米孤雌生殖诱导系及其所配制的18个诱导系组合为父本,研究诱导系、母本材料、母本花丝长度及环境对单倍体诱导率的影响;同时,通过研究诱导率杂种优势及正反交效应,探讨利用诱导系组合进行甜玉米单倍体诱导的可行性。结果表明,诱导系单倍体诱导能力存在较大差异,变幅0.44％～2.56％;母本材料、母本花丝长度及环境对单倍体诱导率存在不同程度影响,母本材料被诱导率变幅0％～4.75％,母本长花丝时诱导诱导率较高,高温高湿不利于单倍体诱导。所有组合杂种优势指数均为正值,变幅28％～719.15％,16个组合具有正向中亲优势,变幅-72％～619.15％,14个组合具有超亲优势,变幅-80.86％～589.8％;诱导率存在显著正反交效应,其中6对组合为母本诱导率高,对应组合诱导率也高;筛选出诱导率高、综合农艺性状优良的组合“YS1×YE24”用于甜玉米单倍体诱导。综合来看,诱导系、母本基因型、授粉时母本花丝长度及田间环境均影响单倍体诱导率,诱导率存在较强杂种优势和正反交效应,合理选配亲本,可组配出优良的诱导系组合。     

不同种质基础玉米材料诱导效率及加倍效率研究

以不同类群骨干自交系PH4CV、Mo17、PH6WC、郑58、D299、H29、丹黄34、丹598、昌7-2和S121为基础试材,按照群内和群间杂交共组配15个基础群体,分别形成F₁、F₂、F₃和F₄共4个自交世代,研究其单倍体诱导率和加倍率。利用高频诱导系丹诱3号对骨干自交系和不同遗传基础的自交后代进行单倍体诱导,利用浓度为0.06%的秋水仙素对各世代单倍体子粒进行加倍处理。结果表明,不同种质类群自交系间诱导率存在显著差异,以Lancaster群代表系PH4CV、Mo17和Reid群代表系PH6WC、郑58诱导率较高。高诱导率类群通过群内和群间组配基础试材,同样具有较高的诱导率,同时利用杂种优势提升了LRC、SPT和PB群骨干系的诱导率。诱导率随着自交世代增加而显著降低,在F₂世代加倍效果最好。     

鲜食玉米单倍体诱导率的影响因素研究

选用不同基因类型的鲜食玉米(普甜玉米、超甜玉米、加强甜玉米和糯玉米)共15个材料作为母本,4个不同诱导材料作为父本,分别在景洪冬季和昆明夏季于抽丝后的不同时期进行杂交,统计诱导的单倍体后代,研究不同遗传背景、诱导基因、生态条件以及授粉时期对单倍体诱导率的影响。结果表明,不同的遗传背景、诱导基因、生态条件以及授粉时期对单倍体诱导均有重要影响,昆明夏季进行单倍体诱导的效率显著高于景洪冬季,吐丝早期授粉比晚期授粉的诱导效率要高;不同的母本基因型与不同的诱导系都对单倍体的诱导率产生极显著影响,但同一鲜食玉米类型不同品种的单倍体诱导率表现不同,说明单倍体诱导率的表达不受甜糯基因的影响;父本诱导系的诱导率则表现较为一致,都是诱导系CAU-1和(CAU-1×CAU-5)-B的单倍体诱导率显著高于诱导系(MT1×H780)-B和MT1的诱导率。在进行鲜食玉米单倍体育种时,选用诱导系CAU-1和(CAU-1×CAU-5)-B在昆明夏季于吐丝早期进行诱导,可以大幅提高单倍体的诱导率。     

两种环境下玉米单倍体注射法与自然加倍研究

以玉米杂交种正大619为母本,单倍体诱导系桂诱1号诱导其产生的单倍体为材料,在温室大棚和大田两种环境下,采用秋水仙素注射法和自然加倍法进行单倍体加倍处理,对两种环境下不同加倍方法的散粉率和吐丝率进行方差分析。对散粉率的分析表明,在温室大棚环境下散粉率比在大田中有极显著提高,温室大棚中注射法与自然加倍散粉率分别是12.02%和13.97%,大田中分别为9.27%和6.87%。不同环境与加倍处理方法间的互作有显著差异,在温室大棚环境下,自然加倍法对提高散粉率的效果最好。对吐丝率的分析表明,吐丝率在温室大棚与大田环境之间有显著差异,大棚环境中注射法与自然加倍吐丝率分别是99.30%和99.37%,大田中分别为97.76%和96.36%。在育种基地创造适宜的玉米单倍体生长环境,自然加倍法也能够获得可观的雄穗散粉率,并提高雌穗吐丝率,从而提高单倍体育种效率。     

玉米高频单倍体诱导系选育研究

以3个杂交种京科968、先玉335、京科528及4个自交系京724、京92、京X005、京17为测验种,研究新选育单倍体诱导系的诱导率情况。结果表明,利用子粒颜色标记鉴别单倍体子粒存在误差,影响鉴别精度,通过田间种植进一步校正获得实际诱导率。同一诱导系不同单株的单倍体诱导率、不同测验种之间的单倍体诱导率均有差异。分析78份诱导系的140个穗系的282个测交组合,21份诱导系的25个测交组合的实际诱导率超过15.0%,最高达到25.3%。综合筛选出12份单倍体诱导系用于进一步研究。     

玉米不同自交后代的单倍体诱导率和加倍率表现及DH系配合力分析

以PH4CV×PHB1M为基础材料,自交形成S₀、S₁、S₂、S₃ 4个世代.利用高频诱导系"JS6"对4个世代进行单倍体诱导.结果表明,S₀、S₁世代诱导率较高,诱导率分别为11.98%、11.23%.利用秋水仙素采取浸芽处理不同自交后代产生单倍体种子,影响加倍率的主要因素是秋水仙素浓度,不同浓度秋水仙素对单倍体加倍率显著不同,0.06%的秋水仙素加倍率最高,为20.91%;不同自交后代的单倍体加倍率无明显差异,但秋水仙素与自交后代存在互作效应.将4个不同自交后代的20个DH系与5个测验种形成的双列杂交结果表明,S₀世代产生的DH系的一般配合力均值较低;S₂和S₃世代DH系产量配合力变幅相近,一般配合力较高.S₂代是诱导产生DH系的最佳世代.     

Stock6杂交诱导不同热带硬粒基因型玉米研究

2009～2010年用Stock 6对符合广西玉米育种目标的20份热带硬粒基因型种质进行杂交诱导研究。结果表明,20份不同热带硬粒基因型玉米材料均受Stock 6孤雌生殖诱导产生单倍体,诱导率为0.84%～7.10%,平均为2.84%;其中,5份种质受Stock 6孤雌生殖诱导的单倍体频率较高,且子粒R-navajo标记表达较强,不仅可用于热带硬粒基因型玉米DH系的培育,也可作为热带诱导系创制的基础材料。     

农大高诱1号对玉米不同种质类群诱导单倍体的效果初探

利用农大高诱1号对玉米不同种质类群S1代进行单倍体诱导,结果表明：不同种质类群平均单倍体诱导率为3．2％,不同类群间存在显著差异,对Lancaster群授粉所产生的群单倍体诱导率最高为4．6％,比Reid、唐四平头和旅大红骨类群诱导率高,达到5％显著水平,对热导地方种质群最低为1．8％,达到1％极显著水平。因此,最优诱导单倍体类群为Lancaster群。对5个基础种质群进行诱导,都表现为单倍体雌稳自然育性恢复较高,果穗结实株率平均达到92．9％。雄稳自然育性恢复极低,不同基因型材料诱导产生出的单倍体雄穗育性存在很大差异,5个基础种质群单倍体平均散粉率7．4％,旅大红骨和Lancaster群中诱导出的单倍体的散粉株率最高。获得的13个DH系在株高、散粉期和果穗特性等农艺性状表现一致,并且试配参加田间试验。     

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。     

玉米高频率单倍生殖诱导系吉高诱系3号的选育

对单倍体诱导系Stock6进行改良,从Stock6与M278的杂交后代中连续6代测交和选择,育成了高频率单倍体诱导系吉高诱系3号。通过对20个不同基因型材料的单倍体诱导结果表明,单倍体诱导率介于5.50%～15.94%,平均单倍体诱导率为10.40%,是Stock6的10倍;子粒Navajo标记性状明显、稳定,花粉量大、结实性好、抗病性强,是优良的单倍体诱导系。     

玉米及其野生近缘材料的分类

根据大刍草形态学性状的显著区别,大刍草可分为5个植物学种。大刍草是玉米亲缘关系最近的野生近缘材料已被众多研究结果证实,玉米的直接祖先是否是大刍草还没有定论。对玉米与大刍草的分类系统作了介绍,同时对5个大刍草植物学种的特征特性、玉米与摩擦禾分类作了描述。