我国牧草诱变育种研究进展

本文从诱变机理、诱发的生物学效应、新种质材料的创造和新品种选育等不同角度简要综述了γ射线、离子束注入、航天搭载、诱发突变辅助选择方法等在牧草育种中的研究概况和最近新研究进展,并对牧草诱变技术的发展前景进行了展望。     

空间搭载对云南两个粳稻软米品系千粒重和粒形产生的影响

为选育软米高千粒重的新种质材料,利用"实践八号"航天育种卫星搭载2个云南粳稻软米品系云粳20号和H559种子,进行15d诱变处理,对SP3种子千粒重及其粒型诱变效果进行分析。结果表明,2个供试品系空间诱变后的千粒重和粒形发生了有益变异,云粳20号千粒重突变频率为11.7%,H559千粒重突变频率为10%,变异幅度分别为20.66~28.28g和20.78~28.34g,与对照相差最大为6g以上;云粳20号粒长突变频率为15%,H559突变频率为12%,变异幅度分别为5.1~7.6 mm和5.0~7.5 mm,与对照相差最大为2.4mm;云粳20号粒宽突变频率为13.5%,H559突变频率为10%,变异幅度分别为2.9~3.9 mm和2.9~3.7 mm,与对照相差最大为0.4mm;进一步分析表明,千粒重与粒长和粒宽成显著正相关,相关系数分别为0.44和0.49。航天诱变导致了千粒重和粒形性状变异,出现了高千粒重软米新材料。     

实践八号育种卫星搭载籼稻的诱变效应研究

利用卫星搭载4个籼稻品种(系)的干种子,对SP1代种子活力和农艺性状、SP2代农艺性状、稻米直链淀粉含量和白叶枯病抗性进行诱变效应分析,结果表明:空间环境对籼稻种子损伤较小,SP1代的发芽率、芽长、株高以及结实率的生理损伤变幅为0～26.9%;对空间环境的敏感性由强到弱依次为桂99、航恢7号、R998、金航138。SP1代表型不发生分离;SP2代在株高、分蘖、谷粒重、稻米直链淀粉含量和白叶枯病抗性等性状出现分离,突变性状在SP3代能够遗传。空间诱变不仅能使水稻农艺性状发生变异,而且能使稻米品质和抗病性产生变异。     

水稻无叶枕基因克隆及应用研究

本研究报道由早籼品种"广陆矮4号"经60Coγ射线辐射诱变产生的水稻无叶枕突变体Oslg1-3。该水稻无叶枕性状受单隐性基因控制,通过图位克隆的方法将基因定位在第4号染色体,并最终克隆出该基因。除了无叶枕以外,Oslg1-3突变体的叶角即叶片与叶鞘之间的夹角也很小,因而叶片直立,可以用来培育叶片直立型水稻新品种。田间试验分析表明,经过遗传改良的Oslg1-3品系在合理密植的条件下能够显著提高水稻的产量,显示出该突变体材料在水稻育种实践中具有重要的应用价值。     

航恢七号空间诱变变异株系的稻瘟病抗性研究

本研究对卫星搭载水稻品种航恢七号SP3代株系进行稻瘟病抗性鉴定研究,并对抗性变异株系作分子生物学分析。结果表明,250个航恢七号SP3代农艺经济性状优良株系经接种后,抗性变异株系H24对菌株GD3286表现抗性分离,分离比例为119∶108,其抗性遗传可能受2对互补抗病基因控制,且在SP4代仍存在抗性分离;H24SP5代株系的抗谱较原种对照显著提高,其抗谱达到84.4%,而原种对照的抗谱仅为40.6%,且H24对部分致病谱较广或专化性致病菌株表现抗病突变。经全基因组内微卫星多态性分析,H24与原种对照间未表现DNA多态性。     

N~+注入诱变高自溶度的乳酸菌突变株

通过N+注入方式对乳酸菌唾液链球菌嗜热亚种GS1和德氏乳杆菌保加利亚亚种LD3进行诱变,获得自溶度较高的乳酸菌菌株。离子注入剂量为1×2.6×103～6×2.6×1013时,菌株的存活率曲线呈典型的"马鞍型"剂量-效应曲线,总突变率达到57%～74%。离子注入能量为50keV,最佳注入剂量为4×2.6×1013 ion/cm2,此时,菌体存活率为25%～33%。筛选得到的乳酸菌菌株,自溶度变化幅度在127.98%～-51.96%之间。得到2株自溶度显著提高的突变菌株,分别命名为LD3-A3和GS1-B13,与出发菌株相比其自溶度分别提高了127.98%和115.11%。经5次传代培养,突变株的自溶度和遗传性状比较稳定。结果表明离子注入诱变技术是一种理想的乳酸菌发酵剂菌种选育方法。     

空间坏境对大豆主要农艺性状及蛋白品质的诱变效应

以“实践八号”育种卫星搭载的3个大豆品种中黄28、中黄29、中黄31为材料,调查了空间诱变后代SP1、SP2代的主要农艺性状分析检测SP2、SP3种子的蛋白质组分（11S/7S球蛋白）、Kunitz胰蛋白酶抑制剂（SKTI）等品质性状分析检测,以为利用空间诱变技术改良大豆品质提供理论依据。结果表明,3个大豆品种对空间环境的反应敏感性不同,中黄28和中黄29的SP1代分别获得3株和12株变异株,变异率分别为0.417 %和1.667 %,而中黄31的SP1代没有发现变异植株,且中黄28的2株（01-SP2-1、01-SP2-2）和中黄29的5株（02-SP2-2、02-SP2-5、02-SP2-6、02-SP2-7、02-SP2-8）变异株在SP2代发生性状分离;空间环境使大豆11S 蛋白亚基发生变异,SKTI基因发生突变。空间诱变既可改良农艺性状,也可改良品质性状。     

桑树种子航天诱变试验

利用返回式卫星搭载10个桑树品种(组合)的种子空间飞行18 d,返回地面后使种子发芽并播种、栽培,观察与调查变异情况。试验结果表明,经卫星搭载的种子总体具有较高的发芽率和较好的发芽势,苗期发现苗木的子叶和真叶有畸形变异现象,移栽后侧枝早发、单株侧枝数量多而壮,单株间的产叶量变化幅度较大。     

早籼稻空间诱变新品种“浙101”的选育

早籼“浙9248”经卫星搭载诱变处理,SP2在株高、生育期、穗长、每穗粒数、千粒重、结实率、抗病性等性状上出现了较大的分离,经病区多代筛选培育获得早籼突变体“浙101”,在熟期、抗病性和产量等性状上比原亲本有明显改良。2003-2004年浙江省两年区试平均每公顷产量7189.5 kg,比对照“嘉育293”增产3.7%,表现株型适中,穗、粒、重兼顾,茎秆粗壮,抗倒性强,抗稻瘟病等特点。2002-2004年经浙江省多点稻瘟病和白叶枯病联合鉴定,平均叶瘟0.8级,穗瘟1.5级,穗瘟损失率2.6%;白叶枯病4级,抗病性比原亲本和对照有显著提高。2005年10月通过浙江省农作物品种审定委员会审定,是浙江省第1个通过空间诱变技术选育成功的早籼稻新品种,适宜在浙江省及长江中下游稻区作早籼稻种植。该品种的选育成功表明空间诱变同步改良早籼稻多个性状的可能性与有效性,为改良水稻品种的抗性提供了新的途径。     

固醇调节元件结合蛋白裂解激活蛋白(SCAP)的研究进展

对SCAP的结构、功能、单核苷酸多态性等方面作一综述,并就固醇对SCAP的反馈性调节机制进行讨论。