我国玉米单倍体育种技术研究进展

介绍了我国玉米单倍体产生途径、鉴定方法以及加倍方法的研究进展,并对单倍体技术在玉米育种中的应用价值进行了概述。     

不同杂交技术对小麦×玉米产生单倍体的影响

首次在小麦与玉米杂交产生小麦单倍体方法中应用改良垂直穗轴剪颖剪药授粉技术和不去雄授粉技术,并与常规去雄授粉技术进行比较。其结果:平均胚产生频率常规去雄授粉技术为29.9％,改良垂直穗轴剪颖剪药授粉技术为21.4％,不去雄授粉技术为17.2％。3种杂交技术之间植株产生频率十分接近,分别是81.0％、81.8％和78.9％。尽管统计分析表明3种杂交技术间胚产生频率存在着显著差异,但是改良垂直剪颖剪药技术工序少,操作简便,速度快,工效高,应是首先推荐使用的技术。4个小麦品种的胚产生频率在18.5％～29.1％间(平均22.6％),存在着显著差异。植株产生频率在74.4％～87.2％之间,平均为80.6％。     

糯玉米单倍体诱导及其加倍研究

以吉诱101为父本诱导11份糯玉米材料,研究花丝长度、授粉时期对糯玉米单倍体诱导率的影响,比较不同处理方法对糯玉米单倍体的加倍效果。结果表明,糯玉米单倍体平均诱导率,长花丝时期授粉为13.47%,短花丝时期授粉为5.75%;伏后期授粉为12.86%,伏期授粉为6.22%。加倍试验结果表明,平均散粉率,浸芽法(10.66%)浸根法(6.20%)浸种法(4.34%)自然加倍法(1.05%),其中,浸芽法加倍效果最好。     

苦瓜未授粉子房的胚状体诱导

苦瓜常规育种获得纯合株系耗时长、成本高,通过离体雌核培养途径获得单倍体可加速苦瓜育种进程。为建立苦瓜未授粉子房离体培养再生体系,本研究利用苦瓜未授粉子房为外植体,研究基因型、接种方式、激素配比、胚囊发育时期、预培养处理对胚状体诱导效果的影响。结果表明:MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA1.00 mg/L+2,4-D 1.0 mg/L+TDZ 0.04 mg/L培养基胚状体的诱导率最高,为19.60%;在8个苦瓜品种中,2个植株生长势强的品种‘桂农科3号’和‘泰国山’苦瓜胚状体诱导率较高,适合作为离体雌核诱导的实验材料;开花当天的子房去除表皮后横切成2 mm的薄片可有效降低愈伤组织的形成,提高胚状体的诱导率;在黑暗和33℃条件下热激3 d有利于子房的转绿和出胚。本研究对苦瓜未授粉子房的胚状体诱导关键因子进行优化,为创制苦瓜单倍体育种材料提供帮助。     

辽诱系列玉米单倍体诱导系的选育

采用多个测验种逐代跟踪测定诱导率的方法,利用俄罗斯引进的单倍体诱导系资源,经过5年7代选育出辽诱系列玉米单倍体诱导系辽诱1号、辽诱2号、辽诱3号和辽诱4号。对22个品种的诱导效果试验表明,辽诱1号、辽诱2号、辽诱3号和辽诱4号的综合诱导率分别为6.85%、7.53%、6.66%和6.03%,比对照高诱五号分别高出0.6倍、0.8倍、0.6倍和0.4倍。诱导基因检测结果表明,辽诱系列诱导系具有诱导率高、花粉量大、抗病、抗倒、易繁殖等优良特性,且存在和高诱五号共同的诱导基因GRMZM2G471240,是开展玉米单倍体育种的理想诱导系。     

高效玉米育种技术模式的比较研究

对药剂诱导玉米孤雌生殖选育自交系和单倍体活体诱导玉米孤雌生殖,两种育种模式通过试验做了比较,两种方法获得纯合稳定自交系的年限是一样的,育种周期一般比传统的可缩短1/2以上;但从高效和实际应用方面,利用药剂诱导玉米孤雌生殖直接产生纯合二倍体的选系方法优于单倍体诱导选系方法。     

秋水仙素及辅助处理对小麦×玉米单倍体加倍的影响

为了寻找方便、安全、高效的小麦单倍体苗加倍处理方法,选用秋水仙素3个浓度(0.1%、0.2%、0.3%)、3个处理时间(3h、4h、5h)对单倍体苗进行浸根加倍处理;同时,比较了加光与不加光、全程通气与不通气、分蘖节打孔与不打孔等技术措施下单倍体苗的移栽成活率、加倍结实率。结果表明,室温下以0.2%的秋水仙素浸根处理3~4h,期间持续通入空气并进行遮光处理的效果最佳,可获得90.0%的加倍率。避光和持续通气处理有利于提高成活率和加倍率,其在高浓度加倍处理和长时间加倍处理时显得尤其重要。分蘖节打孔伤害了植株,降低了加倍后植株的成活率,但能提高低浓度短时间处理时植株的加倍率,对低浓度长时间处理和高浓度处理则不适用。     

提高小麦×玉米产生的单倍体成胚率的研究

为了提高小麦×玉米产生单倍体的频率,采用人工控制环境条件的室内离体培养法和田间常规杂交法诱导小麦×玉米单倍体,研究了不同生长环境下的成胚率、环境温度对离体培养法成胚率以及T>10℃有效积温对常规杂交法成胚率的影响效果。结果表明,就平均成胚率而言,室内离体培养法(23.6%)高于常规杂交法(18.1%),且以20℃、光照3 000 Lx、12 h/d、相对湿度70%条件下离体培养杂交穗14 d获得的成胚率最高(28.6%);授粉后足够的T>10℃有效积温是高成胚率的必要条件,获得最高成胚率的T>10℃有效积温在187.9~254.9℃之间;授粉后环境温度是影响成胚速率的重要因素,以20℃最佳。     

Advantages of Wild Diploid Solanum Species Over Cultivated Diploid Relatives in Potato Breeding Programs

For breeding programs of the tetraploid potato (Solanum tuberosum), both wild and cultivated diploid relatives are valuable sources of genetic diversity. While both types of germplasm are used in breeding programs, there are several advantages to using wild relatives. Diploid relatives are typically crossed with haploids (2n = 2x = 24) from tetraploid S. tuberosum to improve daylength adaptation. Most haploids are male sterile, so they are typically used as female parents. Cultivated diploids, such as members of the Phureja Group, produce male sterile hybrids when crossed as females to haploids; wild relatives, such as S. tarijense, often produce male fertile hybrids. Tuber yield following crosses of haploids to cultivated or wild relatives is often high. However, cultivated relatives generally produce hybrids with a high set of small tubers; hybrids from wild relatives are variable, but many are similar to cultivars in tuber size and set. While tubers of hybrids from cultivated relatives are typically rough, with deep eyes and raised internodes, those from wild relatives are often smooth. Tuber dormancy in hybrids with cultivated relatives is generally short, while that in hybrids with wild species is longer, allowing for storage over winter. Finally, resistance to several major diseases and stresses has been found in wild species and their hybrids with S. tuberosum haploids. The desirable traits in hybrids are transmitted to tetraploids via unilateral sexual polyploidization (4x × 2x or 2x × 4x crosses in which the diploid parent produces 2n gametes). Wild Solanum species are recommended for use in potato breeding programs as sources of genetic diversity that can be adapted easily following hybridization with S. tuberosum haploids.     

生物技术在玉米育种中的应用

综述了玉米育种上应用的几种生物技术,其中单倍体技术包括花药培养、Stock6单倍体技术,化学诱导孤雌生殖技术;分子标记技术包括SSR、RFLP、RAPD和AFLP.概述了各种技术的方法、特点和应用.