玉米单倍体成熟胚组培加倍效果研究

以豫高诱一号(YHI-1)诱导系为父本诱导先玉335产生成熟单倍体子粒的胚为材料,采用MS培养基,用0.005%,0.01%,0.02%和0.03%的秋水仙素分别处理12,24和36 h,以不加秋水仙素的MS培养基为对照,统计成熟胚的成苗率以及成苗后单倍体植株的散粉率。结果表明,秋水仙素的质量分数越大,处理时间越长,成苗率越低,以0.005%质量分数的秋水仙素处理12 h,平均成苗率最高,达96.97%,0.03%的质量分数处理36 h最低,仅为24.23%,处理时间和质量分数之间存在极显著的互作效应。用较短时间(12 h)处理时散粉率随着秋水仙素质量分数的增加呈升高趋势,但在较高质量分数(大于0.01%)的秋水仙素条件下,散粉率随处理时间增加而降低。综合考虑散粉率和成活率,以0.005%的秋水仙素处理24 h最佳,综合效率达57.61%。     

玉米单倍体育性自然恢复研究进展

玉米单倍体育种技术能快速创制出纯系,显著缩短育种年限,提高育种效率,节约育种成本。单倍体高效成功加倍是该技术规模化应用的关键环节。自然加倍是一种最简便的加倍方法,笔者总结了玉米单倍体雄花和雌花育性自然恢复的表现、影响单倍体育性自然恢复的因素以及玉米单倍体育性自然恢复的有关细胞学及分子机制,并就其未来研究以及发展前景做了初步阐述与展望。     

玉米抗倒伏相关性状的遗传特性研究

以抗倒性差异较大的2个自交系L 85和L 57为亲本,通过杂交和连续2代自交得到230个F_(2:3)家系,连续2 a田间试验对不同家系的株高、穗位高、穗高系数、穗下节穿刺力、地上第3节穿刺力和穗轴折断力等6个抗倒伏相关性状进行分析。结果表明,群体内不同基因型家系间、年份间以及基因型与年份的互作均存在显著或极显著差异;各性状呈正态分布,表现出数量性状的遗传特征。6个性状间表现出一定的相关性,株高与穗位高、穗下节穿刺力、地上第3节穿刺力呈极显著正相关;但穗高系数与穗下节穿刺力呈现出极显著负相关;穗轴折断力与穗下节穿刺力和地上第3节穿刺力均呈显著正相关。由于株高、穗位高和穗高系数的遗传力较高,均在70%以上,而穗下节穿刺力、地上第3节穿刺力和穗轴折断力的遗传力较低,均在40%以下,因此,在分离早代选系时,应重点选择穗高系数较低的单株,不仅可以提高穗下节穿刺力,同时根据其相关性,可提高地上第3节穿刺力和穗轴折断力,从而提高抗倒性选择效果和子粒机收品质。     

玉米不同基础群体孤雌生殖诱导系诱导能力评价

从10个不同基础群体各选5个诱导率较高的孤雌生殖诱导系,50个诱导系为父本,以郑单958杂交种为母本,分别杂交进行诱导能力评价。结果表明,10个不同基础群体间诱导率存在极显著差异,9号基础群体的平均诱导率高达11.26%,居第1位;2号群体次之,平均诱导率为9.74%。不同基因型诱导系间诱导能力存在显著性差异,诱导系5-2、9-4、5-4、9-3、9-1、2-5、9-5和9-2的诱导率均达到10%以上,其中5-2诱导率最高,达到14.12%。同一诱导系不同杂交诱导果穗之间也存在极显著差异,50个诱导系平均变异系数达47.28%,其中5-4、2-3和3-1等诱导系各自不同诱导果穗间的诱导率变异系数均在5%以下,1-5、8-2、8-1和10-2则高达50%以上。诱导率不仅受父本诱导系基因型的控制,同时与父本基因型的稳定性表达及与母本的雌配子体之间存在显著的互作效应。诱导率高的群体中更有利于选到诱导率高而稳定的诱导系。     

玉米生物诱导孤雌生殖单倍体影响因素研究进展

玉米单倍体育种技术能显著缩短育种周期,提高育种效率,在现代商业化育种中占有重要的地位。规模化高效单倍体的产生是单倍体育种技术应用的前提条件。总结了父本诱导系、母本的遗传背景、诱导的环境、授粉方式等影响玉米生物诱导孤雌生殖单倍体产生的因素,通过文献综合分析得出了获得大量的孤雌生殖单倍体除了选择合适的高频率孤雌生殖诱导系外,同时要考虑其他诱导因素的影响。并就高效生产孤雌生殖单倍体的未来研究及发展方向进行了讨论,以期促进单倍育种技术的规模化应用。     

穗上多叶玉米自交系LY-1的遗传特性研究

利用外引玉米杂交种通过多年连续自交获得1份穗上叶片数为7～10片的自交系LY-1。研究该材料穗上叶片数的遗传特性,分别将其与3个不同穗上叶片数材料L583、LS-1和昌7-2不同遗传背景的自交系杂交,获得3个衍生的后代分离群体。通过穗上叶片数、株高、穗位高和穗高系数的分析,结果表明,F_1的穗上叶片数介于双亲之间,偏高亲值,没有明显杂种优势,表现出不完全显性遗传特性。株高、穗位高以及穗高系数均表现超高值亲本,具有极强的杂种优势。相关分析结果表明,穗上叶片数与穗高系数呈极显著的负相关,株高与穗上叶片数、穗位高以及穗位高与穗高系数均呈极显著正相关。从各性状的遗传力来看,3个群体株高和穗位高的平均遗传力较高,均在75%以上;其次是穗高系数;穗上叶片数的遗传力仅为62.43%。因此,利用LY-1作为多叶资源进行种质改良和新品种选育,可降低穗位相对高度,提高植株的抗倒伏能力。     

基于核磁共振的玉米不同籽粒类型单粒质量和含油率分析

针对现有玉米单倍体核磁共振分选系统基于一个含油率阈值,无法对胚败育籽粒和单倍体籽粒正确分选的问题,分别对玉米生物诱导产生的二倍体、单倍体和胚败育3种不同籽粒类型的单粒质量和含油率进行分析,提出了利用籽粒含油率双阈值提高单倍体正确识别率的分选方法。该研究以2个普通玉米杂交种和3个自交系为母本,以高油型诱导系为父本,进行生物诱导产生的3种不同类型籽粒为研究对象,利用核磁共振分选系统分别对不同类型籽粒的单粒质量和含油率进行测定,结果表明：单粒质量整体表现为单倍体>二倍体>胚败育,除二倍体籽粒与胚败育籽粒间存在极显著差异外,其他籽粒类型间差异不显著;不同类型籽粒的单粒质量平均变异系数为16.62%,并且每个材料的3种籽粒类型间出现较大的重叠区域。而不同类型籽粒含油率整体表现为二倍体>单倍体>胚败育,变异性以二倍体最小,平均变异系数仅为12.52%,其次是单倍体,而胚败育籽粒最高（34.14%）,但其含油率最低且均≤2%;每个材料各自的3种类型籽粒间含油率呈现梯度分布,存在较明显的界限。由此可见,利用籽粒含油率能够区分玉米生物诱导的3种不同籽粒类型,而单粒质量则不能;通过设置二倍体籽粒的最小含油率为上限,胚败育籽粒的最大含油率为下限,利用含油率的双阈值可提高单倍体的正确识别率,为玉米生物诱导单倍体高效自动化分选提供依据。     

玉米生物诱导孤雌生殖单倍体影响因素研究进展

玉米单倍体育种技术能显著缩短育种周期,提高育种效率,在现代商业化育种中占有重要的地位。规模化高效单倍体的产生是单倍体育种技术应用的前提条件。总结了父本诱导系、母本的遗传背景、诱导的环境、授粉方式等影响玉米生物诱导孤雌生殖单倍体产生的因素,通过文献综合分析得出了获得大量的孤雌生殖单倍体除了选择合适的高频率孤雌生殖诱导系外,同时要考虑其他诱导因素的影响。并就高效生产孤雌生殖单倍体的未来研究及发展方向进行了讨论,以期促进单倍育种技术的规模化应用。