玉米杂交诱导单倍生殖育种工具材料——单倍体诱导系

玉米育种的关键在于自交系的选拔。优良自交系选育的质量和速度决定了组配杂交种的水平和表现。传统的自交系选育方法所需周期长、规模大、费时费力,已不能适应现代市场对于新品种的需求。目前,最好的方法是双单倍体育种方法,此方法通过单倍体诱导系可以诱导产生10%左右的母本单倍体种子,经过加倍处理,即可获得100%纯合的自交系。杂交诱导单倍体育种方法的根基是诱导系的创制与诱导率提升。     

作物遗传学发展历程回顾与玉米育种目标的前瞻

遗传学的发展是依据性状表现在亲子间传递关系来建立遗传理论及法则,然后从解析遗传基因的核苷酸分子结构来验证遗传理论及法则。育种学是应用遗传原理,依据人类需要,选择并固定在某一特定生育环境最佳性状表现的遗传组合个体或品种,采用分子方法及关联分析来定义影响某一特定性状表现的遗传基因及遗传机制。未来对基因组学基因功能整体运作协调配合的了解,将提高育种的选择效率,并获得适应某一特定生育环境的最佳作物品种。     

世界转基因农作物的应用现状和发展趋势

本文简述了世界转基因(GM)农作物的应用现状、应用面积和国家、GM作物种类和性状等,并依据美国GM农作物的应用现状,提出了未来作物育种的发展方向,以及生物技术育种对传统育种的发展带来的冲击等。     

玉米杂交诱导单倍体选育自交系技术规范修订版

分析近年国内外单倍体育种研究理论与经验, 经美国著名单倍体育种家张铭堂指导, 组装集成出本技术规范, 供试用参照。本规范制定了杂交诱导单倍体生殖方法选育自交系的基本操作程序, 将单倍体杂交诱导、子粒鉴选、植株确认、自然与人工加倍及双单倍体获得5个环节作出技术规定。首次提出“诱导系杂交组合”、“二环双单系”的概念与应用效果。化学加倍环节是技术关键, 属各公司商业机密范畴, 未加细化, 仅就要点说明。经多年实践验证, 规模化应用该规范程序, 只需 2～3个生育世代即可批量选育出遗传高度纯合的玉米自交系(DH系)。     

不同除草剂加倍玉米单倍体的效率

通过比较3种除草剂加倍玉米单倍体的效率,提出了利用除草剂加倍玉米单倍体的新方法。以先玉335、中农大4号和8607×8609三个基因型诱导的单倍体籽粒为材料,利用20、40、80和160 μmol L^-1浓度的甲基胺草磷、炔苯酰草胺和氟乐灵作为加倍药剂,在单倍体植株生长到三叶期和五叶期时,用滴心法处理幼苗,选择有花粉的单株自交,收获后调查果穗加倍率;采用细胞学方法观察单倍体的染色体数目和花粉的活性。结果表明,20~160 μmol L^-1的3种除草剂对玉米单倍体加倍均有效果,加倍率在3.42%~26.32%之间。甲基胺草磷、炔苯酰草胺和氟乐灵的加倍率分别为4.29%~26.32%、3.85%~20.81%和3.42%~17.61%;其中80 μmol L^-1甲基胺草磷的加倍效果最佳,使用80 μmol L^-1甲基胺草磷处理3个杂交种的单倍体,平均加倍率分别为25.02%、20.13%和14.99%。方差分析表明,3个基因型间的单倍体加倍率均呈极显著差异,可见使用甲基胺草磷、炔苯酰草胺、氟乐灵可以提高玉米单倍体的加倍频率,但不同基因型单倍体对除草剂的敏感性存在差异。     

玉米自交系选育的理论基础与实践经验

选拔是生物演化(天然选拔)及动植物改良(人为选拔)的有效工具。生态环境的多元化差异、遗传基因的多样性、基因的不同变异方式以及与环境的互作是玉米育种的遗传学基础。本文依据多年形成的选系理论,对选系实践经验加以探讨。     

美国玉米诱变(花粉EMS)育种的商业化实施典例

科学的发明、进步与创新,虽然多多少少带有一些运气,每个人能够在面对问题时的明确认知目标、周密的思维设计、成熟的操作技巧、把握机会的能力以及面对挑战的信心与勇气,则是成功的必要条件。本文就张铭堂先生本人在英国普内门公司成功进行玉米花粉EMS(甲磺酸乙酯)诱变遗传育种案例的策划、实施过程及分析结果,提供给年轻育种家一些可供参考的成功经验。     

玉米杂交诱导单倍生殖(单倍体)选育自交系技术规范(暂行版)

汇总国内外单倍体育种研究理论与经验，经美国著名单倍体育种家张铭堂指导，组装集成出本规范，供试用参考。本规范制定了杂交诱导单倍生殖方法选育自交系的基本操作程序，将单倍体杂交诱导、子粒鉴选、植株确认、自然与人工加倍及双单倍体获得5个环节作出技术规定。在每个环节都还有技术关键(特别是人工加倍等多属商业机密范畴)在试用与待熟化。经多年实践验证，按此规范程序，只需2～3个生育世代即可批量选育出遗传高度纯合自交系。