作物单倍体二倍化及其染色体倍性鉴定研究进展

综述了农作物单倍体二倍化各种方法的特点及作物细胞染色体鉴定技术，分析比较了各种方法操作的简便性、可靠性以及适用范围，并对今后的发展趋势作了展望。     

不同生态环境的玉米单倍体自然加倍效果研究

为探讨有利于玉米单倍体自然加倍的环境条件和基因型材料,为单倍体育种提供参考,利用玉米孤雌生殖诱导系农大高诱1号和5份不同基因型材料诱导产生的玉米单倍体,分别在石家庄春播、石家庄夏播和三亚冬播,在3种生态环境条件下开展玉米单倍体自然加倍效果的研究。结果表明：不同基因型材料间、不同环境条件下,玉米单倍体自然加倍效果差异明显,其中,三亚冬播效果最好,石家庄春播次之,石家庄夏播不适合单倍体自然加倍;参试基因型材料中,先玉808、 MSD1和DMY1的自然加倍效果较好。     

不同生态条件下玉米单倍体自然加倍率及除草剂加倍效果

单倍体加倍率低成为玉米单倍体育种的限制性因素。为了提高玉米单倍体的加倍率,研究两种生态条件下单倍体的自然加倍率,比较甲基胺草磷(APM)和氟乐灵两种除草剂在不同浓度和处理方法下玉米单倍体的加倍效率。结果表明,海南试验点的单倍体自然加倍率要高于贵州贵阳试点。应用除草剂可以明显提高雅玉889和京糯208单倍体的加倍率,基础材料基因型对自然加倍率和除草剂加倍率都具有显著影响。APM和氟乐灵均是在浓度为80μmol·L~(-1)处理单倍体加倍率最高,APM处理的单倍体加倍率要高于氟乐灵,采用滴心法和浸种法处理的单倍体加倍率无明显差异。综上,如采用自然加倍,应在海南试验点种植单倍体;如采用除草剂加倍,应使用浓度为80μmol·L~(-1)的APM,采用滴心法或浸种法对雅玉889和京糯208单倍体加倍。     

不同播期对玉米单倍体自然加倍效果的影响

为探索河南省新乡市气候条件下玉米单倍体自然加倍的最佳播期,以H847×H865的F1代为基础材料,用孤雌生殖诱导系1089诱导其获得的单倍体为试验材料,采用10个播期(4月27日、5月2日、5月7日、5月12日、5月17日、5月22日、5月27日、6月2日、6月7日、6月12日)分期播种,研究不同播种期对玉米单倍体自然加倍率(显花药率、结实株率)的影响。连续2 a的试验结果表明:不同播期对玉米单倍体自然加倍率的影响有明显差异,4月27日播期的单倍体植株显花药率(57.2%)和结实株率(7.2%)均为最高;其次是5月2日播期,单倍体植株显花药率和结实株率分别为56.7%和6.8%;6月7日播期的单倍体显花药率(12.7%)最低,6月12日播期的结实株率(1.0%)最低;10个播期的单倍体显花药率平均为30.2%,结实株率平均为4.78%。4月27日、5月2日2个播期单倍体的自然加倍率与其他播期相比达极显著差异,表明在当地气候条件下,4月27日—5月2日播种有利于玉米单倍体的自然加倍。     

不同基因型玉米单倍体雄穗自然加倍研究

为探讨不同基因型的玉米单倍体雄穗自然加倍的情况,利用由7个优良自交系组配的FAPW/BN490A、BN490A/BN486A、PHZ51/H33和MT-1/H32等4个单倍体群体研究玉米单倍体的花药外露与花粉育性。结果表明:FAPW/BN490A群体位于雄穗分枝的花药外露概率高于位于雄穗主轴的花药外露概率;在所研究的4个单倍体群体中,FAPW/BN490A群体的花药外露率和可育花粉率均为最高,平均值分别为35.7%和72.2%;其次为BN490A/BN486A群体(13.0%,53.8%)与PHZ51/H33群体(13.0%,48.7%),MT-1/H32群体的最低,分别为12.0%和47.4%;通过多重比较发现FAPW/BN490A群体的花药外露率和花粉可育率与其余3个群体均显著差异,但其余3个群体间无差异,表明玉米单倍体的雄穗育性只在特定基因型间存在差异;在4个单倍体群体花药不外露株的植株中,均存在一定比例可育的花药,花粉可育率为0~95.0%,且每个群体可育花粉率在0~25.0%和25.0%~50.0%的植株较多,而50.0%~75.0%和75.0%的植株较少,即不同基因型的玉米单倍体群体中,花药不外露株的雄穗育性有较低程度恢复,且可育花粉率越高的植株数越少。     

水稻单倍体离体自然加倍因素的研究

以籼爪杂交稻F2花粉单倍体幼穗为材料，对山梨醇，蔗糖，2，4－D和NAA作了不同浓度配比的矩阵图法设计试验，获得高达91．7％的二倍体自然加倍率，试验结果表明，附加山梨醇20－80克／升无蔗糖的N6培养基对单倍体的自然加倍有明显的促进作用；培养基中附加1－4毫克／升2，4－D亦可大大提高加倍率，形成2，4－D→愈伤组织→自然加倍正相关关系，水稻单倍体具有绿苗诱导率高和倍性不稳定的特点。     

玉米单倍体在春夏不同播期条件下的自然加倍效果研究

[目的]研究不同基因型玉米(Zea mays L.)单倍体在春夏不同播期条件下的自然加倍效果,为玉米单倍体育种的应用提供参考。[方法]选取6个不同材料来源的玉米杂交组合178/137、郑58/7319、8102/6213、478/6231、7922/T138、5312/4122作为母本材料,散粉期用单倍体诱导系高诱一号作为父本进行杂交,成熟收获后根据籽粒标记挑选出准单倍体籽粒。将得到的各个材料的准单倍体籽粒分别于2011年5月2日(春播)和6月15日(夏播)种植在试验基地,观察测定其散粉率、育性自然恢复率和结实株率等。[结果]不同基因型玉米单倍体在春夏不同播期条件处理下自然加倍效果具有明显的差异:显花散粉率最高为57.72%,最低为5.83%,平均为31.81%;自交结实率最高为6.8%,最低为3.3%,平均为5.1%。不同材料来源的玉米单倍体夏播和春播的显花散粉率平均分别为34.24%、29.37%,夏播比春播高4.87%;自交结实率夏播明显高于春播。[结论]夏播更利于玉米单倍体的自然加倍。     

单倍体技术在玉米育种上的应用

玉米育种是获得高产的重要环节,因此需要选择合适的育种技术。主要针对玉米单倍体的获得途径、鉴定方法和单倍体加倍技术,对单倍体技术在玉米育种中的应用进行了综述,并指出存在的问题及其发展趋势。     

玉米单倍体化学加倍效果研究

利用单倍体诱导系获得玉米单倍体,再加倍获得自交系是当前应用最广泛的玉米育种方法,可以加快玉米育种的进程,提高育种效率,而单倍体加倍方法是其中的关键环节。采用大田注射法研究了秋水仙素不同配方对10个玉米材料的单倍体加倍效果。结果表明,秋水仙素具有很好的加倍作用,剂量以0.06%秋水仙素+2%二甲基亚砜(DMSO)为优,加倍率为6.5%~31.3%,平均加倍率17.47%。     

玉米单倍体育种技术研究概述

阐述了单倍体的概况、单倍体诱导机理、加倍方法、加倍材料的表现与田间管理等。重点阐述了加倍方法和基础材料的选择,指出单倍体育种应注意的几个问题,并提出单倍体育种技术发展前景。     

Cytological study on haploid male fertility in maize

Doubled haploid(DH) breeding technology, which relies on haploid genome doubling, is widely used in commercial maize breeding. Spontaneous haploid genome doubling(SHGD), a more simplified and straightforward method, is gaining popularity among maize breeders. However, the cytological mechanism of SHGD remains unclear. This study crossed inbred lines RL36 and RL7, which have differing SHGD abilities, with inducer line YHI-1 to obtain haploid kernels. The meiotic processes of pollen mother cells(P...     

玉米单倍体诱导及化学加倍方法的研究

【目的】玉米单倍体的诱导及加倍.【方法】以北方春玉米区高抗丝黑穗病自交系K88和高感丝黑穗病自交系G115的杂交F1代作为母本,以5个诱导系(JS6-11~JS6-15)作为父本,进行单倍体杂交诱导试验;以秋水仙素作为玉米单倍体人工染色体加倍药剂,采取4种(浸根法、浸芽法、滴心叶法、针刺生长点法)处理方法,每种方法设置3个浓度梯度(0.2、0.4和0.6 mg·m L-1),并分别以体积分数2%DMSO+5%甘油溶液作为辅助药剂,进行单倍体加倍试验.【结果和结论】花丝长短和授粉时间对单倍体诱导率有重要影响.延迟授粉(长花丝≥7cm)的平均单倍体诱导率为17.0%,约为正常授粉(短花丝≤4 cm)条件下的3.3倍;伏后授粉的诱导率平均为18.4%,约为伏期授粉的3.4倍,证明延迟授粉时间和较低的温度有利于提高单倍体诱导率.秋水仙素加倍试验表明,浸根法对植株伤害较严重,存活率低于50%;针刺生长点法(0.6 mg·m L-1)和滴心叶法(0.4 mg·m L-1)的散粉率较高(45.9%,28.9%),相应的结实率也较高(15.2%,11.1%),说明针刺生长点法处理效果最好,滴心叶法次之.     

玉米单倍体雌穗育性自然恢复研究

为了对玉米单倍体雌穗育性恢复能力进行系统遗传分析,本研究以22个玉米自交系诱导产生的单倍体为材料对雌穗自然恢复能力进行观察,通过分类比较的方法分析单倍体雌穗平均结实株率、平均结实籽粒数和2个雌穗育性恢复指标自然恢复的遗传特点。结果表明,不同自交系的单倍体雌穗平均结实株率为89.54%,变异范围为73.56%~99.18%;单倍体雌穗平均结实籽粒数为15.4粒,变异范围为2.67~59.82粒。单倍体雌穗结实株率的广义遗传力为0.67,平均结实籽粒数的广义遗传力为0.86。22个自交系材料中,B73的单倍体雌穗育性恢复能力较其他试验材料强,单倍体雌穗平均结实株率为99.18%,平均结实籽粒数为59.82粒,基因型在单倍体雌穗育性自然恢复过程中起主要作用。通过对单倍体雌穗育性恢复与雄穗育性恢复性状进行相关性分析发现单倍体雌穗育性恢复与雄穗育性恢复是2个相对独立的过程。     

玉米单倍体诱导与加倍方法研究

以玉米孤生殖诱导系TY1和5个生产上大面积利用的玉米杂交种为材料,探究了不同环境条件下玉米单倍体的诱导率和加倍率.结果表明,不同基因型杂交种的单倍体诱导率存在显著的差异,郑单958和浚单18的单倍体诱导率较高,在海南的单倍体诱导率要明显高于甘肃点和郑州点.不同试剂和质量浓度的加倍结果表明,利用0.6 g.L-1的秋水仙素处理萌动的单倍体种子具有较好的加倍效果,而且不同遗传背景的单倍体加倍率同样存在显著的差异,在甘肃具有较高的加倍率.在单倍体育种过程中,应当利用中国良好的生态资源,在海南和甘肃分别建立单倍体诱导和加倍基地,以提高玉米单倍体的育种效率.     

玉米单倍体诱导率的优化研究

【目的】提高玉米单倍体诱导率.【方法】2011—2012年采用大田试验,分析母本基因型材料、种质和世代的选择、生态环境、授粉时期、果穗部位等5个处理因素对玉米单倍体诱导率的影响.【结果和结论】不同材料同一因素下以及同一材料不同因素下单倍体诱导率均存在差异.母本基因型间单倍体的诱导率差异显著,尚未发现不同杂交模式与诱导率之间存在明显的相关性;5大种质类群S1代为单倍体最佳诱导世代;三亚与长春相比更有利于提高单倍体的诱导率;早期授粉的玉米单倍体诱导率高于晚期授粉;果穗底部的单倍体诱导率低于顶部.     

玉米单倍体幼胚加倍效果观察

以玉米荧光单倍体诱导系CAU~(YFP)诱导杂交种郑单958所产生的单倍体幼胚为材料,评价组培条件下除草剂甲基胺草磷(Amiprophos-methyl,APM)对单倍体幼胚的加倍效果。结果表明:利用荧光鉴别单倍体幼胚的准确率可以达到93%以上,单倍体幼胚通过愈伤途径和非愈伤直接发芽途径的生苗效率分别为11.6%和96.8%,非愈伤途径更简便高效。不同浓度APM处理的单倍体雄穗散粉效果存在明显差异,0.2、0.5和1.0μmol/L 3个处理的成株散粉率分别为9.5%、18.5%和37.0%,而对照未发现散粉植株,表明APM处理幼胚可以显著提高单倍体加倍效率。     

玉米单倍体育种研究技术的探讨

玉米单倍体育种技术能显著加快育种进程,它是生物技术与常规育种方法结合产生的一条新的育种途径.文章就玉米单倍体育种技术研究进展及在玉米育种中的应用进行了综述,包括玉米单倍体育种技术中获得单倍体的方法,鉴别方法及二倍体加倍方法等关键步骤,并就国内玉米单倍体育种现状进行了分析、探讨和展望.     

玉米孤雌生殖单倍体诱导效率优化方法研究

玉米孤雌生殖单倍体的诱导是进行单倍体育种的重要环节。本研究选择20个杂交种作母本进行单倍体诱导,结果表明:不同母本基因型间单倍体频率差异显著,其中高频材料的单倍体频率约为低频材料的5倍。以郑单958为母本和CAUHOI-1杂交经多年试验初步表明在海南冬季进行单倍体诱导的效率(3.39%)显著高于北京夏季(1.86%)。杂交诱导果穗不同部位的单倍体频率存在差异,顶部的单倍体频率较高。吐丝后不同时期的单倍体诱导表明,在吐丝早期授粉的诱导效率最高。初步研究结果表明母本基因型、诱导地点以及授粉时期均对单倍体诱导有重要影响。选择高频的母本材料,在合适的地点于吐丝早期进行单倍体诱导是单倍体诱导的最佳方案。