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。     

单倍体诱导系在玉米育种研究中的初探

利用3个单倍体诱导系与8个不同基因型母本(普通玉米、甜玉米、糯玉米和甜糯玉米)杂交诱导,根据籽粒颜色、根尖染色体压片、气孔密度并结合田间植株表现鉴定单倍体,并利用秋水仙素处理加倍.结果表明,不同诱导系间诱导率存在差异,MT041 平均单倍体诱导率显著高于其他 2个诱导系,诱导率为4.17％;不同基因型母本间也存在显著差异,糯玉米和普通玉米材料单倍体率显著高于甜玉米,甜糯玉米杂交种对甜玉米单倍体提高有利.0.06％秋水仙素溶液浸根加倍效果显著高于0.02％浓度,但高浓度的秋水仙素处理成苗率不高,结果表明加倍技术仍然是制约DH育种技术广泛应用的瓶颈.     

玉米单倍体诱导系及其杂交种对不同类型F1的诱导率评价与应用

综合不同诱导系优良性状,组建了诱导系间杂交种,优化玉米(Zea mays)单倍体诱导技术,克服单倍体植株弱小、花粉量少、抗逆性差等缺点,研究了玉米单倍体诱导系及其杂交种对不同类型F1的诱导效果。结果表明,诱导率与母本基因型间差异达极显著水平,与父本间差异达显著水平。LA11的诱导率明显高于农大高诱1号,而两者的杂交种植株高大,雄花花粉量大,抗逆性强,综合性状明显优于两个诱导系,且诱导率接近较高的LA11,可以用于自然杂交诱导育种;自然加倍率与父本无关,与母本基因型关系密切。     

Tg29诱导糯玉米单倍体的效率及DH系鉴定

【目的】检验新选诱导系Tg29诱导糯玉米单倍体的效率以及糯玉米DH系的稳定性,为单倍体技术在糯玉米育种上的应用提供参考。【方法】将玉米孤雌生殖诱导系Tg29与16份不同基因型的自交系和杂交种杂交,并根据籽粒Navajo斑纹和ABPI紫色植株显性双标记系统对所诱导的孤雌生殖单倍体进行筛选;分析从京糯6/Tyc115中诱导出的单倍体经秋水仙素加倍获得的16份DH系的田间和农艺性状表现,从而对糯玉米DH系进行鉴定。【结果】在16份糯玉米母本材料中,从JN18、JN18/BN2和Tyc115中诱导单倍体的频率较高,分别为10.41%,9.79%和9.25%;而从浚白34和京糯6中诱导单倍体的频率较低,分别为3.45%和3.13%;Tg29的平均单倍体诱导率为6.55%。在株高、穗位、株型性状上,糯玉米DH系内均呈高度的一致性,其中Tyc115、京糯6、JN18等DH系在生长势和果穗性状上符合育种要求。【结论】利用Navajo斑纹和ABPI紫色植株显性双标记系统来鉴别杂交诱导的糯玉米单倍体是可靠的;Tg29对不同糯玉米基因型材料均能诱导产生单倍体,但诱导率与母本基因型材料有很大关系;糯玉米单倍体加倍获得的DH系的群体遗传结构是同质的,是完全意义上的纯合。     

玉米单倍体诱导系诱导率研究

利用3个玉米单倍体诱导系与4个F1代杂交材料进行杂交诱导,对3个诱导系的诱导率进行比较,结果表明不同诱导系的诱导率存在差异,H2的诱导率最高,平均诱导率6.41%,最高诱导率达9.52%。H1的诱导率最低,平均诱导率为5.07%,最低诱导率只有3.48%;分析同一诱导系对不同材料的诱导率,结果表明母本基因型对单倍体诱导效率的高低有很大影响;分析不同诱导系对同一材料的诱导率,结果表明诱导率的高低与诱导系的基因型有关。为单倍体的大批量获得及其育种效率的提高提供参考。     

玉米孤雌生殖单倍体高效诱导研究

【目的】分析不同因素处理下玉米单倍体诱导率的变化,以提出高效诱导玉米单倍体的技术措施。【方法】研究不同母本基因型、世代选择、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】母本基因型间单倍体的诱导效率差异显著,但不同杂交模式与诱导率之间没有必然的联系;5大种质类群S1世代为单倍体最佳诱导世代;与长春吉林相比,海南三亚的生态环境更有利于提高单倍体的诱导率;早期授粉的单倍体诱导率高于晚期授粉;果穗底部籽粒的单倍体诱导率低于顶部籽粒。【结论】选择高频的母本材料、适宜的诱导世代、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。     

玉米生物诱导孤雌生殖后代DH群体变异性分析

以杂交种1145×Y331作母本与高油型农大高诱1号单倍体诱导系杂交产生的单倍体及其秋水仙素加倍形成的双单倍体(DH)群体为材料,利用SSR分子标记对孤雌生殖单倍体及DH系群体的配子分离及遗传特点进行了初步分析.结果表明:单倍体及DH群体中SSR分子标记呈随机分离,没有发现明显的偏分离现象.对DH和重组自交群体(RIL)的农艺性状比较分析表明,2个群体主要农艺性状表现基本一致,DH群体表现出系内整齐性更高.上述结果表明,孤雌生殖诱导和秋水仙素加倍基本上不存在明显的基因型选择性,DH群体的变异性可以满足育种上的需要.     

玉米诱导系遗传多样性及诱导率与母本遗传背景的关系

【目的】研究玉米单倍体诱导率与遗传背景的关系及诱导系的遗传多样性。【方法】选用东北地区主要的玉米杂种优势模式下骨干自交系所组配的F1代为母本进行单倍体诱导,统计诱导率;利用SSR标记对诱导系遗传多样性进行分析和类群划分。【结果】母本不同的材料间单倍体诱导率变异幅度较大,相同杂交模式下的基础材料间诱导率变化也较大,杂交模式间诱导率无显著差异;同一亲本组配的诱导基础材料的诱导率变化范围较大,不同亲本的组合间差异不显著。SSR标记分析表明,35对SSR引物共检测出152个等位基因变异,每对引物检测出2~7个等位基因,平均4.342 9个,每对引物多态性信息量(PIC)为0.113 7~0.676 5,平均为0.442 0。聚类分析结果表明,供试玉米诱导系分为4个大群,第2类群可以被划分为6个亚群。【结论】单倍体诱导率与母本基础材料的基因型有一定的相关性;供试诱导系可划分为4个大群;在对诱导系评价或父本诱导系改良时,应考虑测定母本基因型等综合因素。     

不同基因型玉米单倍体诱导效果研究

利用引进的玉米单倍体诱导系RWS、Stock6、高诱1号以及用其杂交改良选育的诱导系,对不同基因型玉米单倍体诱导效果进行了初步研究.结果表明:以诱导系Stock6为父本时,材料2005的诱导率最高为2.85％;以诱导系RWS、Stock6、高诱1号以及他们杂交改良选育的诱导系为诱导父本时,不同基因型玉米单倍体诱导率差异明显,诱导系2061、2062、2058和2059诱导率相对较高,可以重点利用;选择诱导材料时要根据育种的目的组建不同的母本基础材料.     

玉米单倍体诱导系对不同类群F_1的诱导率评价

为了规模化应用玉米单倍体育种技术,研究了玉米单倍体诱导系高诱1号和EMK-1对不同基因型类群F1的单倍体诱导效果。结果表明:诱导率和母本基因型存在显著差异,与不同来源父本的差异相关性接近显著水平。EMK-1诱导率和植株性状明显优于高诱1号,可以重点利用;单倍体自然加倍率与母本基因型差异接近显著水平,与父本诱导系基因型没有差异。     

玉米单倍体诱导系的杂种优势利用研究

以不同种质来源的25份玉米单倍体诱导系为亲本组配的23个杂交F1为供试材料,对其单倍体诱导率的杂种优势指数、中亲优势和超亲优势进行比较和分析,以探讨不同种质来源的诱导系间杂种F1代的诱导率是否存在杂种优势。结果表明,23个杂交F1代的杂种优势指数平均为289.71%;中亲优势平均为189.71%;超亲优势平均为112.11%。23个F1杂交组合的诱导率中有20个表现出超亲优势,仅3个组合的诱导率未表现出超亲优势。当杂交组合的父、母本或其一的诱导率较高时,F1代诱导率接近中亲值;当双亲的诱导率较低时,F1代诱导率的杂种优势表现较高。通过组配不同来源诱导系的F1代,可综合利用其在株高、花粉量、抗倒伏性和诱导率等方面的杂种优势,使田间大规模诱导玉米单倍体产生更简便易行。     

玉米单倍体诱导系间杂交种评价及其杂种优势分析及其杂交组合选育

利用2个诱导系与25个单倍体诱导率呈现梯度变化的材料,采用NCII设计,组配了50个杂交组合,并对其诱导率及农艺性状进行了评价。结果表明,诱导性状的杂种优势不显著,F1代诱导率呈现出接近中亲值或略低于中亲值的特点,但F1的农艺性状较双亲有了显著提升,尤其是在株高、雄穗长度等方面表现出较强的杂种优势。经筛选评价,2个杂交组合诱导率稳定在8.5%以上,可在今后的育种中加以利用。     

棉花半配合材料VSg在遗传育种中的应用

以VSg作母本与其它材料杂交可以培育父性单倍体,但不同材料作父本与VSg杂文F₁所产生的父姓单倍体的比率不同.以海岛棉或海岛棉品种间杂交F₁作父本时较高(2.5%),海陆种间杂交F₁作父本时次之(1.3%),陆地棉或陆地棉品种间杂交F₁作父本时较低(0.7%).用秋水仙素水溶液处理父性单倍体植株后获得13个加倍单倍体株系.以VSg单倍体植株作母本与正常异源四倍体棉花杂交可以获得非整倍体.     

化学杀雄剂SQ-1和阿拉伯葡聚糖蛋白对小麦品种间杂交及远缘杂交成胚率的影响

【目的】探究化学杀雄剂SQ-1对小麦品种间、小麦与近缘植物间、小麦与远缘植物间杂交成胚率的影响,以及阿拉伯葡聚糖蛋白对小麦与玉米杂交成胚率和得苗率的影响。研究结果对于合理选用小麦杂交方式,提高小麦杂交结实率和利用玉米诱导小麦单倍体植株的效率具有重要意义。【方法】通过在小麦拔节期喷施化学杀雄剂SQ-1,开花期分别授以小麦花粉和远缘植物(黑麦、玉米)花粉,并在小麦授玉米花粉后的处理液中加入不同浓度的阿拉伯葡聚糖蛋白(arabinogalactan proteins,AGP),对小麦与玉米杂交后产生的幼胚进行离体拯救培养,统计授粉小花数、接种幼胚数、膨大颖果数、结实粒数、萌发单倍体幼胚数和单倍体植株数,计算结实率、颖果膨大率、成胚率、萌发率和成苗率并对所得数据进行差异显著性分析,结合细胞学观察结果,研究SQ-1对小麦品种间杂交及远缘杂交结实性的影响,以及AGP对小麦单倍体胚诱导率的影响。【结果】在不同小麦品种间杂交中SQ-1处理结实率19.8%—83.3%,人工去雄的结实率为69.4%—93.0%,SQ-1对不同品种的影响不同,Fielder对SQ-1的反应比较敏感;在中国春与兰州黑麦杂交中,SQ-1处理的结实率为65.5%,人工去雄处理的结实率为78.8%,两种处理方式产生的F1杂种的染色体数均为28条;在不同小麦品种与玉米品种郑单58杂交中,SQ-1处理小麦单倍体胚的成胚率为1.11%—1.41%,人工去雄小麦单倍体胚的成胚率为2.38%—14.29%;在小麦与玉米杂交后的处理液中添加0.5—2.0 g·L-1 AGP一定程度地提高了小麦单倍体胚获得率和成苗率。另外,在玉米花粉诱导的单倍体胚离体培养过程中,发现13.07%的胚发育出了2—6株苗;显微镜观察发现,玉米花粉诱导后18 d左右小麦单倍体胚上出现了多个突起,这些突起在离体培养条件下进一步发育为形态健全的小植株,其染色体数目均为21条。【结论】化学杀雄剂SQ-1减低了小麦品种间杂交及小麦与黑麦、玉米间杂交的成胚率,AGP提高了小麦与玉米间杂交单倍体成胚率和成苗率。     

3tudy on Haploid Induction Rates in Different Vlaize Inducers

[Objective] The aim was to analyze the differences in haploid induction rates of different inducers. [Method] Six maize inducers with purple spot and purple color were selected as the male parents to pollinate six inbred lines. [Result] The mean haploid induction rates were significantly different among the inducers： KMS- 3〉WY-1 〉PR-2〉YP-13〉KMS-2〉KMS-1. The haploid induction rates of the different hybrid materials were significantly different： K410 〉105A 〉103A 〉104A 〉107A 〉D271 〉 106A〉L73〉N21〉KZ58. [Conclusion] The haploid inducer line PR-2, which had high haploid induction rate and low variation coefficient, was an elite haploid inducer.     

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.     

利用分子标记确定从水稻3N×2N组合中 得到的F2群体稳定性

同源三倍体株系43是从水稻双胚苗株系9004群体中筛选出来的。用它作为母本和正常的二倍体粳稻品种"中丹2号”杂交,得到了具有双亲性状的二倍体后代,收获其自交结实种子,次年获得一个表现稳定一致的F2群体,编号"942”。为了证实这个群体稳定的真实性,利用RFLP和SSR2种分子标记进行了验证。结果表明这个群体在分子水平上是稳定一致的。     

用单倍体诱导系诱导糯玉米单倍体

采用从Stock6单倍体诱导系中选育出的3个诱导系对4个糯玉米杂交种进行诱导,通过对诱导子粒形态和细胞学鉴定,探索其在糯玉米单倍体育种应用的可能性。结果得出:3个单倍体诱导系的诱导率差异极显著,以Stock6-1诱导率最高为7.27%;4个糯玉米杂交种被诱导率差异极显著,以糯玉米杂交种199被诱导率最高为6.86%;对紫顶白胚的拟单倍体种子进行细胞学鉴定,染色体条数为10条的种子占57%,染色体条数为20条的种子占43%。研究表明,糯玉米单倍体育种能提高糯玉米育种效率,应加强这方面的研究并尽快应用于实践。     

小麦族属种间杂种幼胚培养研究

采用基本培养基N_6附加谷氨酸,酵母浸出液、激动素和水解乳蛋白,以及C_(17)基本培养基附加肌醇、椰乳和水解酪蛋白,对小麦族一些属、种间杂种进行幼胚离体培养,由胚直接发育成苗。成功地获得了Kengyilia Zhoasuensis,Hordeum bulbosum,普通小麦,Aegilops crassa, Ae. biconis, Ae.tauschii, H. vulgare ssp. spontaneum (Isreal)与其同父本Psathyrostachys huashanica的属间杂种,和鹅观草属(Roegneria)的一些种的种间杂种,以及西藏杂草型普通小麦,四川白麦子(含中国春和成都光头)与Ae. tauschii(中国及中东产)的属间杂种植株,为进一步研究小麦族的系统学提供了宝贵的材料。其中多数远缘杂种植株的获得在国内外为首次报道。一个亲本(父本或母本)固定,与另一属、种、亚种乃至变种等分类级别的亲本(母本或父本)杂交,其杂种幼胚诱导成苗频率差异很大,但差异程度与分类级别无关。双亲亲缘关系较远的普通小麦×华山新麦草(Psathyrostachys huashanica)的杂种幼胚成苗率显著高于具有相同D染色体组的中国春与Ae. tauschii的杂种幼胚成苗率。同时,不同基因型的杂交组合对上述两种培养基组成的成苗率也有差异。