绿豆EMS诱变突变体库的构建及表型分析

为探索适于绿豆突变体库构建的最佳甲基磺酸乙酯(EMS)浓度和处理时间,以‘皖科绿3号’种子为研究材料,设置4种EMS浓度(0.6%,1.0%,1.4%和1.8%)和4种时间(6 h,10 h,14 h和18h)共16个组合,并以半致死剂量为突变体库构建的条件。结果表明,‘皖科绿3号’的最佳诱变条件为1.0%/10 h。用该条件处理6000粒成熟的‘皖科绿3号’种子,获得M1代植株998份。对M2代群体中植株叶色、叶形、株高、花器官、开花期等性状进行鉴定。共发现表型变异材料324株,变异频率为2.97%。突变体中叶色变异和矮秆是主要的变异类型,分别占植株总数的1.10%和0.46%。利用基因组重测序技术对4份突变材料的突变位点进行鉴定,测序结果表明碱基突变频率为1/37.78 kb。实验确定‘皖科绿3号’的最佳诱变条件为1.0%/10 h。研究结果也表明利用EMS诱变的方法可获得丰富的表型变异材料,可用于绿豆品种遗传改良和功能基因组学研究。     

理化诱变小豆京农6号突变体的鉴定

选用小豆品种京农6号种子,分别采用甲基磺酸乙酯(EMS)(0.5%、0.9%和1.4%处理12h和24h)、电子束(100、300、600Gy)、60Co-γ(400Gy)诱变处理,将处理后的种子种于大田,鉴定后代植株性状的变异。观察表明,EMS诱变的变异类型最丰富、60Co-γ射线次之、电子束产生的变异类型较单一。EMS处理小豆以浓度0.5%和0.9%处理24h为宜;0.5%EMS处理的粒色和荚色变异突出,有鲜红、黄白、绿白粒色和黑荚、褐荚、黑褐荚变异;0.9%处理的叶形变异突出,有鸡爪叶、剑叶、肾形叶、小密叶等突变类型;电子束诱变后,M2变异率分别为4.09%、3.64%和2.22%。400Gy60Co-γ射线处理种子,后代变异率为7.23%。通过两年的鉴定筛选,获得937个EMS诱变M3代株系,934个60Co-γ射线和电子束诱变M2代株系,已得到株高、叶形、叶色、粒形、粒色、荚色、无分枝、多分枝、叶簇生、分枝簇生、光叶、蔓生、有限结荚习性、株型松散、育性、成熟特性等突变体材料1490份。本研究为小豆基因遗传分析、基因定位与克隆及其进一步的基因功能分析奠定了基础,为小豆育种提供了重要的材料。     

冬瓜EMS诱变条件优化及突变体筛选

为研究甲基磺酸乙酯(EMS)诱变技术在冬瓜种质资源创制中的效果和探索适宜的冬瓜种子诱变体系,采用EMS磷酸缓冲液对冬瓜种子进行诱变处理,研究了处理浓度和诱变处理时间对冬瓜种子萌发和生长的影响,并对冬瓜M1、M2代突变体的田间生物学性状进行调查分析。结果表明,最佳的诱变条件为1.2% EMS诱变12 h,在此条件下,冬瓜种子发芽率、成苗率分别为54.67%、51.83%,接近半数致死浓度;在该诱变条件下大规模处理冬瓜种子10000 粒,催芽播种4752 粒,成苗4500 株,植株具有典型的EMS处理后的真叶畸形、黄化等特征,证明EMS诱导成功,自交授粉获得586 个自交瓜。种植M2代株系后获得叶、花、果实和株型等相关的突变体,突变率分别为27.22%、26.80%、20.47%、16.06%,冬瓜总突变频率为11.53%。本研究建立了冬瓜种子EMS诱变体系,构建了冬瓜突变体库,为冬瓜功能基因研究奠定了材料基础。     

以EMS诱变创制软质小麦宁麦9号高分子量谷蛋白亚基突变体

本研究旨在创制遗传背景一致的不同高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)缺失系, 为小麦品质研究和育种提供材料。将软质小麦品种宁麦9号, 用0.4% EMS溶液处理10 000粒种子, 获得3781个M1代单株, 采用“半粒法”对每个株系进行SDS-PAGE鉴定, 从中筛选出299个(7.91%) HMW-GS突变株, 包括HMW-GS缺失和分子量突变两种类型。其中, HMW-GS缺失突变176株, 突变频率为4.65%, 缺失亚基涉及Ax1、Bx7、By8、Dx2和Dy12, 突变频率为0.24%~3.28%; 分子量突变130株, 突变频率为3.44%。将突变体的具胚端种子于温室中繁殖获得M2代, 再次鉴定各株系的HMW-GS, 并经M3代验证, 最终获得Ax1、Dx2、Bx7、By8和Dy12缺失突变体, 及Ax1+By8双缺失突变体。用高效液相色谱(HPLC)分析这些突变体的谷蛋白大聚体(GMP)和谷蛋白/醇溶蛋白(GLU/GLI)比值, 发现不同缺失突变体的GMP含量都有不同程度的降低, 尤以Bx7亚基缺失突变体中GMP含量降幅最大, 高达42%。另外, 不同缺失突变体的谷蛋白总量和GLU/GLI比值也低于对照, Ax1+By8双缺失突变体的GLU/GLI比值最小。     

水稻"9311"突变体筛选和突变体库构建

利用γ射线和EMS溶液诱变处理籼稻“9311”种子，经过M2筛选和M3重复鉴定，分别获得465份和210份（共675份）叶、茎、穗和根等性状变异的突变体，突变频率为5．62％。γ射线诱变群体的变异范围要大于EMS诱变群体，突变频率也较高，但紫色叶鞘和叶片类病斑等少数突变类型只在EMS诱变群体中出现。新构建的突变体库将有助于进一步开展水稻功能基因的研究。     

EMS诱变谷子‘长农35号’M1代成熟期株型突变体的鉴定与分析

为建立谷子突变体库,以便在谷子分子生物学研究中应用,以生产上主要推广种植的谷子品种‘长农35号’干种子为实验材料,采用0.8%和1.0%甲磺酸乙酯(EMS)进行了诱变处理,试验共收获株型相关M1代突变体材料282份,其中,0.8% EMS诱变‘长农35号’获得株型突变体材料100个单株,可分为10个组;1.0% EMS诱变‘长农35号’获得株型突变体材料182个单株,可分为17个组。M1代成熟期株型相关性状突变体分析结果表明：1.0% EMS处理‘长农35号’所获突变体,在株高、穗下节粗、穗下第一节间粗和茎节数4个性状与对照有显著差异,而0.8%处理与对照差异不显著,因此,对于‘长农35号’来讲,采用1.0% EMS进行诱变处理更有利于多类型大量突变单株的获得。     

EMS诱导小麦TcLr19感叶锈病突变体的筛选

为了利用小麦感叶锈病突变体进行抗病基因功能和机制研究,用EMS处理小麦抗叶锈病近等基因系Tc Lr19的种子,对获得的M2、M3植株进行农艺性状观察和田间抗叶锈性鉴定。结果显示,不同浓度的EMS溶液处理种子共获得367个M1单株,处理浓度为1.0%时,接近半致死剂量,且M2表型突变频率最高,适宜突变筛选。在2 359个M2突变群体中,共筛选到表型突变体38个,表型突变频率1.61%;筛选出感叶锈病突变体53个,感病突变频率2.25%。在459个M3感病突变群体中,共鉴定出146个感病突变体,其中M36-2、M333-8、M333-9、M333-11、M344-4、M396-8这6个M3感病突变材料,遗传稳定率较高,达70%以上。为保证结果的可靠性,试验中还利用Lr19的分子标记对突变体进行分子辅助筛选。结果表明,EMS诱变是获得小麦感叶锈病突变体的有效手段,不仅为小麦抗叶锈基因的克隆和功能研究提供了重要的基础材料,还为小麦育种提供了新的种质。     

水稻“9311”突变体的筛选和突变体库的构建

利用γ射线和EMS溶液诱变处理籼稻“9311”种子,经过M₂筛选和M₃重复鉴定,分别获得465份和210份,共675份叶、茎、穗和根等性状变异的突变体,突变频率为5.62%。γ射线诱变群体的变异范围要大于EMS诱变群体,突变频率也较高,但紫色叶鞘和叶片类病斑等少数突变类型只在EMS诱变群体中出现。新构建的突变体库将有助于进一步开展水稻功能基因的研究。     

EMS诱导水稻‘辽星1号’突变体的筛选与鉴定

构建突变体库是植物基因功能研究的重要途径。为了解析优异粳稻品种‘辽星1号’高产、优质的分子机制,用化学诱变剂EMS (Ethylmethane sulphonate)对‘辽星1号’进行诱变处理,构建突变体库,M₁代单株收获,M₂代种植3 500个株系,通过全生育期调查,鉴定表型变异,M₃对变异性状的稳定性进行重复鉴定。结果表明,‘辽星1号’经EMS处理后变异类型非常丰富,M₂代共获得突变体336份,突变频率为9.6%,包括叶色、叶型、株高、茎秆、穗型、粒型和胚乳淀粉等性状。M₃代大部分突变体能够纯合且稳定遗传,只有单蘖、寡蘖突变体在M₃代仍处于分离状态。同时,株型突变常常伴随着穗部性状和分蘖性状的突变,可能存在一因多效的功能。该突变体库的构建有助于阐明水稻重要农艺性状相关基因的生物学功能,并为水稻遗传改良提供了依据。     

"范尼"甲基磺酸乙酯诱变体系的建立和M4代干旱敏感突变体筛选

利用甲基磺酸乙酯(EMS)处理亚麻"范尼"建立诱变体系,获得突变体库.对突变材料进行耐旱性筛选,为亚麻抗旱选育奠定基础.采用不同浓度EMS和处理时间诱变"范尼"种子,根据M1代半致死率确定最佳诱变体系,M2代种子单株收获至M4代.在15％和18％的PEG-6000浓度处理下,分别对7个"范尼"M4代突变体植株的萌发期和...     

EMS诱变甜高粱突变体筛选与鉴定

为了创制优良甜高粱种质资源,改良高配合力父本性状,为甜高粱遗传育种奠定基础,本试验利用24 h+0.25%甲基磺酸乙酯(EMS)水溶液诱变甜高粱甜C-1,从M2代中筛选鉴定优良突变体用于下一步遗传育种。研究表明叶色突变主要发生在M1代,且大部分不能遗传,M1代发现的突变,M2代中依然能够大量发现同类突变。在M2代田间鉴定中发现的突变体类型主要有叶色白化和黄化突变、穗型突变为纺锤型、颖壳包被度变异为1/2和3/4包被、颖壳颜色突变为黑褐色、籽粒增大、籽粒突变为白色、芒性消失、全生育期缩短。利用EMS诱变可以改良现有优良父本性状,加速杂交种的选育,且发现大量的突变体对甜高粱基因功能的挖掘和遗传育种有积极的意义。     

EMS诱变亚麻荠获得2S贮藏蛋白缺失突变体

亚麻荠种子富含大量不饱和脂肪酸和贮藏蛋白。为了获得广泛的育种材料,创建优异的新种质,采用EMS(甲基磺酸乙酯)对亚麻荠种子进行诱变处理。通过EMS不同处理时间(0,8,12,16 h)和不同处理浓度(0,0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%,1.2%)条件下诱变亚麻荠种子,建立了EMS诱变亚麻荠种子的优化体系,以0.8%(V/V)EMS处理成熟种子12 h效果最佳,筛选获得一个亚麻荠2SP1突变体。与野生型相比,该突变体种子贮藏蛋白成分中缺失了2S清蛋白,但是亚麻荠种子含油量和蛋白含量、株型和种子萌发等农艺性状未发生显著变化。这种特殊的亚麻荠2SP1突变体可作为研究种子贮藏蛋白合成机理及培育高营养品质亚麻荠新品种的优异种质资源,也可用于进行相关功能基因组学等的研究。     

亚洲棉EST-SNP的挖掘及其在陆地棉中的验证

【目的】随着不同棉种序列数据库的逐步完善以及高通量测序技术的发展,棉花单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)标记开发可利用的公共数据资源逐步增加。【方法】本研究基于陆地棉祖先基因组的现代种亚洲棉表达序列标签(Expressed sequence tag,EST)数据库,利用CAP3对亚洲棉EST数据库进行拼接。拼接获得7 187个重叠群(Contig),再利用Quality SNP软件进行SNP位点分析。【结果】在807条含有4条以上EST序列的Contig中查找到2 690个SNP位点。通过筛选次要等位基因频率大于30%的位点,获得953个可靠度较高的候选SNP,通过电子筛选,最终获得可用于陆地棉分析的SNP 149个,利用位点特异性聚合酶链式反应以及酶切扩增多态序列验证了EST-SNP的准确性。【结论】本研究证实基于亚洲棉EST数据库挖掘用于陆地棉研究的EST-SNP切实可行,并有望将EST-SNP用于陆地棉遗传图谱构建、重要性状的基因定位以及分子标记辅助育种。     

快中子诱变小豆京农6号突变体筛选

为了进行小豆种质创新和获得基因定位和克隆及其基因功能分析的突变体材料,分别用30、35、40、45、50、55 Gy剂量的快中子,辐照小豆‘京农6号’干种子。M1出苗率分别为31.72%、29.06%、30.29%、36.51%、16.15%和15.17%,变异率为3.20%、4.70%、6.75%、6.61%、4.00%和2.20%。辐射剂量增加,出苗率降低、变异率呈增加趋势,M3代共获得77份叶形、株型、粒型、籽粒大小、粒色、叶色、早熟、丰产等性状变异材料。40~45 Gy为小豆快中子诱变的适宜剂量,这些突变体为小豆相关基因定位克隆、功能分析和育种提供了有价值的材料。     

EMS诱变对高粱出苗及农艺性状的影响

利用不同浓度的EMS对高粱晋粱5号和V4B种子进行不同时间处理,分析EMS处理对高粱出苗及株高、叶片、穗型、育性和成熟期的影响,确定高粱EMS处理的最适条件,为高粱种质创新以及品种培育和改良提供参考。结果表明,晋粱5号和V4B的出苗率、相对成苗率变化总趋势为随EMS浓度升高和处理时间增长而升高,但是与对照相比,部分EMS处理能提高种子的出苗率。株高变异率、育性变异率及成熟期变异率变化总趋势为随EMS浓度升高而升高,而EMS处理对两个种质的叶形变异率和穗型变异率的影响趋势不同。不同浓度EMS应用于高粱诱变育种时,0.20% EMS浸种12h可作为EMS诱变晋粱5号和V4B构建突变体库的适宜条件;0.20% EMS和0.25% EMS浸种12h可分别作为EMS诱变晋粱5号和V4B筛选矮秆突变体的适宜条件;0.25% EMS浸种12h可作为EMS诱变晋粱5号和V4B筛选穗型突变体的适宜条件,以及晋粱5号筛选叶片突变体的适宜条件;0.35% EMS浸种12h可作为EMS诱变晋粱5号和V4B筛选成熟期突变体的适宜条件。     

脱水对万寿竹种子发芽及部分抗逆生理指标的影响

[目的]探究万寿竹种子脱水过程中,发芽及部分抗逆生理指标的变化情况,为万寿竹种子贮藏及采收提供理论依据.[方法]利用室温硅胶干燥法获得45.90％、40.50％、38.07％、33.08％、27.26％、16.67％、14.63％7个含水量梯度的种子,以未干燥的种子(49.12％)为空白对照,分别测定各个含水量梯度种子的生活力、发芽率、电导率、CAT、SOD、POD、AsA-POD活性、MDA、可溶性蛋白质含量.[结果]种子含水量保持在33.08％以上时,能保持较高的生活力、发芽率,当含水量下降到33.08％以下时,种子发芽率和生活力开始显著下降.[结论]万寿竹种子不耐脱水,属于顽拗性种子,贮藏时含水量应保持在33.08％以上.