单倍体籼稻无性系微芽的离体调控

 以籼稻单倍体无性系微芽为材料,研究了激素及秋水仙碱等处理对籼稻单倍体微芽的诱导、分化、扩增及加倍的影响。2 mg/L的2,4-D可提高籼稻单倍体微芽的培养力。NAA对籼稻单倍体微芽的扩增有明显影响,0.5 mg/L的NAA可成倍扩增微芽,培养35 d后,其芽数比原始芽数增加了46.21倍,比不加NAA的对照增加了2.8倍,且单芽重仅0.079 mg。籼稻单倍体微芽扩增的适宜培养基为：N6附加MET 2.5 mg/L、NAA 0.5 mg/L、6-BA 2 mg/L。500 mg/L秋水仙碱溶液处理籼稻单倍体微芽48 h,其二倍体得率较高,绿苗率及二倍体率分别为42.9%和60.0%;秋水仙碱处理愈伤组织的效果不佳,虽然提高秋水仙碱处理浓度可提高二倍体率,最高可达100%,但由于绿苗分化率下降,使总的二倍体得苗率比不处理的对照低。     

玉米单倍体诱导材料的鉴定和快速选系技术研究

对5个玉米单倍体诱导材料以及7个选系基础材料的单倍体诱导、自然加倍等进行了研究分析。结果表明,不同诱导材料的单倍体诱导率存在较大差异,单倍体诱导率可能存在超亲优势。同一诱导材料不同的基础材料间单倍体诱导率差异不显著,单倍体诱导率不因基础材料的不同而异。单倍体自然加倍率的高低与种植环境关系密切,与基础材料无关。     

不同生态条件下玉米单倍体诱导率和加倍率的研究

以8个不同基因型组合为母本、以玉米单倍体诱导系JS6-1为父本,在长春、榆树和白城3种不同生态环境下研究单倍体诱导率、自然加倍率和秋水仙素处理加倍率。结果表明,不同地点和不同基因型材料的玉米单倍体诱导率、自然加倍率和化学加倍率之间差异显著,在长春的单倍体诱导率(15.9%)、自然加倍率(2.6%)和除草剂Amiprophosmethyl(APM)加倍率(15.6%)显著高于榆树和白城,说明长春更适合玉米单倍体诱导和加倍。不同基因型组合的诱导率和加倍率也存在显著差异。选择合适地点和基础材料,加强田间管理是提高单倍体育种效率的关键措施。     

Stock6杂交诱导的玉米单倍体化学加倍效果研究

以单倍体诱导系Stock6诱导的单倍体为材料,用6个浓度秋水仙素人工加倍玉米单倍体,比较不同秋水仙素浓度处理不同部位的加倍效果。单倍体雌雄育性的自然恢复结果表明：不同基因型单倍体存在很大差异,部分单倍体植株无雌穗,有雌穗的单倍体自然育性恢复为25%～50%,单穗结实1～84粒;雄穗自然散粉率最高仅为14.3%。秋水仙素加倍试验表明：浸种法和浸芽法对单倍体药害程度较轻,但散粉率和加倍率均低;浸根法处理的单倍体散粉率和加倍率均高于对照,但受低成活率影响,100%加倍率的单倍体散粉率仅有6.7%;注射法的处理效果最好,获得的加倍植株最多。     

鲜食玉米单倍体诱导率的影响因素研究

选用不同基因类型的鲜食玉米(普甜玉米、超甜玉米、加强甜玉米和糯玉米)共15个材料作为母本,4个不同诱导材料作为父本,分别在景洪冬季和昆明夏季于抽丝后的不同时期进行杂交,统计诱导的单倍体后代,研究不同遗传背景、诱导基因、生态条件以及授粉时期对单倍体诱导率的影响。结果表明,不同的遗传背景、诱导基因、生态条件以及授粉时期对单倍体诱导均有重要影响,昆明夏季进行单倍体诱导的效率显著高于景洪冬季,吐丝早期授粉比晚期授粉的诱导效率要高;不同的母本基因型与不同的诱导系都对单倍体的诱导率产生极显著影响,但同一鲜食玉米类型不同品种的单倍体诱导率表现不同,说明单倍体诱导率的表达不受甜糯基因的影响;父本诱导系的诱导率则表现较为一致,都是诱导系CAU-1和(CAU-1×CAU-5)-B的单倍体诱导率显著高于诱导系(MT1×H780)-B和MT1的诱导率。在进行鲜食玉米单倍体育种时,选用诱导系CAU-1和(CAU-1×CAU-5)-B在昆明夏季于吐丝早期进行诱导,可以大幅提高单倍体的诱导率。     

两份诱导系对不同种质类群材料的单倍体试验研究

利用两份玉米单倍体诱导系CY2009和NHY2009,对10个不同类群种质材料在不同环境条件下进行单倍体诱导和人工加倍试验,分析单倍体诱导率的差异性及理想的加倍方法。结果表明,CY2009对不同类群材料的平均诱导率（3.87%）低于NHY2009的平均诱导率（4.08%）。10份不同来源玉米种质与诱导系NHY2009杂交,单倍体诱导率差异极显著,表现为黄改系材料的单倍体诱导率普遍较高,其次为REID系材料,78599类热带材料的诱导率偏低。10份玉米种质在不同环境条件下与诱导系NHY2009杂交诱导率差异极显著,海南冬繁>张家口春播。秋水仙素处理能显著提高单倍体植株的散粉率、结实率,0.06%秋水仙素浸泡幼芽（切口8 h）对单倍体在成活率、散粉率和结实率方面效果最理想。     

小麦玉米杂交中麦穗小花穗位间的成胚率差异研究

为了进一步提高小麦×玉米单倍体胚的成胚率和小麦双单倍体的产生效率,以小麦不同穗位小花对小麦×玉米单倍体胚成胚率的影响进行探讨。利用同一玉米品种给13个小麦DH株系授粉,对授粉后的麦穗进行剪穗离体培养,并镜检不同穗位小花的成胚情况。结果表明,13个DH株系下、中、上3个穗位小花的平均成胚率分别为30.71%、27.83%和11.46%,表现为下部中部上部,下部和中部小穗的成胚率差异不显著,但均极显著高于上部小穗;13个DH株系从麦穗基部到顶部21个小穗的平均成胚率仍以顶部小穗最低、下部小穗最高,变幅为2.1%~37.96%;3个穗位小穗间成胚率变异系数的大小为中部(CV=10.99%)下部(CV=17.45%)上部(CV=58.28%),表明中部小穗单倍体胚的形成最稳定。用营养液对离体培养的9个DH系的麦穗进行3种喷穗处理,结果表明,在穗培养的前3d用穗培养液喷穗,显著提高了中部和上部小穗的成胚率,同时降低了各小穗穗位间成胚率的差异。说明剪穗离体培养中营养供给的差异是造成麦穗小花间成胚率差异的原因之一。     

春夏不同播期对玉米单倍体自然加倍率的影响

研究19个玉米单倍体在春、夏播不同播种期对自然加倍率(显花药率、结实株率)的影响。结果表明,不同播期和不同材料对玉米单倍体自然加倍率有明显差异,显花药率最高为52.6%,最低为8.4%,平均为23.3%;结实株率最高为11.2%,最低为0.5%,平均为2.8%。19个材料的单倍体结实率春播时期明显高于夏播时期,16个材料的显花药率表现为春播时期高于夏播时期,春播和夏播玉米单倍体平均显花药率分别为26.9%和19.7%,平均结实株率分别为3.5%和2.1%,表明春播时期更利于玉米单倍体的自然加倍。     

小麦×玉米杂交诱导小麦单倍体的割穗离体培养研究

为进一步建立和完善简易高效的小麦×玉米杂交诱导小麦单倍体技术,以2个小麦杂种F1和2个玉米品种为材料,对小麦×玉米杂交中杂交穗割穗离体培养与田间自然生长的单倍体胚诱导效果、授粉后不同割穗时间和不同培养液配方对得胚率的影响进行了研究.结果表明,杂交穗离体培养的得胚率比田间自然生长高2倍,两者的得胚率分别为31.6%和9.6%;割穗培养的最佳时期为授粉后24 h;不同的穗培养液配方对颖果结实率和得胚率均有明显影响,在培养基中添加磷酸二氢钾有利于提高颖果结实率和得胚率.因此,小麦×玉米杂交后24 h割穗,杂交穗在含有100 mg/L 2,4-D,40 g/L蔗糖,10 mg/L硝酸银,8 mL/L亚硫酸和3 g/L磷酸二氢钾的培养液中培养,单倍体胚诱导效果最好.     

玉米高频率单倍生殖诱导系吉高诱系3号的选育

对单倍体诱导系Stock6进行改良,从Stock6与M278的杂交后代中连续6代测交和选择,育成了高频率单倍体诱导系吉高诱系3号。通过对20个不同基因型材料的单倍体诱导结果表明,单倍体诱导率介于5.50%～15.94%,平均单倍体诱导率为10.40%,是Stock6的10倍;子粒Navajo标记性状明显、稳定,花粉量大、结实性好、抗病性强,是优良的单倍体诱导系。     

提高小麦×玉米产生的单倍体成胚率的研究

为了提高小麦×玉米产生单倍体的频率,采用人工控制环境条件的室内离体培养法和田间常规杂交法诱导小麦×玉米单倍体,研究了不同生长环境下的成胚率、环境温度对离体培养法成胚率以及T>10℃有效积温对常规杂交法成胚率的影响效果。结果表明,就平均成胚率而言,室内离体培养法(23.6%)高于常规杂交法(18.1%),且以20℃、光照3 000 Lx、12 h/d、相对湿度70%条件下离体培养杂交穗14 d获得的成胚率最高(28.6%);授粉后足够的T>10℃有效积温是高成胚率的必要条件,获得最高成胚率的T>10℃有效积温在187.9~254.9℃之间;授粉后环境温度是影响成胚速率的重要因素,以20℃最佳。     

秋水仙素对烟草单倍体植株染色体加倍的影响

为了提高烟草单倍体技术中的染色体加倍率,以K394×云烟87的F1代花药组培单倍体烟苗为供试材料,研究了不同浓度秋水仙素处理对烟草单倍体苗的成苗率、大田移栽成活率和染色体加倍率的影响;以浸苗法为对照,在植物无根的情况下,研究了秋水仙素对烟草单倍体苗的成苗率、大田移栽成活率和染色体加倍率的影响。结果表明:秋水仙素浓度降低,成苗率和大田移栽成活率会升高而染色体加倍率会降低;无根系烟苗在加倍时染色体加倍率普遍比有根的烟苗低。     

小麦小花穗位及发育进度对小麦×玉米单倍体胚诱导率的影响

为了提高小麦×玉米的单倍体胚诱导频率,以玉米品种"白甜糯"和4个小麦品系为材料,研究了小麦不同穗位、不同发育进度的小花对小麦×玉米单倍体胚诱导频率的影响。结果表明,授粉时小麦小花的发育进度对颖果结实率和单倍体胚诱导率有明显影响,单倍体胚诱导率以处于盛花期的小花最高(平均为22.3％),初花期次之(16.4％),始花期最低(11.3％);在同一个穗子中,中、上部,小花的单倍体胚诱导率(24.2％、26.8％)显著高于下部小花(18.5％),说明在小花柱头发育较成熟时授粉,有利于提高单倍体胚诱导率。研究结果还表明,主穗小花的单倍体胚诱导率与次生分蘖穗间差异不显著。     

不同基因型玉米不同播期单倍体诱导效果初步研究

利用Stock6和H02单倍体诱导系对不同基因型玉米、不同播期单倍体诱导效果进行了初步研究。结果表明：H02平均诱导率比Stock6高2.11%～2.17%;不同基因型玉米单倍体诱导率差异明显;夏播材料诱导率高于春播材料。     

控制供体环境与培养温度促进玉米小孢子的胚胎形成

最近的研究证明,通过机械分离的玉米小孢子以及花药培养可以获得单倍体加倍植株。虽然通过散落花粉培养较机械分离小孢子培养的孤雄生殖率高,但后者是一种省工的单细胞单倍体培养技术,宜于大规模开展这种作为基因操作的玉米小孢子培养,如基因转移(Neuh-aus 等,1987)或小孢子突变形成及选育(Swan-     

农大高诱1号对玉米不同种质类群诱导单倍体的效果初探

利用农大高诱1号对玉米不同种质类群S1代进行单倍体诱导,结果表明：不同种质类群平均单倍体诱导率为3．2％,不同类群间存在显著差异,对Lancaster群授粉所产生的群单倍体诱导率最高为4．6％,比Reid、唐四平头和旅大红骨类群诱导率高,达到5％显著水平,对热导地方种质群最低为1．8％,达到1％极显著水平。因此,最优诱导单倍体类群为Lancaster群。对5个基础种质群进行诱导,都表现为单倍体雌稳自然育性恢复较高,果穗结实株率平均达到92．9％。雄稳自然育性恢复极低,不同基因型材料诱导产生出的单倍体雄穗育性存在很大差异,5个基础种质群单倍体平均散粉率7．4％,旅大红骨和Lancaster群中诱导出的单倍体的散粉株率最高。获得的13个DH系在株高、散粉期和果穗特性等农艺性状表现一致,并且试配参加田间试验。     

甜玉米单倍体浸种方法优化研究

以"粤甜13号"单倍体种子为材料,利用不同浓度秋水仙素直接浸泡单倍体种子,同时设置加倍时间及加倍温度两个因素,并对单倍体浸种方法进行优化。结果表明,秋水仙素浓度、加倍时间和加倍温度均会影响甜玉米单倍体加倍效果,通过秋水仙素直接浸泡甜玉米单倍体种子,可显著提高甜玉米单倍体加倍率。如不考虑各因素间互作,最适加倍浓度、处理时间及加倍温度分别为0.02%、30 h、32℃;若考虑各因素间互作,0.02%浓度,24℃处理32 h可获得较高的单倍体结实率,药害率低,且均优于自然加倍和常规秋水仙素处理。     

玉米单倍体自然加倍与化学加倍研究

对不同地点玉米单倍体加倍率(结实率)进行研究。结果表明,单倍体的加倍率与环境、加倍方式及不同材料关系很大,通过对海南、北京、甘肃加倍环境的比较,海南单倍体加倍率较高。NH101在海南和北京两地化学加倍率均高于其自然加倍率,海南化学加倍率和自然加倍率分别为10.64%和2.93%;北京分别为7.27%和2.95%。同一环境、同样处理方式,不同类型的材料加倍率差异很大。     

甜玉米单倍体育种初探

利用Stock6与甜玉米自交系265OR1的29个F2诱导株对2个美国超甜玉米单交种和2个人工合成超甜玉米群体进行杂交诱导,通过子粒颜色和形态标记识别,结合田间鉴定筛选单倍体,利用0.05%秋水仙素+2%二甲基亚砜进行染色体加倍。结果表明,12个诱导株诱导出单倍体,共获得19株单倍体植株,平均单倍体诱导率为0.016%～0.237%,其中诱导株3-2、3-6和2-7诱导率相对较高。不同类型材料间被诱导频率差异明显,遗传基础复杂、有利基因频率相对较高的群体被诱导率显著高于单交种,相同类型材料间被诱导率差异不显著。经染色体加倍,成功获得4株双单倍体,加倍率21.05%。     

甜玉米单倍体高效诱导研究

为高效开展甜玉米单倍体诱导,以16个不同类型甜玉米材料为母本,7个玉米孤雌生殖诱导系及其所配制的18个诱导系组合为父本,研究诱导系、母本材料、母本花丝长度及环境对单倍体诱导率的影响;同时,通过研究诱导率杂种优势及正反交效应,探讨利用诱导系组合进行甜玉米单倍体诱导的可行性。结果表明,诱导系单倍体诱导能力存在较大差异,变幅0.44％～2.56％;母本材料、母本花丝长度及环境对单倍体诱导率存在不同程度影响,母本材料被诱导率变幅0％～4.75％,母本长花丝时诱导诱导率较高,高温高湿不利于单倍体诱导。所有组合杂种优势指数均为正值,变幅28％～719.15％,16个组合具有正向中亲优势,变幅-72％～619.15％,14个组合具有超亲优势,变幅-80.86％～589.8％;诱导率存在显著正反交效应,其中6对组合为母本诱导率高,对应组合诱导率也高;筛选出诱导率高、综合农艺性状优良的组合“YS1×YE24”用于甜玉米单倍体诱导。综合来看,诱导系、母本基因型、授粉时母本花丝长度及田间环境均影响单倍体诱导率,诱导率存在较强杂种优势和正反交效应,合理选配亲本,可组配出优良的诱导系组合。