离子注入在小麦诱变育种上的应用研究初报

采用不同剂量不同能量的离子处理小麦新品种豫麦 39和优质小麦品种豫麦 47、陕优 2 2 5、兰考 90 ( 6 ) - 4,PH82 - 2 - 2和一些高代品系 ,发现出苗率、株高等性状的变异相差很大 .结果证明 ,用 30keV ,3× 10 17N+·cm-2 离子注入豫麦 39效果最佳 .M1代株高比Ck(未处理的本品种 )降低 12～ 2 9cm .M2 代共选 18株 ,株高 6 7～ 83cm ,平均 76 8cm ,克服了豫麦 39植株偏高的缺点 ,保留了该品种的诸多优点     

离子束注入对小麦生理效应的影响

为了探索离子束诱变育种的合适剂量 ,用 6种剂量处理 3个品种 ,对品种的出苗率、单株成穗数、穗粒数、千粒重、经济产量进行了分析 ,结果表明 :剂量为 6× 10 1 7N+ /cm2 处理对小麦各生理指标的影响达显著水平。     

离子束注入后大豆M2农艺性状的遗传变异分析

采用2种剂量的C+离子束和2种剂量的Al+离子束处理5个北方夏大豆品种,研究其M2主要农艺性状的遗传变异。结果表明:(1)C+4MeV 8×1012ions/cm2处理的品种冀豆15M2的各农艺性状均明显高于对照;(2)两种离子束4种剂量均使品种楚秀M2的株高降低30%以上,结荚高度降低35%;Al+8×1011ions/cm2处理使品种中黄44M2的结荚高度增加了38.1%;(3)C+4MeV 8×1012ions/cm2与Al+4MeV8×1011ions/cm2处理使各品种M2的单株荚数增加、单株粒数比对照高出50%以上;(4)两种离子束处理对大豆品种百粒重的变异均影响不大。     

离子束注入对水稻生长发育的影响

用三种不同剂量的离子束注入两个籼型水稻品种的种子,观察M1生长发育状况及有关的生物效应.初步结果显示两品种对同一剂量处理的敏感性相同,但对不同剂量处理其效应不同.高剂量(3000×2.6×1013N+/cm2)对M1的生长发育抑制作用明显,而中、低剂量(2500×2.6×1013N+/cm2、2000×2.6×1013N+/cm2)与对照相仿,甚至有促进作用.     

氮离子注入玉米种子的细胞生物学效应

用N 离子束注入玉米H65和H14D种子,研究其M1代的细胞学效应,并以γ射线辐照作比较。结果表明,离子注入不仅能够诱发M1代根尖细胞核畸变和染色体畸变,而且还能够诱发染色体出现多种变异类型;其畸变频率随离子注入剂量的增加而增大,注入剂量与畸变频率呈正相关。此外,离子注入对根尖细胞的有丝分裂还具有明显地抑制作用,注入剂量与细胞分裂指数呈负相关。离子注入引起的细胞学效应与γ射线基本相似,但在诱发细胞变异频率及核畸变和染色体畸变类型上存在差异。两个供试品系对N 离子的敏感性为H14D>H65。N 离子注入玉米宜采用的适宜剂量范围为2×10~(16)～8×10~(16)N /cm2。     

等离子体注入枣树接穗的诱变试验

采用3个剂量的N+对4个枣品种接穗进行注入诱变处理。结果显示,离子注入后可以对枣接穗芽体产生损伤作用,致使枣芽萌动率下降、萌动推迟、萌动期不集中,并且随着注入剂量的加大,这种表现愈加明显;对各品种处理枣头枝生长量的观测可知,除骏枣枣头枝注入N+剂量4×1016个/cm2与8×1016个/cm2间存在显著差异外,其他品种处理间都不存在差异;通过对各品种生长期的观测可知,壶瓶枣注入N+剂量8×1016个/cm2处理与对照间差异显著,骏枣注入N+剂量4×1016个/cm2与其他2个处理间存在显著差异,葫芦枣及大荔龙枣处理间不存在显著差异。等离子注入是高效的诱变育种手段,其中,壶瓶枣注入N+剂量为8×1016个/cm2处理产生了2株变异。     

低能Ar+注入对玉米花粉萌发及Ca2+浓度分布的影响研究

[目的]研究低能离子注入对花粉萌发及萌发过程中游离Ca2+的影响。[方法]利用能量为30 keV,剂量为0.78×1015~13×1015ion/cm2的Ar+注入玉米花粉粒,研究注入后玉米花粉的萌发情况和萌发过程中游离Ca2+的分布情况。[结果]当Ar+注入剂量为5.2×1015ions/cm2时,玉米花粉的萌发率有了明显的提高;而注入剂量超过7.8×1015ion/cm2以后,萌发率呈急剧下降趋势;同时利用低温孵育法在完整的玉米花粉粒中,载入酯化形式的Ca2+荧光探针fluo-3 AM后发现,花粉细胞中游离Ca2+浓度变化与花粉萌发活性变化相一致。[结论]低能离子注入后引起的花粉内Ca2+浓度的动态变化可能是花粉萌发变化的初始效应。     

玉米钾肥长期定位试验作物产量和土壤钾素的变化

从1993年到2002年,在沈阳市东陵区草甸土上持续了10年的玉米钾肥定位试验。试验设4个处理,即CK(不施肥)、NP(N300kg/hm2和P2O5150kg/hm2),NPK1(NP+K2O112.5kg/hm2),NPK2(NP+K2O225kg/hm2);4次重复。结果表明,各处理间籽粒产量差异总的趋势是NPK2>NPK1>NP>CK,试验区草甸土对玉米的供钾能力接近90%,施K2O113kg/hm2即可满足玉米生长需要。在玉米成熟期,籽粒含钾量最低,茎秆含钾量最高,约为籽粒含钾量的3～5倍,并且随着施钾量的增加而提高,叶含钾量居中。钾素平衡分析结果指出,在无肥对照区和只施NP区,玉米地上部分移走的土壤钾素K2O累积分别达到847、1011kg/hm2;当施低量钾时(K2O112.5kg/hm2),土壤钾仍未平衡,只有在施高量钾时(K2O225kg/hm2),才使土壤钾得到补充并有盈余。土壤测试结果显示,不施钾的CK区和NP区0～20cm及20～40cm土壤速效钾明显下降,而施钾处理则有所增加;土壤缓效钾与速效钾的变化趋势相同,但没有速效钾显箸。     

江苏省小麦秸秆养分垂直分布特征与不同茬高下麦秸养分归还量估算

为明确小麦植株不同层次的秸秆养分特征,科学估算不同留茬高度下麦秸养分还田量,通过采集江苏省生产上主推的9个春性品种和16个半冬性小麦品种植株,用分层切断法,将秸秆从基部向上依次截取4段长度为5 cm的秸秆,剩余部分为第5段(分别用0~5、5~10、10~15、15~20 cm和>20 cm表示5段秸秆),对穗部单独进行脱粒处理获取颖壳与穗轴,对植株各部分秸秆分别进行烘干称重,并进行养分分析。结果表明:在基部0~20 cm范围内,4个层次秸秆干重占植株秸秆干重的比例都表现为半冬性品种大于春性品种,20 cm以上部分则相反;在同一空间层次上,春性品种的秸秆氮(N)与磷(P)含量高于半冬性品种,而秸秆钾(K)含量低于半冬性品种;春性小麦品种秸秆N与P含量都呈现出从基部向顶部依次递减的趋势,半冬性小麦品种从基部向上秸秆N含量变化不大,而P含量呈“U”型变化,两类品种秸秆K含量都表现为从基部向顶部依次增加的趋势。在留茬10~20 cm且秸秆还田量大致相同的情况下,与春性品种相比,半冬性品种秸秆N归还量高23.4%~26.9%,秸秆P归还量高16.7%~30.8%,而秸秆K归还量低20.4%~25.9%。江苏省小麦秸秆N、P、K总量分别为10.20×10⁴、1.16×10⁴ t和19.52×10⁴ t,在留茬15 cm高时,小麦秸秆N、P、K养分归还量分别为4.90×10⁴、0.56×10⁴ t和8.47×10⁴ t。江苏省2种类型小麦品种秸秆养分含量不同,在麦秸还田后不同麦区的养分管理策略应有所不同。     

离子注入选育枯草芽孢杆菌生防菌B-916高效菌种

为进一步提高枯草芽孢杆菌 (Bacillussubtilis)生防菌B 916的生长速度和拮抗性能 ,获得生防效果更好的高效菌种 ,利用不同剂量N 对生防菌B 916 ,进行离子注入处理。结果表明 :采用剂量为 1cm2 90× 2 6× 10 13 N 诱变生防菌B 916 ,其存活率最高 ;从诱变效果看 ,离子注入生防菌B 916的最适剂量为 1cm2 15 0× 2 6× 10 13 N ～2 5 0× 2 6× 10 13 N ;生防菌B 916经离子注入获得的突变菌株再次进行离子注入 ,其存活率和诱变效果可明显提高。本研究获得了 13个拮抗能力比生防菌B 916提高 10 %以上且遗传性较稳定的突变菌株     

氮离子注入小扁豆的诱变效应

分析不同剂量氮离子注入(N+)对小扁豆出苗率及后代遗传变异的影响,初步探索氮离子注入小扁豆的诱变效应,以期获得小扁豆优良变异株。结果表明,2.0×1016,4.0×1016N+/cm2这2个剂量对小扁豆的出苗率有一定的提升作用,但与对照相比差异不显著,且这2个剂量间差异不显著;6.0×1016,8.0×1016,1.0×1017N+/cm2这3个氮离子注入剂量与小扁豆出苗率呈显著负相关,且3个剂量处理之间及其与对照之间差异显著;N+注入可诱发小扁豆生育期、株高、粒形、粒色等农艺性状发生突变,并且随着N+剂量的加大,变异株率呈现上升的趋势;诱变当代(M1)产生的表型变异在后代是部分遗传的。     

氮离子束注入和钴60伽玛辐射对大豆生物学效应研究初报

[目的] 探索氮离子束注入和钴60伽玛辐射对大豆的生物学效应,为大豆诱变育种提供依据。[方法]14份大豆品种或高代稳定品系干种子按4×10^16、6×10^16和8×10^16N^＋/cm^2 3个剂量和能量30 Kev氮离子束注入,35份大豆品种或高代稳定品系干种子按100、150和200 Gy 3个剂量和剂量率1.6 Gy/Min钴60伽玛辐射,以未处理作对照,考察大豆主要农艺性状和产量,采用近红外透射光谱法测定大豆籽粒品质。[结果]8×10^16N^＋/cm^2氮离子束注入和150 Gy钴60伽玛辐射对大豆农艺性状的突变效果明显。氮离子束注入和钴60伽玛辐射诱变蛋白质含量增加的材料占总材料份数的57.1%-78.6%,但6×10^16N^＋/cm^2氮离子束注入的蛋白质突变频率大于其余两个剂量,而钴60伽玛辐射剂量间差异不大;诱变脂肪含量增加的材料占总材料份数的34.3%-40.0%,且8×10^16N^＋/cm^2氮离子束注入和200 Gy钴60伽玛辐射的脂肪突变频率分别大于其余两个剂量。[结论]选择适宜剂量的氮离子束注入和钴60伽玛辐射可以改善大豆农艺性状,增加产量,提高蛋白质和脂肪含量,因而氮离子束注入和钴60伽玛辐射是两种行之有效的大豆诱变育种方法。     

氮离子注入谷子对提高磷的利用率的研究

观察N+离子注入的谷子在缺磷土壤上的生长能力。试验结果表明,M1效果显著。谷子474,注入剂量3×1016N+／cm2处理最佳。在不施磷的条件下,生长17天的幼苗鲜重较对照提高12％,产量提高29％。     

低能离子束注入甘草的刺激效应和诱变效应的RAPD分析

利用生物材料专用的低能离子束注入机,分别以低能(30 keV)Ar+0(对照),600×(2.6×1013),900×(2.6×1013)和1 200×(2.6×1013)ions/cm2的剂量注入甘草种子,M1代材料中,900×(2.6×1013)ions/cm2剂量处理对甘草具有明显刺激生长效应,而其他剂量没有这种刺激生长作用。分别把对照和900×(2.6×1013)ions/cm2剂量处理的植株进行了RAPD多态性比较。从200个引物中筛选出24个引物进行扩增,经分析可以认为,离子束注入甘草种子在基因结构上没有太多的变化,甘草的这种刺激生长效应是低能离子束物理刺激的结果。     

絮凝剂高产菌株的离子注入诱变选育

[目的]提高生物絮凝剂的絮凝活性。[方法]以絮凝剂产生菌FJ-15为出发菌株,采用低能N＋注入的方法对其进行诱变处理,从突变体中筛选高絮凝活性、性能稳定的菌株,并检测其絮凝活性。[结果]N＋注入剂量为2×10^14ions/cm^2时,菌株存活率较低,随N＋注入剂量增加,菌株存活率呈上升趋势,当N＋注入剂量为8×10^14ions/cm^2时,菌株存活率最高（75.34%）,当N＋注入剂量为1×10^16ions/cm^2时,正突变率较大;通过初筛试验,得到了193株正突变菌株;通过复筛试验,得到了3株高絮凝活性的菌株FJM-10、FJM-19、FJM-29,其絮凝率分别为93.81%、86.64%、83.65%,平均较原菌株的絮凝活性（64.55%）高20%左右。其中,FJM-10菌株的稳定性最好,絮凝活性最高。[结论]FJM-10菌株的最佳发酵碳源和氮源分别为葡萄糖（或麦芽糖）和蛋白胨（或尿素）。     

利用离子束注入技术筛选陆地棉矮化株

[目的]降低棉花生产中每年因喷施缩节胺和打顶等农技措施增加的棉花生产成本,促进增产增收,提高棉农收益.[方法]2005年4月通过离子束注入技术,分别用注入剂量为8×1016和12×1016N+/cm2处理早熟陆地棉高代品系B-02,从中获取棉花矮化突变体植株.[结果]通过2005～2009年连续多代的筛选获得了不用喷缩节胺、不用打顶、株高小于60和60～70cm,且品质优于原高代品系B-02的两个系列矮化株系.[结论]通过对矮化植株的SSR分析,表明矮化突变株与原高代品系B-02相比具有较多的遗传差异,为新疆棉花矮化育种创造了新的种质资源.     

利用等离子体注入枣树接穗的诱变技术初探

试验以山西省传统的枣树(骏枣和壶瓶枣)接穗为主要研究对象,利用氮、氩等离子体进行注入处理,并用常规的嫁接方法进行嫁接、调查,经过4 a的试验,结果表明,只要采用合适的样品处理方法和适当的注入剂量,枣树接穗是可以利用等离子体注入法进行诱变处理的;试验确定了利用氮、氩离子处理枣树接穗的最适注入剂量为6×1016/cm2～8×1016/cm2、最适注入速率为10 mA×28 kV。     

低能N~+辐照小麦Wis2-1A对其邻近基因表达的影响

用转座子显示技术研究了小麦反转录转座子Wis2-1A在注量为5×1017N+/cm2的低能离子束处理后的转录及其对邻近基因表达的影响,结果发现:在较高注量下,由于Wis2-1A的高水平转录导致其邻近的某些基因沉默。