玉米自交系7922幼胚愈伤组织诱导条件的优化

以玉米自交系7922的幼胚为外植体,全面探讨了影响其愈伤组织诱导的主要因素,如接种方式、4℃保存时间、碳源种类及其浓度、培养基成分、AgNO₃等.结果表明:采用盾片侧向上的方式,取4℃保存时间不超过7天的幼胚,以8114、MB、MS、N6为基本培养基,蔗糖浓度为40 g/L或用20 g/L的蔗糖+10 g/L的葡萄糖为较适宜的诱导条件.AgNO₃对于愈伤组织的诱导也有一定的促进作用。     

水氮供应对灌浆期冬小麦籽粒淀粉合成相关酶活性及产量的影响

为明确不同水氮供应对冬小麦灌浆期籽粒蔗糖代谢、淀粉合成相关酶活性及籽粒产量的影响,在大田栽培条件下,以冬小麦品种矮抗58为材料,设3种水分处理（低水W₀、中水W₁、高水W₂）和4个施氮水平（无氮N₀、低氮N₁、中氮N₂、高氮N₃）,研究了不同水氮供应下灌浆期籽粒蔗糖代谢、淀粉合成相关酶活性的变化特点。结果表明,水分胁迫能增加籽粒的蔗糖积累速率,缩短灌浆进程,促进小麦早熟;降低了籽粒中腺苷二膦酸葡萄糖磷酸化酶（ADPG-PPase）、可溶性淀粉合成酶（SSS）、束缚态淀粉合成酶（GBSS）和淀粉分支酶（SBE）活性。适当增施氮肥能够促进籽粒中蔗糖向淀粉转化,增加4种淀粉合成相关酶活性,其中W₁N₂处理的ADPG-PPase、SSS、GBSS和SBE活性峰值最高, 较W₁N₃、W₁N₁和W₁N₀处理分别增加了1.5%、7.9%、11.9%、5.8%和9.6%、4.5%、4.7%、5.2%和13.6%、7.6%、20.9%、10.5%,氮肥过量会对以上4种酶活性产生抑制作用。适当提高氮肥水平能增加小麦成穗数、穗粒数和千粒重,最终极显著地提高小麦产量,W₁N₂处理较W₀N₀和W₂N₃处理分别增产164.6%、3.0%。在小麦灌浆期间控制土壤田间持水量为60%~65%、配施氮肥240 kg·hm^-2能协同提高小麦籽粒蔗糖含量,保证源器官有足够供应能力,提高淀粉合成酶活性,促进小麦体内碳氮代谢,最终增加产量。     

追氮对弱筋小麦干物质、氮素积累及产量的影响

为探究弱筋小麦干物质和氮素积累对追氮时期和比例的响应、提高弱筋小麦优质高产技术,在中国农业科学院作物科学研究所北京试验基地进行田间试验,供试品种为扬麦15和扬麦24,拔节期和挑旗期追氮设置5个不同比例为100∶0(N₁)、75∶25(N₂)、50∶50(N₃)、25∶75(N₄)、0∶100(N₅),分析不同处理下小麦干物质和氮素的积累与分配、产量及品质指标。结果表明,对扬麦15和扬麦24花后干物质积累量,N₁处理较其他处理分别增加8.4%~44.7%和14.6%~43.6%;对花后干物质积累量对籽粒产量的贡献率,N₁处理较其他处理分别提高3.8%~13.5%和3.9%~11.6%;N₁处理花后氮素积累量较N₅处理分别降低25.4%和21.5%,花后氮素积累对籽粒氮素的贡献率分别降低50.7%和37.4%;N₁处理显著提高籽粒总淀粉含量,降低籽粒蛋白质含量;仅拔节期追施氮肥通过提高穗数和穗粒数实现产量提升,对扬麦15和扬麦24籽粒产量,N₁处理较其他处理分别提高2.2%~16.7%和2.5%~11.3%。因此,仅拔节期追施氮肥能较好地协调弱筋小麦产量和品质之间的关系。     

浅析高油玉米抗性育种中的细胞突变体筛选技术

经过对7个高油玉米自交系的4年实验观察，筛选出了春123、春246等一批出愈率在90％以上的高油玉米基因型。接种的外植体为幼胚，诱导培养基为D、Ag、L₁、L₂，并经继代培养、状态调节和分化培养，结果表明：不同基因型分化能力区别明显；长期继代，筛选有用突变体的机率增加；经过致病毒素接种、筛选，有望得到理想的抗性胚性细胞团。     

花生花药培养的初步研究

本研究对14个基因型花生的花药进行了培养。结果表明,花药愈伤组织诱导率受基因型、花蕾长度、蔗糖浓度和基本培养基等因素的影响。小孢子单核期为适宜的诱导时期,培养基以6％～13％蔗糖浓度的B5培养基较好;基因型不同,愈伤组织诱导的最适基本培养基不同,在接种的14个基因型中,11个基因型(占78．57％)在B5培养基上产生较高的愈伤组织诱导率,变幅为62．75％～97．8％。在附加4．0mg／L 6-BA、0．5mg／L TDZ和0．4mg／L AA的改良MS养基上,基因型19获得了11．63％的体胚分化率。     

水氮运筹对滴灌冬小麦产量和水氮利用效率的影响

为探究水氮运筹对滴灌冬小麦产量和水氮利用效率的效应,于2019—2021年开展了连续2年小麦田间试验,设置2个施氮水平210（N₁）和240（N₂）kg·hm^-2,4个灌水处理W₁（不灌水）、W₂（每次30 mm）、W₃（每次45 mm）、W₄（每次60 mm）,分析不同处理小麦产量及水氮利用率相关指标。结果表明,2019—2021年,施氮量和灌水量对冬小麦抽穗期、扬花期和灌浆期叶片净光合速率的影响为极显著（P<0.01）或显著（P<0.05）,且三个生育时期均以N₂W₄ 处理最高,与N₁W₄和N₂W₃处理间没有显著差异;三个生育时期的土壤铵态氮和硝态氮含量均以N₂W₃、N₁W₄或N₂W₄处理最低。小麦越冬期、灌浆期和成熟期土壤铵态氮与产量和氮肥偏生产力（NPFP）均呈显著或极显著负相关;抽穗期、灌浆期和成熟期土壤硝态氮与产量和NPFP均呈显著或极显著负相关。2个年度,水氮运筹较对照显著提高了冬小麦的产量和水氮利用效率,产量增幅分别为38.9%~62.0%和40.9%~68.3%,水分利用效率（WUE）增幅分别为8.0%~15.7% 和10.1%~16.4%,NPFP增幅分别为38.9%~62.0%和40.9%~65.5%;冬小麦产量和WUE均以N₂W₄处理最高,N₂W₃处理次之,两者间没有显著性差异;但N₂W₃处理的水分利用效率均显著高于N₂W₄处理。综上,在本试验条件下,施氮量240 kg·hm^-2、每次灌水45 mm（N₂W₃）为该地区滴灌冬小麦最佳水氮运筹组合,可以实现保障产量和提高水氮利用效率的目标。     

玉米再生体系建立及其影响因素的研究

以玉米自交系辽7980、丹9818、340、5026为材料,对影响成熟胚愈伤组织诱导、继代培养及分化的因素进行了研究。结果表明,2,4-D对于玉米成熟胚愈伤组织的诱导是必要的,基因型对胚性愈伤诱导的影响显著。在培养基中添加L-脯氨酸对提高胚性愈伤组织有显著作用,但对愈伤组织生长率没有明显影响。适量的BA和AgNO₃对植株的再生有促进作用。     

氮肥基追比对测墒补灌小麦耗水特性和籽粒产量的影响

为明确氮肥基追比对测墒补灌小麦耗水特性和籽粒产量的调控效应,以济麦22为材料,在总施氮量为240 kg·hm^-2条件下,设置0∶10（N₁）、3∶7（N₂）、5∶5（N₃）、7∶3（N₄）、10∶0（N₅）5个氮肥基追比,研究了氮肥基追比对测墒补灌小麦耗水特性和干物质积累及籽粒产量的影响。结果表明,N₃处理显著提高了160~200 cm土层土壤贮水消耗量、灌水量及降水量占总耗水量的比例和开花后耗水量;降低了总耗水量、土壤贮水消耗量及其占总耗水量的比例和开花前耗水量。N₃处理比N₁、N₂、N₄和N₅处理开花至成熟期干物质积累强度分别高20.97%、8.61%、10.37%、23.81%,成熟期植株总干物质积累量和干物质在籽粒中的分配量分别高9.92%、5.39%、7.75%、12.73%和11.57%、5.29%、5.75%、16.19%。N₃处理的水分利用效率、土壤水利用效率和降水利用效率均最大,分别为18.88、62.65和37.07 kg·hm^-2·mm^-1;灌水利用效率较高。综合考虑小麦耗水特性和籽粒产量,在本试验条件下,氮肥基追比为5∶5最优。     

甜、糯玉米耐热性体细胞的筛选

以不同品种甜玉米和糯玉米幼胚为供试材料,研究了不同培养基对愈伤组织诱导、继代和分化的影响,并在高温条件下筛选玉米耐热性变异体。结果表明：采用含有低浓度2,4-D的N₆为玉米幼胚诱导培养基,可产生一定比例的变异,愈伤组织诱导率高,质量较好;MS培养基适于分化;温度渐变法可以保证幼胚能够在产生耐热变异的同时不至于死亡,并在最后进行了恢复培养,即温度恢复到适温,淘汰不稳定愈伤组织,得到相对稳定的耐热性变异体;通过测定愈伤组织游离脯氨酸浓度、再生植株叶片质膜相对透性和叶片相对失水率,确定玉米胚变异体的耐热程度。     

大麦/蚕豆间作条件下供氮水平对作物产量和大麦氮吸收累积的影响

为给云南地区非豆科/豆科作物合理间作种植提供理论依据,通过田间小区试验,研究了N⁰、 N_112.5、N²²⁵和 N_337.5 4个施氮水平（0、112.5、225和337.5 kg N·hm_-2）下大麦/蚕豆间作作物产量及氮素养分吸收累积的特点及差异。结果表明,大麦/蚕豆间作具有间作产量优势,4个施氮水平中N²²⁵的土地当量比最高,达到1.13。不同施氮水平下间作大麦产量表现出第一行>第二行>第三行的趋势。与单作相比,间作大麦地上部和地下部氮含量平均提高5.8%~35.8%,地上部氮素累积吸收量及吸收速率提高7%~32.1%。在N⁰、 N_112.5、 N²²⁵水平下,氮含量、氮素累积吸收量及吸收速率均呈间作第一行>间作第三行>单作的趋势。单作大麦氮素累积吸收量和吸收速率以N_337.5水平最高,分别为95.46 kg·hm_-2和1.736 kg·hm_-2·d_-1,而间作大麦则以N²²⁵水平最高,分别为105.03 kg·hm_-2和1.910 kg·hm_-2·d_-1。     

超黑糯玉米杂交后代色素分布规律研究

以超黑糯玉米自交系I46和白糯玉米自交系BN13杂交后F_2代种子产生的果穗群体为供试材料,通过观察子粒颜色、溶剂提取色素和紫外分光光度测定等方法研究超黑糯玉米杂交后代色素分布规律。结果表明,在黑糯玉米杂交F_2代产生的果穗中,子粒颜色出现分离,主要表现为全黑、红黑、红色、棕黄、金黄和白色。在金黄色玉米子粒中类胡萝卜素含量最高,显著高于其他颜色的玉米子粒;类胡萝卜素含量最少的为白色玉米。在全黑色玉米子粒中花色苷的含量显著高于其他颜色玉米子粒;在白色、金黄色玉米子粒中没有检测到花色苷。     

不同生态型普通野生稻花药培养力的研究

对我国匍匐、倾斜和直立型普通野生稻进行了花药培养力的研究。供试的37份普通野生稻其花药培养力存在明显差异,愈伤诱导率变幅0～9.1%,绿苗率变幅0～32.1%,其中有31份材料可得到花培绿苗,占83.8%％。花药培养力的高低顺序为：栽培籼稻＞栽培稻／野生稻杂种＞直立型普通野生稻＞倾斜型普通野生稻＞匍匐型普遍野生稻。不同培养基对不同生态型普遍野生稻具有不同的花培效率。改良N6一号培养基具有显著提高花培效率的作用,适合各型普通野生稻的花药培养。     

小麦全蚀病生防芽孢杆菌产芽孢培养基的响应面法优化

为了优化小麦全蚀病生防芽孢杆菌Z-14菌株产芽孢培养基,通过Plackett-Burman实验分析影响芽孢产量的主要碳源、氮源和无机盐,用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,利用Box-Behnken实验设计及响应面分析法筛选主要影响因素的最佳水平。结果表明,Z-14菌株生产芽孢最适碳源、无机盐和氮源分别为玉米粉、MnSO4·H2O和酵母粉。优化培养基组合为玉米粉1.17%、酵母粉3.31%、MnSO4·H2O 0.072%、NaH2PO4·2H2O 0.2%、Na2HPO4·2H2O 0.4%,优化后芽孢产量达到1.85×109 cfu·mL-1,与理论值基本相符。     

化学调控剂对玉米自交系株高及穗上各节间长度的影响

以玉米自交系郑58和PH6WC为研究材料,在不同时期喷施赤霉素和乙烯利+油菜素内酯调节株高。结果表明,郑58在17片可见叶期,喷施200 mg/L赤霉素效果最佳,倒1节节间长度提升幅度与对照达显著性差异;PH6WC对赤霉素反应不敏感。郑58在14片可见叶期,喷施100 mg/L乙烯利+0.1 mg/L油菜素内酯降低株高的效果最佳,倒2节至倒6节节间长度降低幅度均与对照达显著性差异;PH6WC在17片可见叶期,喷施200 mg/L乙烯利+0.1 mg/L油菜素内酯降低株高效果最佳,倒1节至倒6节节间长度降低幅度均与对照达到显著性差异。不同自交系对化控剂处理的最佳时期和浓度均有差异。     

第一例栽培种花生花药培养单倍体植株的创制

以栽培种花生为材料,开展花生单倍体培养的前沿性探索,包括离体花药诱导形成愈伤组织、愈伤组织分化形成幼芽、再生苗培养、再生植株倍性鉴定和嫁接移植等研究。通过比较外植体灭菌时间、诱导培养基、分化培养基、再生培养基和再生植株创制培养条件等试验,筛选出适合花生花药培养的方法：1%NaClO消毒灭菌9 min,愈伤组织的诱导培养采用B5N1、B3N1培养基,再分化培养采用B5N1-2培养基,再生苗培养采用SG培养基。本研究获得1株花药培养的再生植株,编号为15B8-8。荧光原位杂交技术（FISH）鉴定结果表明,该植株具有20条染色体,其中9条为A染色体、11条为B染色体,是第一例来自栽培种花生花药培养的单倍体植株;研究还表明,汕油52花生品种具有较强的花药培养力,有潜力作为花生花药培养的“桥梁品种”。     

高盐低pH值法提取玉米基因组DNA的研究

优化建立了基于玉米叶片的高盐低pH值法提取玉米基因组DNA,经琼脂糖电泳检测表明,提取的DNA主带清晰、无降解现象、质量好,满足基于SSR标记的5色荧光电泳检测系统。此方法比目前提取植物基因组DNA常用的CTAB法和SDS法具有成本低、步骤简单、不使用酚、氯仿、异戊醇等有毒有机试剂的优点,是提取玉米基因组DNA的一种较好的方法。     

Increased induction of embryogenesis and regeneration in anther cultures ofSolanum tuberosum L.

Summary A new method is presented for anther culture. Anthers are cultivated on cubes of solid medium, surrounded by liquid medium. This allows changes of media composition at any time. When embryos or callus were produced, the liquid initiation medium was removed and replaced with regeneration medium. The best yield of embryos and the best regeneration frequency were obtained when the initiation medium contained 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). Regeneration of shoots from callus was stimulated on double layer medium, with the callus placed on top of a solid medium, partly submerged in the overlaying liquid medium. The best gelling agent for shoot multiplication media was agarose, but gellan gum was a good alternative. Both the production of flower buds and embryogenesis in anther cultures was inhibited by an increased concentration of CO₂ in the air surrounding the donor plants.     

小麦成熟胚组织培养体系优化及其影响因素的研究

为了优化小麦主要推广品种的成熟胚组织培养体系,并筛选优良的转基因受体基因型,以12种小麦品种的成熟胚为材料,对其成熟胚为外植体的愈伤组织进行了诱导分化和再生的研究,探讨了不同2,4-D浓度下3种诱导培养基(MS2、L32、N64)、以L3为基本培养基的3种分化培养基以及以MS为基本培养基的3种生根培养基对小麦成熟胚离体培养的影响。结果表明,各培养基对成熟胚愈伤的诱导率和分化率的影响差别不大,而主要影响愈伤质量和生根效果。3种诱导培养基的平均诱导率均超过85%,N64的最高(90.13%),L32培养基的愈伤质量最好,诱导效果最佳。不同激素配比均可诱导小麦成熟胚愈伤组织分化再生,但不同基因型间有较大差异,添加0.5mg.L-1 IAA和1mg.L-1 KT的分化培养基L2的平均分化率最高(55.68%);添加0.2 mg.L-1 IAA和0.5 mg.L-1 MET的生根培养基MX1的平均生根率最高(37.02%)。不同基因型的出愈率、胚芽率、分化率、生根率差异显著,筛选出鲁麦14、良星99、济麦21、山农20、良星66等5个小麦品种可作为优良的转基因成熟胚受体材料,并初步建立起适于它们的组织培养体系。     

用SSR标记划分云南糯玉米地方品种资源遗传类群的研究

利用SSR标记对37个云南糯玉米地方品种遗传多样性和遗传关系进行研究,和5个国内主要自交系进行优势群的划分。结果表明:从国内外所用的63对核心引物中筛选出PIC值高、稳定的20对玉米核心SSR引物扩增出225个等位基因,平均多态信息量PIC值为0.87、标记索引系数MI值9.91、Shannon多样性指数I为0.54;37个云南糯玉米地方品种可划分为5大类群13个小类群;少数的云南糯玉米种质资源与常见的5大杂种优势群的遗传距离较近,而大多数资源则较远,可形成多个单独的类群,云南糯玉米地方种质资源具有广泛的遗传基础;来自不同地区或来自同一地区不同云南糯玉米资源与5大优势群之间的遗传相似度均有很大差异。     

Screening diploidSolarium genotypes responsive to different Anther culture conditions and ploidy assessment of Anther-derived roots and plantlets

Twenty-three diploid (2n=2x=24) potato clones were screened for response to four different anther culture media. Anther derived tissues (calli/embryos) were obtained from seven of the clones in liquid culture media. Anther culture response of these seven clones was further quantified on five additional media. Since clonal responses are specific to culture conditions (Tiainen, 1992), the seven genotypes somewhat differed from each other in the magnitude of the response to each of the media. In agreement with Heberle-Bors (1985) a more realistic assessment of the responsiveness was possible when pollen counts per anther were used to express the yield of anther-derived material. A relatively higher level of exogenous cytokinin (6-benzyladenine) to that of auxin (3-indoleacetic acid) proved to be favourable for the inducton of calli/embryos. Use of a semi-solid medium saved space and was convenient for culture observations therefore it was found more conducive for the genotypic screening. Anther derived tissues that regenerated to produce root tissue and/or plantlets were further multiplied on a root culture medium and a plantlet medium. Liquid culture conditions on orbital shakers were conducive for the growth of root explants. Anther derived material (roots and plantlets) originating from clone 9507–04 revealed differences in growth vigor. Flow cytometric estimation of ploidy in regenerated roots and plantlets, revealed that clone 9507–04 produced 44% monoploid roots and 77% monoploid plantlets. Seventy-three percent anther-derived plantlets from clone 6028–02 were monoploids.