玉米雌幼穗培养再生植株变异性状的遗传 I 再生植株R_1性状变异

考查由玉米雌幼穗培养获得的63棵再生植株R_1的自交结实性,以及R_1自交结实植株的株高、果穗、籽粒等多种性状,均表现出不同程度的变异.11R_1株高矮化率为52.2%.在11R_1中,有7棵再生株轴色由原来自交系的白色突变为紫红色.33棵自交结实再生株中,有4棵粒色由原自交系的橙黄色突变为紫红色.结果表明:所有再生株R_1都发生了性状变异.     

玉米单倍体雌穗育性自然恢复研究

为了对玉米单倍体雌穗育性恢复能力进行系统遗传分析,本研究以22个玉米自交系诱导产生的单倍体为材料对雌穗自然恢复能力进行观察,通过分类比较的方法分析单倍体雌穗平均结实株率、平均结实籽粒数和2个雌穗育性恢复指标自然恢复的遗传特点。结果表明,不同自交系的单倍体雌穗平均结实株率为89.54%,变异范围为73.56%~99.18%;单倍体雌穗平均结实籽粒数为15.4粒,变异范围为2.67~59.82粒。单倍体雌穗结实株率的广义遗传力为0.67,平均结实籽粒数的广义遗传力为0.86。22个自交系材料中,B73的单倍体雌穗育性恢复能力较其他试验材料强,单倍体雌穗平均结实株率为99.18%,平均结实籽粒数为59.82粒,基因型在单倍体雌穗育性自然恢复过程中起主要作用。通过对单倍体雌穗育性恢复与雄穗育性恢复性状进行相关性分析发现单倍体雌穗育性恢复与雄穗育性恢复是2个相对独立的过程。     

玉米单倍体在春夏不同播期条件下的自然加倍效果研究

[目的]研究不同基因型玉米(Zea mays L.)单倍体在春夏不同播期条件下的自然加倍效果,为玉米单倍体育种的应用提供参考。[方法]选取6个不同材料来源的玉米杂交组合178/137、郑58/7319、8102/6213、478/6231、7922/T138、5312/4122作为母本材料,散粉期用单倍体诱导系高诱一号作为父本进行杂交,成熟收获后根据籽粒标记挑选出准单倍体籽粒。将得到的各个材料的准单倍体籽粒分别于2011年5月2日(春播)和6月15日(夏播)种植在试验基地,观察测定其散粉率、育性自然恢复率和结实株率等。[结果]不同基因型玉米单倍体在春夏不同播期条件处理下自然加倍效果具有明显的差异:显花散粉率最高为57.72%,最低为5.83%,平均为31.81%;自交结实率最高为6.8%,最低为3.3%,平均为5.1%。不同材料来源的玉米单倍体夏播和春播的显花散粉率平均分别为34.24%、29.37%,夏播比春播高4.87%;自交结实率夏播明显高于春播。[结论]夏播更利于玉米单倍体的自然加倍。     

糜子育成品种农艺、产量及品质性状综合鉴定与评价

【目的】对近年育成糜子品种农艺性状、产量性状及品质性状进行综合评价,比较粳性和糯性糜子间的差异,分析糜子品种改良工作存在问题并提出解决方案,为中国糜子育种及产业发展提供参考。【方法】以近年育成的22个粳性糜子品种和18个糯性糜子品种为材料。田间考种获取农艺性状(生育期、株高、节数、粒色、花序色和穗形)和产量性状(千粒重、穗粒重和主穗)。室内通过正丁醇提取法测定黄色素含量、索氏抽提法测定粗脂肪含量、双波长法测定直链淀粉和支链淀粉含量、凯氏定氮法测定蛋白质含量。【结果】粳性糜子品种平均产量为3 465.5 kg·hm~(-2),变幅为2 976.0—3 915.0 kg·hm~(-2);糯性糜子品种平均产量为3 163.4 kg·hm~(-2),变幅为2 575.5—4 002.0 kg·hm~(-2)。农艺性状相关性分析表明,糜子产量与生育期、千粒重、主穗长、穗粒重之间的相关系数均达到显著水平。数据分析表明,育成品种在生育期、株高、节数、千粒重、穗粒重、主穗长、产量等方面变幅较小。粳性糜子品种黄色素含量平均为2.7 mg·kg~(-1),变幅为1.7—3.3 mg·kg~(-1);糯性糜子品种黄色素含量平均为2.4 mg·kg~(-1),变幅为2.1—2.9 mg·kg~(-1)。粳性糜子品种粗脂肪含量平均为3.6%,变幅为1.7%—5.6%;糯性糜子品种粗脂肪含量平均为4.1%,变幅为2.7%—5.5%。粳糯糜子之间黄色素含量和粗脂肪含量差异性不显著。粳性糜子品种直链淀粉含量平均为32.22%,变幅为11.31%—38.67%;支链淀粉含量平均为35.01%,变幅为21.43%—64.02%;总淀粉含量平均为67.23%,变幅为58.59%—77.87%;直链淀粉、支链淀粉含量比值平均为1.00,变幅为0.18—1.73。糯性糜子品种直链淀粉含量平均为3.69%,变幅为2.24%—5.55%;支链淀粉含量平均为57.37%,变幅为49.40%—68.01%;总淀粉含量平均为61.06%,变幅为54.18%—72.11%;直链淀粉、支链淀粉含量比值平均为0.07,变幅为0.05—0.11。其中,陇糜5号和陇糜8号直链淀粉含量较高,宁糜17号和榆糜2号直链淀粉含量适中,晋黍9号和雁黍7号直链淀粉含量较低。粳性糜子籽粒蛋白质含量平均为11.13%,变幅为9.64%—13.26%;糯性糜子籽粒蛋白质含量平均为13.72%,变幅为12.10%—15.72%,糯性糜子籽粒蛋白质含量显著高于粳性糜子。【结论】近年育成的糜子品种在多种农艺及产量性状中变幅较小,品种类型相对单一,不能满足生产和市场对糜子品种多元化需求。针对产业发展和市场需求,挖掘、利用和创新优异糜子资源,将常规育种与分子育种新技术结合,开展多元化、多目标育种,培育性状优良、抗性强、适应性广、产量高、品质优良的糜子新品种是糜子品种改良的方向。     

高油玉米突变体穗位高与株高的QTL定位

以EMS诱变获得的高油玉米(Zea mays L.)突变体ce03005为材料,对植株的穗位高和株高进行了遗传分析.通过随机区组试验设计,分析玉米167个BC1S1家系的穗位高和株高的变化.利用101对共显性引物构图,构图长度为1611.7cM,标记间平均距离为15.9 cM.用复合区间作图法进行数量性状位点(QTL)分析,共检测到3个控制稳位高的主效QTL和1个微效QTL,分别位于1号和2号染色体上,单个控制穗位高QTL的贡献率变幅为4.42％～15.42％;检测到2个控制株高的主效QTL和1个微效QTL,分别位于1号和4号染色体上,单个控制株高QTL的贡献率变幅为7.89％～12.53％.     

白菜型油菜雄性不育材料的发现和育性观察

1989年3月,我们在油菜甘白种间杂交(81008X托品)F_4代白菜型油菜品系中,发现了雄性不育株。经过两年多的观察研究,其测交和回交后代无育性分离,现有白菜型油菜品仲中存在着保持和恢复基因。初步认为,该不育材料属于核质互作的细胞质不育类型。该不育材料在盛花前总不育率为98.76%,盛花后育性有变化。与波里马不育系高温敏感型相比,其育生变化除高温因素外,对光照长度是否也有一定的诱导作用,或需要一定的积温后才能导致育性发生变化进行了讨论。后期可育株自交和兄妹交结实指数分别为0.044和0.090,低于自交不亲和结实指数1.0的标准,剥蕾自交结实指数也仅5.133。根据其雄性不育和自交不亲和双重性质、作者认为,该不育材料用于配制杂种,纯度可能优于白菜型油菜自交迟钝系和标志性状杂种。     

玉米高抗、高配合力自交系苏80—1

玉米自交系苏80-1,由单交种鲁原单5号一代种,连续五代选株自交育成,是高抗大、小斑病,配合力高的优良自交系.1978年春,利用鲁原单5号等26个优良杂交种及其部分F_2为基本材料,进行自交系选育,一年就地春秋两代选株自交.S_0～S_2根据田间目测和室内考种,淘汰农艺性状、抗病性差的自交株、自交果     

三系水稻保持系航天育种的研究

[目的]研究三系水稻保持系航天诱变突变株的育性变化情况。[方法]以籼型水稻单株纯系品种特B、湛B、双青B和II-32B的种子为材料,各品种取1/2种子进行航天诱变,余下1/2种子为对照,研究航天诱变突变株测交和回交后代的性状表现及遗传变异。[结果]4个保持系突变株测交后代可育花粉率变幅为0~25.6%,回交一代可育花粉率变幅为0~72.2%。各突变株测交后代自交结实率变幅为0~8.2%,突变株对不育系的不育性保持能力表现出一定的下降趋势;回交后代自交结实率与对照差异显著,II-32A×II-32B3-1的后代自交结实率最高,为33.4%。回交后代农艺性状与对照的差异比上一代更明显。[结论]三系水稻保持系航天诱变突变株回交后代的育性有较大变化。     

杂交玉米品种DUS必测性状的表现与优化

【目的】为优化玉米DUS必测性状和指南修改提供参考。【方法】以45个杂交玉米品种为材料,对38个普通玉米的必测性状进行测试,分析形态性状多样性和性状间的相关性。【结果】38个必测性状在45个杂交玉米品种中共检测到178个等位变异,平均每个性状检测到4.6842个,变幅为1～8;平均有效等位变异为2.7830,变幅为1.0539～5.9121;平均Shannon-Weaver多样性信息指数为1.2593,变幅为0.4236～1.9982。45个杂交玉米品种形态相似系数为0.31～0.68,38个性状中有9对性状间呈极显著正相关。【结论】建议不必把C3、C4、C13、C17、C19、C26、C27、C30这8个性状列为必测性状,保留其余30个性状作为必测性状。     

优良早熟玉米单倍体诱导系LY9-3的选育及栽培技术要点

为了选育适宜寒地生态条件的优良单倍体诱导系，利用从乌克兰引进的玉米诱导系EMK-1和农大高诱5号杂交后代的分离群体为基础材料，经过连续6代的自交和诱导率测定，育成了优良单倍体诱导系LY9-3，其对测验种德美亚3号的单倍体平均诱导率为13.36%。LY9-3具有熟期早、平均诱导率高、抗玉米主要病害、抗倒伏、籽粒遗传标记明显等优良特点，是寒地开展早熟玉米单倍体育种的理想诱导系。     

玉米种胚期杂种优势及其应用研究

将母本花粉与具有标记性状的父本花粉混合授粉,根据同一母本果穗上的杂种粒与纯种粒(母本粒)百粒重的差异可以比较 F_1种胚期杂种优势的高低。据研究,杂种(F_1)种胚期在粒重上的优势与其成株期产量优势呈正相关。因此,可根据 F_1种胚期反映在百粒重上的杂种优势预测其成株期的杂种优势。     

粳稻雄性不育恢复基因研究 Ⅲ.A/R分离世代植株自交结实率与恢复力的关系

用BT型六千辛A/羡见3号的68个F#-3分离植株与BT型六千辛A或L型平壤3号A测交,考察F#-3单株自交结实率与恢复力之间的关系。结果表明,F#-3植株的自交结实率和恢复力都呈连续性变异;与BT型六千辛A测交的,F#-3单株自交结实率基本上能代表单株恢复力,相关系数r=0.9130;与L型平壤3号A测交的,则不能代表单株恢复力,相关系数r=-0.060。由于L型不育系可恢复性好,虽然被测交的22个植株自交结实率变异范围为16.37-95.99%,但恢复力变异不大,21株在80%以上,1株为78.17%。还考察了该组合F#-3植株和相应F#-4株系自交结实率之间的关系,表明F#-4株系内平均自交结实率与F#-3单株自交结实率呈极显著正相关。一般地说,F#-3单株自交结实率越低,F#-4株系和tF#-1的变异系数越大,而F#-4株系的变异系数又大于tF#-1。     

普通小麦和黑麦的双单倍体与六倍体小黑麦3种间杂交的研究

本实验用10个普通小麦和黑麦的双单倍体与5个六倍体小黑麦进行杂交。结果表明:普通小麦和黑麦的双单倍体与六倍体小黑麦杂交结实率平均为1.25%。亲本组合对3种间杂交结实率有很大的影响;F_1代植株染色体数目变化于41～49之间,大部分为2n=44～47。由于大量非整倍体的存在,F_1代各组合植株很不一致,育性降低。F_2代表现出广泛分离,并普遍存在超亲现象。在各组合中,大部分为小黑麦型,还出现中间型、普通小麦型、硬粒小麦型、分枝小黑麦型等类型。在 F_2代中,具有2n=42的植株占47.22%,育性恢复达58.88%。选择到综合性状优良的六倍体小黑麦材料。试验表明普通小麦和黑麦的双单倍体与六倍体小黑麦3种间杂交是改良六倍体小黑麦有希望的方法。     

紧凑型玉米杂交种成单11号高产栽培综合农艺措施研究

采用二次回归正交旋转设计试验方法,对不同生态区紧凑玉米新杂交种成单11号高产栽培综合农艺措施进行了研究。结果表明,(1)玉米产量与密度、氮肥、磷三因素存在真实的二次回归关系,回归方程的F_1为0.89—5.08,F_2为3.10—14.26;(2)三因素及其相互作用对产量均有一定影响,但不同地点其作用顺序不一致,边际效益不相同;(3)本文得出的成单11号高产栽培最优组合措施为:亩植3500—4000株,亩施有效氮10.0公斤左右,有效磷5.0公斤左右。     

玉米生育期遗传分析

玉米生育期是决定玉米产量的重要因素。该研究选用玉米品种44长与南无名-8、Mo17与44长、嫩169与44长作为亲本,组配3个杂交组合6个世代(P1、P2、F1、F2、B1、B2),分析了各世代从出苗~吐丝的天数及此生育期的遗传特点。结果表明:各世代的广义遗传力和狭义遗传力都较低,生育期受环境影响较大。模型分析表明:控制生育期的基因符合加性-显性遗传模型,说明加性效应和显性效应是生育期产量性状的主导因子。     

糯性小麦育种的早期选择

以农大糯麦1号和藁城8901为亲本,配制杂交组合,I2-KI染色法鉴定F1和BC1的糯性和非糯性。结果表明,利用I2-KI染色法鉴定的糯性材料,糯性遗传稳定。对F1或BC1单株上收获的籽粒直接用I2-KI染色法鉴定选择糯性材料,结合温室加代,可缩短育种进程。     

早熟桃品种‘筑波84’ב早油118’F_1代果实主要性状的遗传倾向

以早熟桃品种‘筑波84’ב早油118’杂交组合为试材,分析了F1代果实主要性状的遗传倾向.结果表明:F1代果实形状中,卵圆形对椭圆和圆形占遗传优势;F1代果实成熟期集中分布在80~90 d和100~110 d 2个区域,而分布在90~100 d的杂种单株较少,只占9.6%;F1代平均果重与父母本和亲中值相比,呈现偏小趋势;在F1代群体中,大部分桃果实风味趋向于甜或酸甜,其中甜风味占40.35%,遗传性强;F1代果肉颜色、有无绒毛及核的粘离等均由一对等位基因控制,试验结果均符合孟德尔遗传规律;果实重量与果实生育期呈极显著正相关,可溶性固形物和风味呈极显著正相关.     

野生甘蔗 S.spontaneum 和 S.robustum 杂种后代的种性表现及其在育种上的应用

野生甘蔗的进一步利用,是当前把甘蔗育种工作推向新阶段的主要希望。但是,野生甘蔗杂种早代通常存在着高产量、低糖分、高纤维分的倾向。怎样恰到好处地利用野生甘蔗的种性,创造蔗糖分符合要求的高产品种,进一步提高育种效果,是本研究的主要目的。本研究采用7个杂交组合,包括 S.spontaneum 杂种的回交一代(BC_1)和回交二代(BC_2),以及 S.robustum F_1 同 S.spontaneum F_1 正反交(即二个野生种杂种后代早代正反交)。综合产量性状和质量性状的研究表明,BC_1虽具高产的植株多,但几乎没有含糖分达10%以上的植株,所以不是以制糖为目的的育种的选择世代,但它是理想的能源育种和创造新优良亲本的重要选择世代。BC_2虽包含高产的植株少,但尚有18%的较高生产水平的植株,而且有1/4的植株含糖分在10～14%,具其他优良质量性状的蔗株也较多,所以,是培育蔗糖分符合要求的高产品种的重要选择世代。S.rob F_1和 S.sp F_1正反交,其质量性状和产量性状都下降,所以,对以制糖或能源为目的的育种都没有意义。遗传参数的分析表明,茎数、茎径和茎生长量的广义遗传力强,遗传型变异系数较大,相对遗传进度高,所以,只要选择好回交亲本,可以指望在 BC_2获得优良品种。     

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。     

小麦杂交育种早期世代间的配合力相关性研究

为模拟现代小麦育种亲本选配和早代选择实际,选用8个产量差异较大的亲本,进行不完全双列杂交,使各种不同产量水平的品种在亲本组配中相遇,研究了产量、株高、成熟期等性状的亲本本身表现与其一般配合力间及配合力在F_1至F_3世代间的相关性。结果表明,双亲的产量及相关性值对后代有良好的预见性。根据亲本产量及综合农艺性状选择亲本是比较可靠的,从而省去一些中间环节,加速育种进程,节省人力、物力。早期世代(F_1—F_3)间配合力相关分析结果表明,一般配合力在组合早代评价上有重要意义。