多年生黑麦草EMS诱变与耐旱性评价

为构建多年生黑麦草突变体库,本研究采用甲基磺酸乙酯(EMS)对多年生黑麦草品种‘首相’种子进行诱变处理,设置6个诱变浓度(0%、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%和2.0%)和3个处理时间(6、12、24 h),分析诱变后种子萌发、幼苗生长及耐旱变异株主要抗旱生理指标的变化。结果表明,1.6%EMS处理12 h与0.8%EMS处理24 h的种子发芽率均接近50%,综合分析结果表明,0.8%EMS处理24 h可作为适宜诱变组合。通过对诱变材料进行抗旱性筛选,共获得15株耐旱变异株,基于丙二醛、脯氨酸、可溶性糖含量、抗氧化酶活性等抗旱生理指标的综合评价表明,变异株B9、B10、B12在干旱胁迫下抗旱性较强,说明EMS诱变可以诱发抗旱变异体。本研究结果为多年生黑麦草的EMS诱变及耐旱育种提供了理论支撑。     

EMS诱导太子参抗性突变体及分子检测

为创建太子参突变体库及创造太子参抗叶斑病新种质,用甲基磺酸乙酯(EMS)处理太子参愈伤组织后通过叶斑病粗毒素离体胁迫培养筛选抗病突变体,以愈伤组织0%相对生长量为指标,筛选抗病突变体的粗毒素临界致死浓度选择压,以愈伤组织在粗毒素培养基上50%存活率为指标,筛选EMS半致死处理组合。结果表明:25%粗毒素液培养20 d的处理组合可作为抗性突变体筛选的选择压;0.8%EMS处理2 h,0.8%EMS处理3 h和1%EMS处理2 h,可作为筛选突变体的EMS半致死组合。经EMS处理的愈伤组织提高了在叶斑病粗毒素液临界致死浓度中的存活率。50条RAPD引物PCR检测结果表明,突变体DNA序列发生了变异。突变体苗经田间鉴定,抗性评价为高抗。本研究为建立太子参EMS离体诱变定向改良性状技术体系奠定基础。     

黄瓜突变体库的构建及表型变异的初步研究

为构建黄瓜突变体库,利用不同浓度的甲基磺酸乙酯(EMS)溶液在不同处理时间下诱变华南型黄瓜高代自交系6457,并对诱变前后黄瓜表型变异特征进行分析。结果表明,根据诱变后的种子发芽率、成苗率,筛选出1.5%EMS处理10 h为最佳诱变条件。采用最佳诱变条件处理2 500粒黄瓜种子,构建了包含221个M₂株系的黄瓜突变体库。在M₁群体中出现叶片皱缩、叶色嵌合、植株多卷须、矮化、黄化、白化、畸形、果实嵌合体等变异性状,表型突变频率达18.9%;在M₂群体中筛选到长瓜、短瓜、心形叶、花萼叶片化、矮化植株等典型的突变体,表型突变频率达11.7%。本研究结果丰富了黄瓜种质资源,为黄瓜功能基因组学研究和新品种选育提供了一定的理论依据。     

EMS对丽格海棠离体诱变的生物学效应

将不同浓度EMS处理的丽格海棠叶片作为外植体进行离体再生,以期获得性状优异的变异材料。结果表明:随EMS浓度的增加,其诱导率和增殖倍数降低,而变异率增加,0.4%(20℃,8h)EMS为丽格海棠叶片外植体再生的半抑制剂量,该浓度为诱变处理的适合浓度。对21株表型变异植株进行RAPD-PCR分析表明,有12株的电泳条带表现出多态性,进一步证明这些变异是由于基因组DNA的变异而引起的。     

中国南瓜突变体库构建及表型变异的初步分析

为促进中国南瓜功能基因组学的研究,以中国南瓜高代自交系N87的种子为试验材料,构建中国南瓜突变体库。将材料在不同浓度的甲基磺酸乙酯(EMS)溶液中处理不同时间,并对诱变后代的表型变异特征进行分析。结果表明,以诱变后南瓜种子的发芽率、成苗率及幼苗生长状况为指标,筛选出1.6% EMS处理12 h为中国南瓜种子最佳诱变条件。使用最佳诱变条件处理10 000粒中国南瓜种子,构建了由725个M₂家系组成的中国南瓜突变体库,该突变体库在叶片、株型、生殖器官、果实等性状上均存在丰富的变异,总变异频率达11.2%。通过构建和分析F₂分离群体,明确白花突变和短蔓突变为单基因隐性突变。本研究成功构建了中国南瓜突变体库,不仅丰富了中国南瓜种质资源,还为中国南瓜功能基因组学研究和新品种选育奠定了基础。     

EMS诱发草莓不同组培材料的耐盐性变异

以全明星草莓花药诱导的愈伤组织以及组培苗叶片为试验材料,用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)进行诱变处理。结果表明,愈伤组织诱变处理的适宜浓度与时间组合为0.1%+1.5h和0.2%+1.0h,而(0.2%~0.4%)+(1.0~2.0h)可作为离体叶片诱变处理的适宜浓度和时间范围。与离体叶片诱变相比,草莓花药的愈伤组织对诱变剂EMS更为敏感。通过对再生植株的耐盐性进行比较发现,愈伤组织诱变筛选植株的盐害率和盐害指数低于离体叶片诱变筛选植株,说明愈伤组织较组培苗叶片更适于作为草莓耐盐诱变育种的起始材料。     

化学诱变剂EMS对胡麻种子的诱变效应

EMS诱变是创造突变体,创新种质和品种改良的有效手段。为探讨化学诱变剂EMS对胡麻种子的诱变效应,设置5个EMS浓度和4个处理时间对5个胡麻品种进行诱变处理。结果表明,EMS诱变处理对不同胡麻品种农艺性状的影响差异比较大,变异比较丰富。在不同胡麻品种间,EMS诱变对种子出苗期、成苗数的影响存在差异, 在不同籽粒颜色的品种间差异更显著。胡麻植株表型变异出现了黄化苗、畸形花、花瓣不展开、花瓣颜色变异株、分茎和分枝多,茎扁平、簇头、早熟、不育等类型,这些变异丰富了胡麻突变体库;通过EMS诱变产生的突变体,可为胡麻品种改良和种质创新提供优异资源。     

蝴蝶兰类圆球茎的化学诱变试验

用不同浓度的甲基磺酸乙酯(EMS)和叠氮化钠(NaN3)对蝴蝶兰类圆球茎(PLB)作不同时间处理。结果显示:EMS和NaN3均可使部分PLB白化或褐化并逐渐致死。0.4%EMS接近PLB半致死剂量。PLB切片观察发现:用EMS和NaN3处理均可使细胞体积增大,细胞形状改变,细胞质浓缩。较高浓度NaN3处理的PLB细胞中出现晶体物质、双核、畸形核和核仁丢失等现象。较高浓度EMS处理的PLB细胞中出现微核、畸形核、多核、核破裂和核仁丢失等现象。同浓度的同种诱变剂随处理时间的增加材料的变异程度有增大趋势,但不很显著。EMS比NaN3的诱变处理效果好。0.5%EMS可作为创造蝴蝶兰PLB突变体的参考浓度。     

甲基磺酸乙酯（EMS）对萝卜早期发育性状的诱变效应

甲基磺酸乙酯（EMS）诱变育种有着诱变频率高、突变性状多及破坏性小等优点被广泛用于多种作物诱发突变育种。本研究利用不同浓度的EMS对不同品种的萝卜种子进行浸种处理后，发现EMS对萝卜的种子发芽率、萝卜苗根部长度及田间性状等指标上的诱变效应。研究结果表明随着EMS浓度（0．2％～2％）的增加，种子发芽率急剧降低且萝b苗期根长明显变短，整体呈显著的抑制生长作用。不同品种间对EMS的敏感度依次顺序为短叶-13〉夏抗40〉春白11-58〉双红一号。以半致死浓度为EMS浓度选择标准，确定了EMS处理不同品种萝卜间的适宜浓度为0．4％～0．6％。通过田间性状调查发现0．5％EMS处理短叶13萝卜种子下播大田后，相比对照处理品种表现子叶卷曲及撕裂、真叶增厚及黄化等情况，进一步表明EMS对短叶13萝卜存在的诱变效应。本研究确定了化学诱变剂EMS对萝卜诱变的半致死剂量，初步确认EMS对萝卜早期生长发育性状的诱变效应，将为后期的萝卜诱变育种研究提供研究材料和参考。     

秋水仙素和二甲基亚砜诱变选育短蔓型甘薯新品种短蔓3号

为诱变甘薯非倍性有益突变体,用0.05%秋水仙素(C22H25O6)和2%二甲基亚砜(DMSO)混合水溶液处理秦薯1号甘薯种子,时间分别为12、24、48和72h,培养温度分别为5℃~6℃、10℃~12℃、15℃~16℃、18℃~20℃和30℃。结果表明,用0.05%秋水仙素和2%DMSO混合水溶液间歇处理甘薯种子24h,培养温度为15~16℃时,可获得良好的诱变效果。对处理后代进行了细胞学观察比较,未发现染色体数目变异,但出现可遗传的短蔓变异,进而选育出高产、高淀粉、高蛋白、高铁、高锌短蔓甘薯新品种短蔓3号。     

甘蓝型油菜EMS诱变后代农艺性状观察及分子检测

利用不同浓度甲基磺酸乙酯(EMS)溶液处理甘蓝型油菜常规品种川油20和渝黄1号选系种子,结果表明:EMS对成苗率的抑制作用随着浓度的增加而增强,浓度1.0%为半致死量。M1中出现叶片卷曲、皱缩、黄化、双茎、扁茎和植株矮化等变异性状;M2中筛选到双茎、长角、多分枝等变异性状。对M2长角果等产量性状变异株进行考察,结果表明变异株角果长度(果身和果喙)高于对照,有效分枝数、有效角果、角果粒数和千粒重高于对照,一次分枝高度低于对照。对变异株进行SSR分析表明,变异株与对照在电泳条带上表现出多态性,进一步证明了变异的真实性。     

平阳霉素(Pingyangmycin)对小麦诱变效应的研究

本试验研究了平阳霉素(Pinyangmycin)对小麦的诱变效应.用平阳毒素10μg/ml、30μg/ml 和50μg/ml浓度处理小麦种子,M1根长平均数分别为20.06cm、17.84cm和17.07cm,3种浓度平阳霉素处理均比0.3%EMS处理抑制根长的效应显著;平阳霉素10μg/ml、30μg/ml和50μg/ml 3种浓度处理的根数平均数分别为4.59、3.97和3.53.平阳霉素处理的根数平均数明显少于对照和0.3%EMS处理;平阳霉素10μg/ml、30μg/ml和50μg/ml 3种浓度处理的M1苗高平均数分别为7.39cm、6.93cm和6.69cm,比对照苗高有明显降低.平阳霉素10μg/ml、30μg/ml 和50μg/ml浓度处理,出苗率分别为73%、69%和66%,M1根尖细胞染色体畸变率分别为6.15%、7.31%和5.17%,M2突变率分别为2.25%、2.55%和3.83%;平阳霉素处理比对照和甲基磺酸乙酯(EMS)处理,对M1出苗率及根尖细胞染色体畸变率都有明显的影响,试验结果表明平阳霉素是一种具有较强诱变效应的新诱变剂.     

EMS诱变花生珍珠红1号创制优良新种质

为创制花生优良新种质,以花生品种珍珠红1号的干种子为材料,采用浸泡法开展甲基磺酸乙酯(EMS)诱变研究。结果表明,以半致死剂量为选择标准,适宜诱变条件为0.8% EMS处理10 h;筛选获得9个优良M₅突变系,其中4个表现出产量高、品质优、综合性状优良等特点。上述4个M₅突变系干荚果产量较对照(珍珠红1号)增加10.93% ~ 26.78%,出仁率均高于对照;在品质方面,诱珍珠红1号2Ⅱ/19油酸含量为56.68%、油酸/亚油酸比值(O/L)为1.92,分别较对照提高8.44个百分点和0.57;诱珍珠红1号2Ⅲ/8亚油酸含量为39.05%,较对照提高3.28个百分点;诱珍珠红1号2Ⅲ/10粗脂肪含量为54.52%,较对照提高1.50个百分点;诱珍珠红1号3Ⅰ/8油酸含量为53.70%、O/L为1.71,分别较对照提高5.46个百分点和0.36。ISSR分子标记结果表明,9个优良M₄突变系与珍珠红1号在分子水平上均存在明显差异,突变系之间在分子水平上也存在明显差异。本研究结果为花生遗传改良和功能基因研究提供了优良的新种质,为花生EMS诱变育种研究提供了参考。     

EMS诱发小麦京411突变群体构建及Wx-A1基因突变体鉴定

为扩大小麦突变群体类型,提高目的基因点突变挖掘效率,选用北部冬麦区骨干亲本京411为材料,利用甲基磺酸乙酯(ethyl methylsulfonate,EMS)化学诱变剂构建小麦突变群体,以Wx-A1为候选基因,用TILLING技术检测所创建的突变群体。结果表明,0.90%EMS溶液处理8 h和1.50%EMS溶液处理4 h均能获得较好的损伤效果,致死率分别达到38.47%和56.00%;在此基础上创建了包含867个株系的M2突变群体,在该群体中获得Wx-A1基因的7个点突变,突变密度为1/67.0 kb;其中预测有功能变异的4个错义突变系均可以稳定遗传至下一代,其直链淀粉含量降低2.8%~7.4%。本研究所构建的小麦突变群体可以作为其他目的基因的TILLING检测材料,用于小麦目的基因突变挖掘及功能基因组学研究。     

头花蓼种子生活力TTC法最优测定条件研究

试验研究用四唑染色法(TTC法)测定头花蓼(Polygonum capitatum)种子活力的最优条件。以染色温度、染色时间和TTC染色浓度为指标,通过单因素试验、正交试验、响应面试验对头花蓼种子活力测定的最优条件进行研究。结果:染色温度40℃、染色时间180 min和TTC浓度20 mmol·L-1为头花蓼种子活力测定的最优条件;三个检测指标对种子活力测定影响的大小顺序为染色温度染色时间TTC染色浓度。认为TTC法是一种测量头花蓼种子活力的有效方法,能够快速客观评价头花蓼种子的发芽能力,为预测其播种量和出苗率提供科学依据和技术支持。     

大叶铁线莲四倍体的诱导及初步鉴定

以毛茛科铁线莲属植物大叶铁线莲为试验材料,采用初生分生组织处理法用0.2%秋水仙碱溶胶诱导大叶铁线莲顶芽以期获得多倍体。本研究探讨了秋水仙碱诱导大叶铁线莲的最佳处理时间,并对所得的诱变株进行形态学和细胞遗传学鉴定。结果表明:0.2%秋水仙碱诱导多倍体最佳时间为48h,诱导率可高达80%。形态学方面,所得变异株与对照株叶片相比,叶片加长、加宽、增厚,叶形指数变小。变异株的叶片下表皮气孔明显大于对照,而气孔密度明显小于对照;保卫细胞中的叶绿体数目明显高于其二倍体对照;SPAD值表明叶绿素含量也有明显增加。根尖有丝分裂细胞学鉴定结果表明:对照株的染色体数目均为16(2n=2x),而变异株的染色体数为32(2n=4x),由此表明本研究通过秋水仙碱诱导大叶铁线莲成功获得四倍体。     

EMS 处理甘蔗愈伤组织诱变效应

用甲基磺酸乙酯(EMS)处理组培甘蔗愈伤组织细胞诱变育种结果表明:处理细胞再生植株主要农艺性状:株高、茎径、锤度经 X~2分析明显偏离正常常态分布,较供体和织培苗差异显著。变异大多数朝不利方向发展,少数植株有选种价值。经 R_3代选择,从1536株诱变株中获得2个比较好的高产高糖突变株系。试验说明:EMS 诱变处理甘蔗愈伤组织可作为一种甘蔗育种手段加以利用。其最佳浓度为0.1%处理24小时。     

EMS诱导粒用高粱的突变体筛选和鉴定

为确定粒用高粱EMS处理的最佳浓度和时间,并创制粒用高粱新种质,本研究以粒用高粱亲本系2055B和10125为试验材料,采用不同时间和不同浓度甲基磺酸乙酯（EMS）处理,调查EMS诱变对高粱出苗、叶色、叶形、穗型、育性及生育期等农艺性状的影响。结果表明,两粒用高粱亲本系的出苗率、幼苗成活率、结实率均随着EMS诱变时间和浓度的增加而降低,突变率则随着EMS诱变时间和浓度的增加而升高。同一水平EMS处理对两亲本的抑制作用不同,恢复系10125的出苗率、成苗率、结实率受抑制作用均小于保持系2055B。综合考虑出苗率、结实率和突变率等数据,2055B的最佳诱变处理时间和浓度为14 h和0.25%,10125的最佳诱变处理时间和浓度是14 h和0.3%。通过对诱变后M2代进行表型观察、鉴定和筛选,获得了早熟、矮秆、分蘖等性状的突变材料,初步构建了粒用高梁EMS突变体库,为开展高粱育种和功能基因定位提供了新种质和基础材料。     

航天搭载和离子束注入对大豆诱变效应的初步研究

以北方春大豆主栽品种绥农14的干种子为材料,分别进行航天搭载和低能离子束注入处理。其中,航天搭载在实践八号返回式卫星上完成,离子束注入采用能量为30keV的氮离子,设置4×1016、8×1016、12×1016和16×1016N+/cm2等4个注量水平,在相同种植条件下对航天搭载和低能离子束注入处理M1代的生物学效应和M2代的变异频率进行研究,以比较两种诱变育种手段诱变效应的异同。结果表明,航天搭载处理M1代的出苗率、株高、单株荚数、单株粒数等与注量分别为4×1016和8×1016N+/cm2的离子束注入处理无显著差异。航天搭载处理M2代的总变异频率为4.41%,离子束注入处理M2代总变异频率的平均值为5.02%,两种处理间差异不显著;两种处理M2代中均有早熟、不育、多小叶、矮化、畸形茎、圆形叶片等变异类型,这些相同变异类型的总频率占航天搭载总变异频率的比例为97.3%,占离子束辐照处理总变异频率的比例为89.0%。鉴于两种处理的诱变频率和突变类型相近,但航天搭载的成本高,建议在大豆诱变育种中,可考虑选用离子束注入。     

~(60)Coγ射线和EMS处理冬小麦雄配子及合子的诱变效果研究

利用~(60)Coγ射线0.5—4.0kR 不同照射量辐照小麦"原冬一号"、"原冬94"、"农大139"雄配子发育不同时期的植株和用0.5—1.0kR 三个照射量、0.3-0.4%EMS 两个浓度处理"农大139"授粉后7-13小时的休眠合子。处理当代的结实率随照射量增加而下降;M_1代损伤效应明显,出苗率减少,植株生长受抑,抽穗延迟,育性降低;M_2代有较高的突变率,处理雄配子、合子总突变频率达17.1%,有益突变频率分别为4.8%、12.5%,并且变异谱较宽。γ射线处理合子的诱变效果优于 EMS。γ射线辐照雄配子的适宜时期为二核期、三核期,适宜剂量二核期为0.5-1.5kR;三核期为1.0-2.0kR:合子处理的适宜剂量γ射线为0.5-0.75kR,EMS 为0.3-0.4%。