不同小麦组合与不同玉米基因型远缘杂交诱导小麦单倍体的研究

选用21个小麦F1杂交组合与4个玉米基因型远缘杂交诱导小麦单倍体。结果表明,不同小麦F1杂交组合的得胚率存在明显差异,最高组合D026/D035为11.6%,最低组合Ta01/C98仅为1.2%;二者相差10%以上;不同玉米基因型的得胚率趋势表现为:甜玉米(35.7%)>普通玉米(11.6%)>爆裂玉米(8.7%)>糯玉米(7.3%);玉米扬花期间,不同阶段授粉对得胚率具有显著影响,以开花当日授粉最佳,越往后得胚率越低。     

小麦与玉米杂交产生小麦单倍体与双单倍体的稳定性

小麦与玉米杂交是诱导小麦单倍体最有效的途径之一, 但单倍体和双单倍体产生频率不稳定影响了该技术的应用。选用13个小麦杂种F₁代单交组合与玉米杂交, 研究了不同小麦生长环境、生长素处理、培养基和壮苗处理对单倍体及双单倍体产生频率的影响。小麦生长在大田, 去雄后割穗培养与玉米杂交平均得胚率为23.9%, 每个杂交穗平均得胚数6.8个, 均是返青后从大田移回冷温室盆栽的3倍以上;不同小麦杂交组合间胚产生频率存在明显差异。生长素Dicamba蘸穗处理平均得胚率是21.5%, 与2,4-D处理得胚率(21.1%)无显著差异, 但不同杂交组合间差异显著。B5培养基幼胚萌发率为70.9%~88.3%, 平均82.0%;1/2 MS培养基胚萌发率为70.0%~86.0%, 平均76.6%;两种培养基平均胚萌发率无显著差异。试管苗经壮苗培养基壮苗处理与试管苗经移栽壮苗处理后加倍效率分别是67.6%和8.6%。移栽壮苗处理的苗分蘖少, 生长较弱, 加倍处理后存活率低和加倍率低是其单倍体加倍效率低的原因。     

不同杂交技术对小麦×玉米产生单倍体的影响

首次在小麦与玉米杂交产生小麦单倍体方法中应用改良垂直穗轴剪颖剪药授粉技术和不去雄授粉技术,并与常规去雄授粉技术进行比较。其结果:平均胚产生频率常规去雄授粉技术为29.9％,改良垂直穗轴剪颖剪药授粉技术为21.4％,不去雄授粉技术为17.2％。3种杂交技术之间植株产生频率十分接近,分别是81.0％、81.8％和78.9％。尽管统计分析表明3种杂交技术间胚产生频率存在着显著差异,但是改良垂直剪颖剪药技术工序少,操作简便,速度快,工效高,应是首先推荐使用的技术。4个小麦品种的胚产生频率在18.5％～29.1％间(平均22.6％),存在着显著差异。植株产生频率在74.4％～87.2％之间,平均为80.6％。     

小麦×玉米杂交后代的农艺性状变异

从５个组合的小麦×玉米杂交后代中筛选出４２个变异株系与其小麦亲本作比较，这些株系在株高、有效穗数、穗长、穗粒数、粒重、成熟期及抗病性等性状产生了不同程度的变异，且这些变异是双向性的；从这些变异株系中筛选出了一些植株较矮、高抗白粉病、农艺性状好的株系，可以作为优良的育种亲本材料。证明小麦×玉米杂交途径在小麦单倍体育种、品种改良和提高育种效率方面具有重要实用价值。     

利用小麦×玉米诱导小麦单倍体形成的研究

利用小麦（Triticum aestivum L.）与玉米（Zea mays L.）进行远缘杂交,是获得小麦单倍体的一条重要途径,也是获得双单倍体（Double haploid,DH）植株、构建小麦遗传群体的重要途径之一。为创建小麦抗吸浆虫DH群体,在温室条件下对5个小麦抗、感吸浆虫杂交组合进行了单倍体诱导试验。结果表明：小麦不同基因型对诱导单倍体胚形成有较大影响;小麦授粉后适宜的2,4-D点药时间为6-36h;适宜的2,4-D药液为10-30mg/L;授粉后适宜的剥胚培养时间为14-16天,授粉后茎秆离体培养有较好的诱导效果,培养温度以20~25℃为宜。提出了在温室条件下高效诱导小麦单倍体植株的方法及条件。     

利用单倍体育种技术快速培育糯性小麦新品系

该研究利用关东 10 7和白火麦为亲本做常规杂交 ,用玉米花粉对其杂种F1进行单倍体诱导 ,单倍体加倍后得到 50个DH系 ,对这些DH系进行SDS—PAGE电泳分析 ,有 6个株系是糯性小麦 ,其基因型为wx -aabbdd ;同时进行了这些DH株系种子的I2 -KI染色 ,上述 6株系种子胚乳染色均为棕红色。这 2种方法同时证明该 6个DH系为纯合糯性株系 ,说明SDS -PAGE电泳和I2 -KI染色方法鉴定糯性小麦是可靠的和准确的。该文还分析了 6个小麦株系在株高、单株穗数、千粒重及粒质地等性状上的异同。糯性小麦由于具有支链淀粉含量高、高峰粘度高和膨胀势高等特点 ,成为面条专用小麦 ;支链淀粉在轻工、医药等行业应用广泛。因此 ,糯性小麦的培育成功为小麦品质育种研究和支链淀粉的开发利用开辟了一条新途径     

Genetic Variability for Haploid Production in Crosses Between Tetraploid and Hexaploid Wheats with Maize

Crosses were made between 14 wheat genotypes (11 tetraploid, 3 hexaploid) and a single Fl hybrid of maize that was used as the male parent. The experimental design consisted of randomized blocks with three replications. Plants were grown under controlled greenhouse conditions (day length 16 h and temperature 25 °C/15 °C, day/night). To enhance embryo survival, 2, 4-D treatment (10 mg/1) was applied to spikes 24 h after pollination with maize. Embryos were recovered from all tetraploid and hexaploid wheats at a rate of 2.09 to 26.76 per 100 pollinated florets. Haploid and doubled haploid plants were obtained from all hexaploid genotypes (T. aestivum) and from 5 of 11 tetraploid genotypes (T. turgidum var.). The most important point of these experiments was the ability to produce haploid plants from tetraploid wheat for two reasons: firstly, anther culture cannot be applied in tetraploid wheat (T. turgidum var.) due to the inefficiency of embryo formation and the high proportion of albino plants. Secondly, to date, crosses between tetraploid wheat and maize have resulted in embryo formation, but not in haploid plants.     

小麦单倍体育种中培养基的研究

小麦单倍体育种中培养基直接影响幼苗产生率,为了找到一种适宜小麦幼胚生长的培养基,对16份F1单交组合幼胚在8种培养基上的生长发育状况进行了研究,8种培养基的幼苗平均产生率分别为32.71%、41.48%、47.15%、53.59%、57.98%、62.05%、53.26%和42.21%。培养基①、②、③、⑧的幼苗平均产生率较低,培养基④、⑤、⑥、⑦的较高,其中培养基⑥(1/2MS+0.2 mg/L IAA+0.2 mg/L 6-BAP+2%蔗糖+7.5g/L琼脂 PH=5.8)的幼苗产生率为62.05%,且幼芽分化明显,根系弯曲至瓶底,叶色深绿,较其他7种培养基培养效果最好。     

单倍体技术在玉米育种中的应用及其问题探讨

介绍了在玉米育种中应用单倍体技术的优点,分析了应用单倍体育种技术的难点,探讨了决定该技术应用成败的关键,并提出了该技术在育种中应用的创新点。     

黄化苗测交法检测玉米单倍体诱导率

以本课题组选育出的纯合黄化自交系Z52作母本,与课题组选育的6份改良诱导系杂交,进行诱导能力鉴定,评价人工遗传标记筛选的准确率,并通过观察叶片单位面积气孔数进行验证。结果表明6份改良诱导系的诱导率为2.02%～5.62%,平均为3.66%。人工筛选的平均假阳性率为7.4%,平均假阴性率为0.92%。单位面积气孔数的观察结果表明,黄化单倍体单位面积平均气孔数为36.56个,极显著高于对照的黄化二倍体(21.78个)以及杂交二倍体(18.56个)。本研究期望为玉米诱导系诱导率的准确测定提供一定参考,并为玉米单倍体育种工作提供科学依据。     

玉米高频率孤雌生殖单倍体诱导系的选育与鉴定

本试验从单倍体诱导系Stock6与高油玉米群体BHO的杂交后代中经过不断的测交和选择, 育成了我国第一个孤雌生殖单倍体诱导系农大高诱1号。 在16个测交组合中高诱一号对411自交系的单倍体诱导率最高(9.2%); 而对H4自交系的单倍体诱导率最低(1.92%); 其平均单倍体诱导率为5.34%。 以黄绿苗自交系Syn695yg为测验种, 高诱1号的     

High Frequencies of Fertilization and Haploid Seedling Production in Crosses Between Commercial Hexaploid Wheat Varieties and Maize

Nineteen commercial hexaploid wheat varieties were crossed with the maize F₁ hybrid ‘Seneca 60’. Fertilization frequencies ranged from 32.1 % to 47.5 % of pollinated florets (mean 39.5 %) in the 14 winter wheat varieties and from 40.7 % to 51.4 % (mean 47.8 %) in the five spring wheat varieties. In some cases only an endosperm was formed and the frequencies of embryo formation were therefore slightly lower, being 28.2 % to 45.9 % (mean 36.4 %) for winter wheats and 39.8 % to 48.6 % (mean 45.1 %) for spring wheats. Mean values were significantly higher in the spring wheats but no significant variation was found between varieties within the spring or winter categories. In the five spring wheats the mean yield of embryos, and hence the potential yield of haploid plants, was 3.4-fold higher than with the tetraploid Hordeum bulbosum clone PB179. For the 14 winter wheats the figure was 10.9-fold higher. These differences were highly significant (p < 0.001) in all varieties. A single 2,4-D treatment given to spikes one day after pollination with maize enabled embryos to be recovered from all 19 varieties. A total of 311 embryos were recovered from 950 florets (an average of 7.3 embryos per spike) of which 191 germinated, giving an average yield of one haploid plant for every 5.0 florets pollinated (4.4 haploid plants per spike).     

玉米单倍体雌雄育性的自然恢复以及染色体的化学加倍

本试验利用孤雌生殖诱导系所创造的单倍体为材料, 对单倍体雌雄育性的自动恢复 现 象以及染色体的化学加倍方法进行了初步研究。 结果表明, 平均有93.2%的单倍体雌穗 是自 然可育的, 每穗结实粒数平均为25粒。 相比之下, 雄穗的自然育性大大偏低, 但从不同 基因 型中诱导出来的单倍体的雄穗自然育性存在巨大差异, 其中     

玉米单倍体自然加倍花粉结实力遗传的初步研究

以15D752×15D435和PH6WC×29 2份玉米杂交F₁诱导单倍体自然加倍自交结实穗的穗粒数为研究对象,应用DH群体遗传模型及混合分布方法,对花粉结实力进行研究。结果表明：单倍体自然加倍花粉结实力是由 4 对主效基因决定,具有加性效应和上位性效应,主效基因遗传力分别为95.85%和83.67%。