EMS诱变国麦301突变体库的构建

为给小麦功能基因组学研究和分子育种准备基础材料,以高产小麦新品种国麦301为试材,用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(Ethyl methane sulfonate,EMS)溶液处理,构建小麦突变体库。在2011-2013年2年试验中,对田间M1和M2代株系全生育期表型进行了观察鉴定。2013年对M2代12个株系和3 020个穗系的主要农艺性状及其他生物学性状进行调查,共获得130个突变体系。M2代发生表型突变的频率约为4.29%。M2代中叶背蜡质、叶子细长的突变穗系可遗传,后代无遗传;叶色嫩绿、穗细长等突变性状有分离。本研究所构建的国麦301突变体群较为理想,可用于小麦功能基因组研究和小麦遗传改良。     

EMS诱导国麦301小麦突变体库的建立与鉴定

利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)诱变处理国麦301小麦种子,构建小麦EMS突变体库,旨在为小麦功能基因组学研究和分子育种准备基础材料。对M2代全生育期田间及收获后进行生物学性状及农艺性状鉴定。结果表明,突变群体的表型变异率为6.398%;获得了幼苗、叶、茎、穗、熟期等的突变体769个,变异类型丰富。     

EMS诱变六倍体小麦偃展4110的形态突变体鉴定与分析

 【目的】构建小麦EMS突变体库,为小麦功能基因组学研究准备基础材料。【方法】利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯（ethyl methane sulfonate,EMS）诱变处理小麦品种偃展4110种子,将获得的M2代材料进行生物学性状与农艺性状鉴定,部分M3材料播种家系进行验证。【结果】对M2代全生育期田间表型进行观察鉴定,突变群体的表型变异率约为6.6%;获得了幼苗、叶、茎、穗及成熟期等生物学特性与主要农艺性状的变异体和突变体,变异类型丰富,特别是发现了自然突变中少见的变异类型,如株高在10-15 cm左右的特矮变异类型。【结论】本研究所构建的两个偃展4110 EMS突变群体较为理想,可望有效地被用于小麦功能基因组研究和小麦遗传改良中。     

玉米EMS突变体库构建及突变体初步鉴定

[目的]构建玉米诱变变体库,创制玉米新种质资源.[方法]采用甲基磺酸乙酯（EMS）诱变玉米优良自交系B73和郑58,构建变体库;选取小叶夹角突变体rla1、rla2进行密植产量测定和遗传学分析.[结果]2个突变体库的M2代含有表型丰富的突变体,尤其是一些突变体表现出优良农艺性状,如叶夹角小、棕色叶中脉、矮化、抗性,具有重要的育种价值.rla1、rla2表型相似,较初始材料耐密植,在试验各种植密度下,单位面积产量均高于对照组;且产量随着密度增大而提高,其最大密植度在100000株/hm2.遗传学分析显示,rla1、rla2都是单基因隐性突变,而且是等位基因突变.[结论]B73和郑58的EMS突变体库为玉米育种提供了宝贵的材料资源.     

利用EMS诱变构建柳枝稷穗芽无性系突变体库的初步研究

为探索创制柳枝稷(Panicum virgatum)无性系突变体库的适宜方法,以组织培养繁殖的柳枝稷品种‘Alamo’的穗芽作为外植体材料,利用甲基磺酸乙酯(EMS)对其进行诱变处理,并对EMS处理的最佳浓度和时间组合以及M1代田间生物学性状变异进行分析。结果表明:EMS诱变处理的最佳组合为用浓度0.047mol/L的EMS处理4h;M1代田间性状检测表明,变异群体在株高、分蘖数、开花期等性状上存在广泛变异,初步创制出一个柳枝稷穗芽无性系突变体库。     

用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变的大麦浙农大3号突变体的筛选和鉴定

利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)诱变处理大麦品种浙农大3号的种子,然后种于大田,将获得的M2代材料进行生物学性状与农艺性状鉴定,入选的M3代材料继续进行验证.结果表明,实验获得了幼苗、生育期、叶、茎秆、穗及育性等生物学特性与主要农艺性状的突变体,变异类型丰富,突变群体的表型变异率约为7.46%.本研究构建的突变群体为大麦功能基因组研究奠定了基础,同时为大麦遗传改良提供了重要的材料.     

EMS诱导四倍体马铃薯陇薯7号无性突变群体建立与分析

[目的]检测甲基磺酸乙酯(EMS)的诱导变异能力,以建立突变体库.[方法]用0.6％、1.2％和2.4％的EMS诱导四倍体马铃薯陇薯7号试管苗茎段2 400个,建立了包含叶片、株型、茎秆、匍匐茎、腺毛等性状的无性突变群体.[结果]共发现了22种突变类型,分别为黄化苗、白化苗、叶色渐变、叶脉失绿、叶芽包裹、裂叶、卷缩叶、复叶畸形、簇生、顶端膨大、顶端分叉、肉质化、匍匐茎畸变、匍匐茎移位、早结薯、发丝匍匐茎、茎节膨大、多腺毛和轮生叶序.共52个突变单株,突变频率为21.67‰.[结论]腺毛、簇生矮秆、茎秆分支、早结薯等变异株系具有较高的应用价值,可望有效地被用于马铃薯功能基因组研究、遗传改良和种质创新.     

小麦扬辐麦4号辐射诱变突变体筛选和突变体库构建

人工诱变是选育小麦新品种、创制新种质和挖掘新基因的有力工具之一.以丰产、稳产、广适的小麦品种扬辐麦4号为材料,通过60 Co-γ辐射诱变,对获得的2869个M2代穗系进行农艺性状和生物学性状表型筛选,结果获得89个幼苗、叶、茎、穗、生育期等生物学和主要农艺性状变异的突变体,突变频率为3.102％.经M3代验证,共发现22个表型稳定的突变体,其中叶部突变体4个、茎部突变体5个、穗部突变体11个、生育期突变体2个.对M2代中茎部突变体和穗部突变体衍生的M3代株系,收获后进行考种,数据分析表明,其中8个突变体在穗长、穗粒数、小穗数、不孕小穗数、硬度、千粒质量、粒长、粒宽等性状上有一个或多个优于对照扬辐麦4号.这些优良突变体可作为新的种质资源为培育小麦新品种提供基础,此外,构建的突变体库将有助于开展小麦功能基因组学的研究.     

芝麻EMS诱变条件优化与突变体筛选

为明确适于芝麻诱变的最佳甲基磺酸乙酯(EMS)剂量和处理时间,创制优异芝麻突变体,采用0.1%~2.0%EMS浸泡处理芝麻91-0株系种子6~24 h,研究了EMS不同剂量和处理时间对芝麻突变体创制效率的影响。结果显示,0.1%EMS浸种24 h、0.5%EMS浸种24 h、1.0%EMS浸种12 h、1.5%EMS浸种6 h处理芝麻种子发芽势、发芽率为53.13%~90.17%,根长为0.30~2.00 cm,活力指数为18.53~131.00,适于芝麻诱变研究。2008—2010年,选用1.0%EMS浸种12 h优化条件先后处理芝麻91-0株系成熟种子7万粒,共获得M1代植株22 855份,成株率达到32.65%。对诱变株系及其后代叶型、株型、花器与育性、蒴果及粒型以及其他共5类24个田间农艺性状的调查结果表明,M1、M2代诱变率分别为7.60%、2.78%,M1、M2代株系发生的主要突变性状类型均为花器与育性类,比率分别为4.08%、0.93%。对831份突变体后代株系的农艺性状调查结果显示,后代中可稳定遗传的突变体比率为23.71%,主要突变类型为蒴果及粒型,占总调查株系的14.80%。研究表明,在1.0%EMS浸泡12 h诱变处理条件下,芝麻91-0株系发生可遗传突变的比率为0.80%。     

一个水稻生物产量突变体的遗传分析

[目的]对1个水稻生物产量突变体进行遗传分析。[方法]对转Bar基因水稻后代的筛选和鉴定的过程中,在T1代群体10个株系中发现1个生物产量突变株系;采用除草剂Basta喷洒及PCR扩增等方法对该株系进行遗传分析并进行农艺性状考察。[结果]该基因突变除了使株型增高外,径秆也较粗,开花较早,分蘖多,穗大,生物产量高。该株系分离比率为3∶1,符合孟德尔遗传分离规律。PCR分子检测证实,突变性状与T-DNA插入的目的基因(Bar)没有共分离,表明突变体不是由目的基因的T-DNA插入所引起的。[结论]该研究有助于克隆该突变体诱发基因及理解其对生物产量影响机制。     

利用反义基因沉默策略构建水稻突变体库及突变体筛选

尝试利用鸟枪反义基因沉默策略构建水稻突变体库．利用水稻反义cDNA文库转化粳稻品种中花11,获得了来源于105块潮霉素(Hm)抗性愈伤组织的1486个转化植株．随机选择来源于11个独立转化系的335个T0植株进行Hm离体叶片筛选,结果表明所有植株均呈抗性,并且与PER检测结果相吻合,说明T0植株中不存在假转化体．Southern blot分析结果表明T0植株大部分为单位点整合．T0及T1代转化植株均呈现了一些形态变异,如矮化、无分蘖或多分蘖、结实率降低、粒型或穗型改变、小穗结构改变等．利用Hm离体叶片筛选法对部分T1群体进行筛选,得到了1个变异性状与Hm抗性共分离的突变体,该突变体的变异表型为结实率比非转化对照下降约50％,每穗颖花总数比对照减少约40％,二者的总效应导致突变体单穗产量比对照约下降70％．     

谷子突变体研究进展

谷子是在我国种植历史最悠久的主要杂粮作物之一,伴随谷子基因组测序的完成,研究谷子的功能基 因将成为谷子研究的热点。谷子属C4植物,并且与水稻的基因组共线性高等特性亦会增加对谷子的研究热情。构建 谷子功能基因组饱和的突变体库,既能为谷子功能基因研究提供基础材料,亦能为谷子功能基因组和转录组学的解 析打下基础。通过化学因素和辐射因素诱发构建突变体库的方法是获得谷子突变体库主要的有效手段。通过阐述构 建谷子突变体库的目的和意义,综述了诱变技术在创造谷子突变体和功能基因组研究中的应用。     

拟南芥干旱敏感突变体的筛选及其对干旱胁迫的响应

采用质量浓度为5 g/L的PEG - 6000进行渗透胁迫,利用弯根法筛选拟南芥T-DNA插入突变体库,得到干旱敏感突变体36 -1.该突变体在PEG - 6000渗透胁迫下,种子萌发率、根系长度均低于野生型;盆栽试验表明:水分正常条件下,突变体36 -1与野生型幼苗形态、根冠比、叶片含水量等并无明显差异;干旱条件下,...     

四棱豆的化学诱变及矮化突变性状初步分析

用0.3%甲基磺酸乙酯(EMS)和0.325%叠氮化钠(NaN3)复合诱变剂处理四棱豆种子,在M1代中获得了不育、晚熟、矮化、茎色、叶色等突变性状.田间试验表明:矮化突变体的主蔓长、一级分枝数、百粒重等主要农艺性状与对照存在明显差异.ISSR分子标记表明,9条ISSR引物共扩增出50个可统计的条带,其中具有差异的条带数22个,遗传相似度为0.541~0.868,平均遗传相似度为0.719.     

An EMS mutant library for cucumber

Cucumber is an important vegetable crop and a model crop for the study of sex expression in plants. However, the genomic resources and tools for functional genomics studies in cucumber are still limited. In this paper, we conducted ethyl methyl sulfone (EMS) mutagenesis in the northern China ecotype cucumber inbred line 406 to construct a mutant library. We optimized the conditions of EMS mutagenesis on inbred line 406 which included treatment of seeds at 1.5% EMS for 12 h. We obtained a number of mutant lines showing inheritable morphological changes in plant architecture, leaves, floral organs, fruits and other traits through M₁, M₂ and M₃ generations. The F₂ segregating populations were constructed and analyzed. We found that a short fruit mutant and a yellow-green fruit peel mutant were both under the control of a single recessive gene, respectively. These results provide valuable germplasm resources for the improvement of cucumber genetics and functional genomic research.     

Spongiform degeneration in mahoganoid mutant mice

mahoganoid is a mouse coat-color mutation whose pigmentary phenotype and genetic interactions resemble those of Attractin (Atrn). Atrn mutations also cause spongiform neurodegeneration. Here, we show that a null mutation for mahoganoid causes a similar age-dependent neuropathology that includes many features of prion diseases but without accumulation of protease-resistant prion protein. The gene mutated in mahoganoid encodes a RING-containing protein with E3 ubiquitin ligase activity in vitro. Similarities in phenotype, expression, and genetic interactions suggest that mahoganoid and Atrn genes are part of a conserved pathway for regulated protein turnover whose function is essential for neuronal viability.     

哈茨木霉T2-16突变体库的构建及突变株表型分析

为了优化高效拮抗生防菌哈茨木霉T2-16的EMS诱变条件,构建哈茨木霉T2-16突变体库,为哈茨木霉功能基因组研究奠定材料基础,以哈茨木霉T2-16为试验材料,采用单因素试验以0～0.6 mol·L^-1 EMS溶液分别处理不同浓度孢子0～6 h,明确适于哈茨木霉诱变的EMS最佳浓度、处理时间和孢子浓度。以最适参数诱变处理野生型菌株,进行生长势、拮抗能力和生防效果比较。结果显示,0.4 mol·L^-1 EMS溶液处理浓度为10⁶ ·mL^-1的孢子4 h,其致死率接近70%,诱变效果最佳。经生长势、拮抗能力和生防效果比较发现,生长势呈正向突变占有率达46.20%,其中,16株突变菌株拮抗作用明显增强,T42和T62的生防效果分别高出野生型菌株31.64%和27.91%,为研究哈茨木霉与生防相关的功能基因打下基础。     

西瓜后绿突变体光合特性分析

【目的】分析西瓜后绿突变体的光合特性,为进一步探究西瓜叶色后绿机制及将叶色标记应用于杂交育种提供理论依据。【方法】以田间发现的西瓜叶色后绿突变体63第三节位（Ⅰ时期）黄化叶片、第九节位（Ⅱ时期）绿色叶片及绿叶品系Liu-2相同节位叶片为材料,测定其光合色素（叶绿素a（Chl a）、叶绿素b（Chl b）、类胡萝卜素（Caro）、总叶绿素（Chl））含量、光合参数（净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r））和荧光动力学参数（初始荧光产量（F₀）、最大荧光产量（F_m）、最大光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率（F_v′/F_m′）、实际光化学量子效率（Φ_PSⅡ）、光化学淬灭系数（qP）、电子传递效率（ETR））,并进行比较分析。【结果】与Ⅰ时期相比,在Ⅱ时期,正常绿叶品系Liu-2叶片中的Chl a、Chl b、Caro、Chl及Chl a/Chl b差异不显著,但Caro/Chl显著降低了2.7%;后绿突变体63叶片中的Chl a、Chl b、Caro及Chl表现出极显著差异,较Ⅰ时期分别增加177.7%,251.9%,92.0%和171.1%,而Caro/Chl极显著降低了29.2%。Liu-2的P_n、G_s、T_r分别提高133.1%,41.0%和7.3%,C_i减少16.0%;后绿突变体63的P_n、G_s、T_r分别提高1 213.7%,49.6%和17.3%,C_i减少19.3%。与Ⅰ时期相比,Ⅱ时期Liu-2的F₀减少4.9%,F_m、F_v/F_m、F_v′/F_m′、Φ_PSⅡ、qP、ETR分别增加8.0%,3.0%,33.9%,77.2%,32.2%和77.2%;63的F₀、F_m、F_v/F_m、F_v′/F_m′、Φ_PSⅡ、qP、ETR分别增加78.1%,124.1%,6.6%,25.3%,70.0%,34.5%和68.5%,63转绿后F₀、F_m的增加程度大于Liu-2。【结论】西瓜后绿突变体63-Ⅰ时期光合色素过低,导致幼叶黄化;Ⅱ时期光合色素含量大幅提高,使叶色逐渐由黄转绿。在此过程中其Chl含量提高,光能捕捉能力增强,荧光产量增加,最终光合能力得以恢复。