玉米辐射诱变后代M4选系配合力效应分析

以经60Coγ射线处理选育得到的M4代诱变系及其基础材料R08和48-2为被测系,与玉米骨干自交系不完全双列杂交,分析主要农艺经济性状的配合力效应。结果表明:基础材料经辐射诱变后各性状的配合力产生了不同程度的变化;R08的诱变系11和17与48-2的诱变系26和31,其产量性状一般配合力改良效果较好,是高产育种的良好材料,但株高和穗位高GCA偏大;48-2的诱变系23、25、28、29和30虽有利于缩短生育期、降低株高和穗位高,但产量性状GCA表现较差,有待进一步改良;诱变系24产量GCA表现一般,是缩短生育期、降低株高和穗位高的理想材料;其余诱变系各具特点,需在育种实践中有针对性地改良和利用。     

空间诱变对玉米自交系产量性状配合力的诱变效应

空间诱变育种具有诱变效率高、变异幅度大、育种周期短等特点,是创新种质、拓展种质基础、丰富种质资源的重要途径.为探明空间诱变对不同玉米自交系产量性状配合力的诱变效应,本研究以3份玉米(Zea mays L.)骨干自交系08-641、RP125和18-599为空间诱变基础材料,分别从诱变处理后代中选出优良诱变系为母本,以常用玉米自交系Mo17、478和黄早四等为父本配制杂交组合,在四川和云南两个环境条件下对各杂交组合进行田间试验鉴定,对单株产量性状进行配合力分析.结果表明,08-641和RP125诱变系单株产量一般配合力(GCA)有所降低,18-599诱变系Y2709和Y3235单株产量GCA极显著高于对照.空间诱变对三份玉米自交系单株产量性状配合力效应影响程度不同,总体表现为RP125诱变系变异幅度最大,18-599诱变系次之,08-641诱变系最小.对各杂交组合进行杂种优势分析结果显示,诱变系S1449、Y2803、Y3165和Y3235的杂种优势表现明显,可能具有较大的育种潜势.这些研究结果不仅丰富了玉米育种的物质基础,而且丰富了玉米诱变育种的理论内涵.     

航空诱变处理玉米自交系研究简报

将糯玉米自交系S147、S181和普通玉米自交系268、561作航空搭载诱变处理,考察回收种子与地面保存种子主要农艺性状,结果表明:空间诱变可使纯合的玉米自交系产生变异;不同类型的玉米自交系对空间环境诱变因子敏感程度不同,糯玉米自交系比普通玉米自交系更容易产生变异;同样的糯玉米自交系,S147比S181更容易产生变异.S147处理后代变异类型丰富,株高、穗位高、雄穗主轴长度、雄穗分枝个数,穗长、穗粗、穗行数均发生了变异;S18l处理后代中产生了雄穗完全退化植株;普通玉米自交系268、561处理后代无明显变异.     

高能碳离子束辐射对玉米当代的生物学效应

为了研究高能碳离子诱变对玉米的影响,本研究利用高能碳离子处理昌7-2和PH6WC两个玉米自交系,分析当代植株的出苗率、株高、穗位高等表型,测定收获后的籽粒性状。结果表明,经高能碳离子辐射后,两个玉米自交系的出苗率显著降低,且在高剂量辐射下两个玉米自交系在2019年均有降低。植株表型分析结果发现,在2019年,昌7-2和PH6WC在40~100 Gy辐射下株高显著下降;在2020年,PH6WC在150 Gy辐射下穗位高显著下降;在2019年,昌7-2在60~100 Gy辐射下穗位高显著下降;在2019年,昌7-2在80~100 Gy辐射下叶夹角增大;在2019年,昌7-2在40、100 Gy辐射下叶长显著降低,PH6WC在100 Gy辐射下叶长和叶宽显著下降;在2019年,昌7-2在80 Gy辐射下叶宽显著增加,在20 Gy辐射下雄穗分枝显著增加,而100 Gy辐射下雄穗分枝显著降低。在籽粒性状中,高剂量(60~100 Gy)辐射下的粒厚显著增加,粒长降低但百粒重有所增加,昌7-2比PH6WC更为明显。由上述结果可知,不同玉米种质的不同性状对高能碳离子的诱变处理效应存在差异,40~60 Gy是昌7-2较为适宜的诱变剂量,而PH6WC较为适宜的剂量为60~80 Gy。本研究结果可为玉米种子的高能碳离子诱变剂量筛选提供一定的理论依据。     

用γ射线和叠氮化钠诱变的玉米愈伤组织筛选耐旱和雄性不育材料

用60Coγ射线和叠氮化钠(NaN3)处理玉米愈伤组织,在含1.0%NaCl的高渗培养基上筛选,对再生植株株系进行耐旱性鉴定。结果表明,20 Gy的辐射和1 mmol/L NaN3是较为适合玉米愈伤组织诱变的处理组配。22个再生植株株系中,有5个诱变株系的耐旱性高于未诱变对照,其中1个株系的耐旱性与耐旱自交系“81565”接近。此外,从M1代株系中发现了1个雄性不育株,鉴定为细胞核隐性单基因控制的孢子体雄性不育。     

卫星搭载后玉米诱变系的SRAP分析

为探索空间诱变对玉米种子后代的影响,本研究用16对SRAP引物对玉米自交系＂968＂及其诱变系进行PCR检测,共检测到154个等位基因变异,每对引物检测出5～18个等位基因,平均为9.6个;94份材料间的遗传相似系数表明诱变系与对照间的遗传相似系数变化幅度为0.481～1.000,平均为0.903,其中诱变系37号与对...     

玉米自交系辐照效应的研究

用 2 0 0Gy6 0 Coγ射线辐照玉米自交系黄早四干种子 ,引起玉米自交系各性状的较大变异。M1表现出明显的辐射生理损伤效应 ,M2 、M3的质量性状未发现有明显的变异 ,但生育期、株高、穗位高、穗长等数量性状出现较高的突变频率 ;M3开始出现黄、白化苗、矮生株等隐性突变和雄性不育株 ,同时在粒色上也产生了有明显变异的个体。再次证明异花授粉作物的辐射诱发突变导致M2 形成杂合的植株 ,而诱发突变大多为隐性的 ,需在M3纯合后才表现出来 ,M4 代测交种试验结果表明 ,自交系经辐照后 ,有选择出高配合力个体的可能。     

10个玉米突变系的性状鉴定

对１０个辐射诱变育成的玉米自交系进行了连续３年的鉴定研究，对其性状特征进行了描述，并根据研究结果对它们的利用价值进行了评估。     

γ射线辐照天然杂种玉米的诱变作用及其在选育种质材料中的应用

用186Gy60Coγ射线辐照玉米自交系E28天然杂种株上自由授粉的多穗行(22行)果穗种子,M1植株性状和穗部性状表现出明显的辐射生理损伤效应,M2,尤其是M3呈现出很高的性状变异性.通过对M3及其以后的3个世代的选择,选到了两个多穗行、抗病、紧凑型且配合力高的优良玉米种质材料.     

化学诱导选育高淀粉玉米正红211

以玉米杂交种川单15号为基础材料,通过复合化学药剂“40mg/L MH+4%DMSO+MS培养液”注射花丝诱导孤雌生殖,经自然加倍获得玉米分离变异材料。采用南北穿梭加代系谱育种法,用自交系R08作测验种,在M3及其衍生的M5分离世代连续选择优良单株测配和选育,育成玉米新自交系K363及其组配的杂交种正红211,提高了育种效率。正红211在四川省区试中平均产量为7183.6kg/hm2,比对照川单15号增产10.0%;籽粒粗淀粉含量高达79.6%;并具有抗病、抗倒伏力强,株型好和适应性广等特点,适宜丘陵山区种植,具有广阔的推广应用及加工利用前景。     

普通玉米和特用玉米的SSR标记聚类

利用SSR标记研究了64份玉米自交系（包括普通玉米和特用玉米自交系）的亲缘关系。用30对扩增带型稳定的SSR引物,从供试材料中检测出116个等位基因变异,每对引物检测出等位基因2~10个,平均3.87个。SSR引物的PIC介于0.306~0.893之间,平均多态性信息量为0.717。按UPGMA方法对供试自交系进行聚类,以遗传距离0.586为基准,可将材料划分为11类。64份自交系的SSR标记聚类分析表明,普通玉米与特用玉米糯玉米、甜玉米、爆裂玉米等并不能严格地各自划为一类,只有亲缘关系较近的特用玉米自交系聚在一起,有些特用玉米与普通玉米聚在一起,部分特用玉米具有丰富的普通玉米种质资源遗传背景。特用玉米自交系间的遗传距离与普通玉米自交系间的遗传距离差异达到0.01的极显著水平。此外,不同类型特用玉米间、特用玉米与普通玉米间的遗传差异较大,特用玉米在进化和选育过程中积累并保存了丰富的遗传变异。     

Diversity analysis of provitamin A maize inbred lines using single nucleotide polymorphism markers

ABSTRACT

The success of a breeding programme can be determined by the level of genetic diversity that exists among breeding materials. This study was carried out to (i) determine the level of genetic diversity that exist among the collection of tropical provitamin A maize inbred lines and (ii) evaluate the genetic structure and divergence of provitamin A maize inbred lines. Forty-six advanced provitamin A inbred lines obtained from the International Maize and Wheat Improvement Centre (CIMMYT) and International Institute of Tropical Agriculture (IITA) were genotyped using 3047 single nucleotide polymorphism (SNP) markers. Genotyping was done following an Illumina Infinium HD Assay Ultra protocol. Eight six percent of the SNPs were polymorphic with the mean polymorphic information content of 0.36. Cluster analysis displayed two distinct clusters. The average pairwise genetic distance among the inbred lines was 0.60. The average gene diversity was 0.359. Variation was partitioned into among individuals (78%), among populations (12%) and within individuals (10%). Overall results suggest the inbred lines are genetically diverse. The key implication of this study is that selection should be done from genetically diverse inbred lines in order to exploit heterosis when developing hybrids.     

大刍草(Zea mexicana schard)×自交系K169选系的核型和SSR分析

本研究以玉米自交系K169及其与大刍草(Zea mexicana schard)远缘杂交而成的5个选系为研究材料,对它们进行核型和SSR分析,以期从细胞学和分子水平的角度为玉米远缘杂交育种提供理论依据。结果表明,5个远缘选系和轮回亲本K169体细胞染色体数目均为2n=20,但在核型结构上却存在较大差异,其中自交系K169和远缘选系1191在第6染色体的短臂上有随体,1183和1189在第8染色体的短臂上有随体,1193和1195未发现带随体的染色体;选系1183、1193和1195的染色体长度比(最长/最短)与K169之间存在较大差异;选系1183和1195的核型类型与K169不一致。96对SSR引物在5个选系和轮回亲本K169中共检测出27个多态性位点,位点多态信息量(PIC)的平均值为0.724;基因型多样性(H′)的平均值为1.400,它们之间的遗传相似系数平均值为0.5791。综合分析表明,这些选系与其轮回亲本K169之间存在真实的遗传差异,是一批新的玉米种质资源。     

利用SSR对60个玉米自交系进行杂种优势群划分初探

用SSR对60个玉米自交系的DNA进行分子标记和杂种优势群划分研究。利用14对SSR引物在供试材料中检测出57个等位基因变异,每对引物检测等位基因2～7个,平均为4．07个,多态信息量变化范围为0．389～0．832,平均为0．692。自交系间遗传相似系数变幅为0．058～0．756,UPGMA聚类分析表明,供试自交系可分为五个类群。利用这14对具有较高多态性信息量的引物,可以对供试材料进行初步鉴定。     

利用三重测交群体剖析玉米苗期性状杂种优势的遗传学基础

为了探讨玉米苗期性状及其杂种优势形成的遗传学基础,以强优势玉米(Zea maysL.)杂交种组合豫玉22及其重组近交系为基础材料,采用三重测交(triple testcross,TTC)遗传交配设计,组配了包含312个测交后代的TTC群体,通过复合区间作图法检测到了30个控制发芽后第4天的最长根长、苗高、初生根数、根干重及叶干重的QTLs,并且在第2、3和7染色体上存在4个同时控制不同苗期性状的QTL区域。分析发现,在利用Z1和Z2数据定位出的22个QTLs中,以超显性位点最多(11个),加性(5个)和部分显性较少(5个),而显性最少(1个)。另外,还检测到8个QTLs与遗传背景之间的互作和16对不同标记间的互作。据此,我们提出超显性和上位性是玉米苗期性状及其杂种优势形成的主要遗传学基础。关键词玉米,苗期性状,三重测交,杂种优势,QTL定位     

不同水分环境下玉米叶形相关性状与SSR标记的关联分析

玉米的叶形结构与其抗旱性紧密相关,挖掘不同水分环境下调控玉米叶形相关性状的显著关联分子标记位点,可为揭示玉米叶形结构的分子遗传机理、克隆相关调控基因并进行抗旱理想株型育种提供参考。本研究在不同水分环境下分析187份玉米自交系叶长、叶宽、叶夹角、叶向值、叶面积、叶形系数及叶片卷曲度等7个叶形相关性状的变化,采用SSR标记对这些材料进行全基因组扫描并分析其遗传多样性,采用一般线性模型(GLM)寻找不同水分环境下与玉米7个叶形相关性状关联的分子标记。结果表明:1)干旱环境下187份玉米自交系的叶长、叶宽、叶夹角、叶面积均显著降低,而叶向值、叶形系数及叶片卷曲度均明显升高,且干旱环境下这7个叶形相关性状的变异比率为30.53%～198.31%。2)145对SSR标记共检测出652个等位变异,变异范围在2～13个;多态性信息量(PIC)变异范围为0.201～0.966,平均0.478。采用UPGMA聚类及群体遗传结构分析均将供试材料分为旅大红骨(LRC)、唐四平头(TSPT)、兰卡斯特(Lan)、P及瑞德(Reid)等5大类群。3)采用GLM模型,在不同水分环境下共检测到15个SSR标记与玉米的7个叶形相关性状在P0.01水平下关联,各标记对表型的解释率为2.25%～27.30%,72.97%的标记可在干旱环境下被检测到;其中umc1124、umc2363、umc2214、umc1742、phi331888、umc1378、bnlg1863、umc2134和umc1345标记同时与不同水分环境下的多个叶形相关性状连锁,表现出明显的"一因多效"现象。这些研究结果将为玉米叶形结构的遗传改良及抗旱理想株型分子标记辅助选择育种提供参考。     

EMS诱发大豆脂肪酸组成优良突变的研究

本文采用0.2％甲烷磺酸乙酯(EMS)溶液(pH7)处理大豆稳定系LF81-9903和F_1(合交77-153×哈80-3249)种子,研究大豆油主要脂肪酸的变异,以探求改善大豆油品质的有效技术方法。试验表明,经EMS处理后,大豆油中脂肪酸含量发生遗传改变,其方差明显提高,较未处理对照提高1.2～6倍。广义遗传力、遗传进度发生一定程度的变化。出现一些亚麻酸含量明显下降、亚油酸含量降低较少甚至增加的优良突变体,如518-1,643-3等。现正进行抗病性、丰产性的培育。0.2％EMS对诱发大豆脂肪酸有益突变是有效的。