优异小麦新种质的创造与利用

小麦种质资源创造是小麦育种的物质基础,而理化诱变是创造小麦新种质的有效途径之一.理化诱变与传统的杂交育种相结合可以显著提高小麦诱发突变的效果.本课题组多年来坚持小麦辐射诱变与杂交育种相结合.现将九五期间育成的新品系介绍如下:     

浅谈小麦辐射育种技术及关键环节

小麦辐射诱变育种是小麦种质资源创新及优良新品种选育的有效新途径。本文介绍了小麦辐射育种较常规杂交育种的优势,并结合试验对辐射育种的关键环节加以阐述,最后对辐射与常规杂交结合的育种方法做出了展望,以期对小麦育种工作者有所启发。     

辐射诱变应用于植物育种中的技术综述

当前的辐射诱变育种实际上是利用现有的X射线、γ射线等手段对其进行诱导处理,促使植物发生遗传性变异,并逐渐向有利的方向生长,获得高品质植物的一种基因突变育种技术。通过辐射诱变育种,可以获得具有优良性状的植物新品种,也可以丰富植物种质资源库,基于这些优点,该技术自问世以来一直保持快速发展,重大成果频出,现已成为植物育种领域的一项重要手段。针对辐射诱变应用于植物育种的主要技术进行了梳理。     

辐射诱变在亚麻育种上的应用研究进展

20世纪20年代和40年代，在先后肯定了X射线和化学药剂有一定诱变作用之后，诱变育种工作逐渐开展起来。由于诱变育种具有提高突变率、改良品种性状、缩短育种年限的特点，因此受到国内外育种学家的广泛关注。20世纪50年代，随着原子能技术的广泛应用，采用辐射诱变比化学诱变更为普遍。1995年6月，在维也纳召开的关于应用诱发突变和分子技术改良作物的国际研讨会上确认，辐射诱变已经成为世界各国改良种质性状的有效手段，有52个国家选育出约1800个突变品种。在我国，辐射诱变的研究也取得重要进展。截至1994年底，我国在40多种植物上育成430多个优良突变品种，年种植面积900万hm^2以上，粮、油、麻等增产50亿kg，创造了巨大的经济效益。     

航天搭载玉米自交系SP3的变异研究

为了解航天诱变对3个玉米自交系SP3株系在主要性状上与地面同源对照种子的变异情况,研究其变异规律,为其后代的选育和研究提供理论依据。对诱变后代主要性状的变异幅度、变异系数和平均值与对照进行对比,并对性状平均值进行差异显著性测验。3个玉米自交系SP3株系的多数性状均产生明显变异,为选择不同类型的种质材料提供了基础。其中株系株型性状变异偏植株变矮,叶面积变小,利于选择矮杆叶疏的变异材料;果穗性状变异较小,选择意义不大;而生育期和雄穗性状的变异差异较大。航天诱变处理对不同材料不同性状的诱变效果差异较大,应根据具体的育种目标选择适合的诱变材料,从中选择有利的变异。     

棉花辐射诱变育种研究进展

本文在简要回顾棉花辐射诱变遗传育种的研究历史后，从辐射诱变在棉花遗传育种中的作用、棉花辐射诱变中常用的诱变源、棉花的辐射敏感性和诱变效率、棉花的辐射诱变效应及其突变性状的遗传和提高棉花辐射诱变育种效率的方法等方面对棉花辐射诱变育种研究作了较为全面的综述。最后还提出了促进棉花辐射诱变育种工作开展的几点建议     

NMU化学诱变剂对早籼稻性状改良的初步研究

通过对NMU化学诱变剂诱变的11个早籼稻品种的主要经济性状的分析,得出：NMU对株高等主要经济性状均有诱变作用,但对不同性状的效果不同。株高的变异幅度最大,其次是单株谷重,播始历期的变异幅度最小;NMU诱变具有一定的方向性和专一性,11个品种中,播始历期缩短和穗粒数增加的机率较大,千粒重增大、结实率提高以及单株谷重的增加也有一定的可能性;NMU诱变还具有高效性,能够将早熟、高产及优质有机地结合到一起,解决了常规育种方法难以达到的目标; NMU诱变也具有特异性,例如在早籼26后代中出现了糯性变异株系。竹青的诱变后代出现了外观品质较优的株系。此外,还可以获得一些诸如常绿等特异型种质资源。说明：NMU化学诱变剂及这项诱变技术用于水稻育种及品种改良是十分有效的。     

太空诱变红小豆后代农艺性状变异研究

本研究2005年利用第21颗返回式卫星搭载小豆品系95-0进行太空诱变处理,回收后种植,对后代农艺性状的变异规律进行观察研究并进行突变体的选择。研究结果表明,与留地对照相比,太空诱变对小豆的出苗有抑制作用,并且引起了幼苗的畸变如叶缺失、错位等现象,SP3代第二叶变异频率3.42%。太空诱变处理后小豆多种农艺性状的变异系数明显增加,并且正负向变异类型都有,表明太空诱变是创造小豆变异的有效途径。在SP2和SP3代进行选择,获得了19株剑叶形突变体、7株高株突变体、102株矮株突变体、5株粒色突变体、24株大粒突变体、70株小粒突变体和27株综合性状优良的单株,这为小豆育种提供了优良的材料和新种质,也为小豆分子遗传学研究提供了有价值的突变体。     

贵州糯玉米育种现状、种质创新及发展方向

通过对贵州育成糯玉米品种性状及选系、种质等分析,提出今后贵州糯玉米的育种方向和目标性状要求,并提出糯玉米育种种质创新的思路：加大收集、发掘地方品种资源,并加强利用;产量、株型、抗性等性状可用普通玉米自交系回交转育;逐步开展糯玉米二环系的选育;采用轮回选择改良选育糯玉米自交系;采用理化诱变及基因工程技术与传统选育方法相结合改良创新糯玉米种质。     

60Co-r射线在小麦育种上性状改良的应用研究

利用60Co-r射线辐照小麦干种子诱导性状变异,异变个体中出现性状不遗传的有双穗和超矮秆变异等性状,可遗传的变异有熟期、粒色、多性状变异体.通过对多性状变异系进行过氧化物酶同工酶分析,变异系较原照射材料带型差异明显,有丢失有增加,说明辐射效应的真实存在.根据性状诱变的规律,阐述了辐射育种在选择方法上的特点.     

水稻航天诱变育种研究进展与应用前景

水稻航天育种技术是将水稻干种子搭载返回式航天器(卫星)经过空间诱变作用产生变异,在地面选择有益变异培育新种质、新品种的育种方法。随着水稻航天育种研究的不断深入,现已育成一批水稻新品种(组合)进入商品化生产,同时还发掘和筛选出一些具有实用价值的新种质。本文综述了水稻航天育种的特点、理论依据及研究进展,讨论了水稻航天育种存在的问题和应用前景。     

中国太空育种现状及其前景展望

太空环境条件特殊,可以使植物细胞发生突变,从而产生新物种。与常规育种方法相比较,此育种方法具有变异幅度大、稳定快、周期短等优点,不仅植株明显增高增粗,产量和品质也大为提高,中国已经育成如“赣早籼47号”、“赣棉12号”和“太空莲子”等多种的优良太空品种。今后除了继续重视农作物的品种培育外,还应加强树种和花卉的太空育种,只有牢牢把握未来的太空育种方向,才能保持中国在这一领域的世界领先地位。     

Genomics-assisted breeding in fruit trees

Recent advancements in genomic analysis technologies have opened up new avenues to promote the efficiency of plant breeding. Novel genomics-based approaches for plant breeding and genetics research, such as genome-wide association studies (GWAS) and genomic selection (GS), are useful, especially in fruit tree breeding. The breeding of fruit trees is hindered by their long generation time, large plant size, long juvenile phase, and the necessity to wait for the physiological maturity of the plant to assess the marketable product (fruit). In this article, we describe the potential of genomics-assisted breeding, which uses these novel genomics-based approaches, to break through these barriers in conventional fruit tree breeding. We first introduce the molecular marker systems and whole-genome sequence data that are available for fruit tree breeding. Next we introduce the statistical methods for biparental linkage and quantitative trait locus (QTL) mapping as well as GWAS and GS. We then review QTL mapping, GWAS, and GS studies conducted on fruit trees. We also review novel technologies for rapid generation advancement. Finally, we note the future prospects of genomics-assisted fruit tree breeding and problems that need to be overcome in the breeding.     

利用甘蓝型油菜与白菜类蔬菜近缘种间杂交创造早熟油菜新种质

为拓宽甘蓝型油菜遗传基础,解决甘蓝型油菜育种中早熟资源贫乏的问题,利用甘蓝型油菜(Brassica napus,2n=4x=AACC=38)与白菜类蔬菜(Brassica campestris,2n=2x=AA=18)的大白菜、小白菜和紫菜苔进行杂交,采用系谱法,经过连续10 年的选择,培育出10 个稳定的早熟优良品系,代号D1~D10。这些新种质的生育期比对照早2.5~9.5 天,品质符合国家双低油菜标准,农艺性状各具特色。由于新种质拥有白菜A染色体的遗传背景,在杂交组合测配中,用这10 个新种质比用非新种质材料配制杂交组合早熟,且获得高产组合的概率高出1倍以上。     

果树转基因研究发展现状与趋势

果树转基因研究为提高果树育种效率,缩短果树育种周期,加快果树产业的技术进步和结构调整提供了新的途径。从近年来中国果树重要目的基因的克隆、果树离体再生与遗传转化体系的建立等方面综述了国内果树转基因的研究现状,比较了国内外果树遗传转化研究所取得的重要进展,提出了当前中国果树转基因研究存在的问题及应对策略     

猕猴桃辐射诱变育种研究初报

为了给猕猴桃辐射诱变育种提供参考借鉴,用60Co-γ射线处理2个猕猴桃品种幼芽并在大龄成株上进行高位嫁接,每株砧木树嫁接30~50个芽,连续几年选择有益突变体扩繁,对选育的新品系进行性状调查测定。在用25 GY处理的后代嫁接枝条中,最终选育出2个各具特色的新品系：‘和平辐照1号’和‘红阳大果’。新品系的物候期与对照相同,而形态性状则出现程度不同的变化。‘红阳大果’的丰产性能得到改善。从果实品质方面看,2个新品系的总糖含量和维生素C含量均比对照显著增加。‘红阳大果’的可溶性蛋白含量亦比对照显著增加。适宜猕猴桃幼芽60CO-γ射线辐射育种的剂量在25~50 GY之间。大龄砧高位密接技术有效地解决了需要大群体选择少数有益突变的问题。60Co-γ射线辐射处理猕猴桃幼芽与大龄砧高位密接相结合是一条快速选育猕猴桃新品种的有效新途径。     

Biotechnology and apple breeding in Japan

Apple is a fruit crop of significant economic importance, and breeders world wide continue to develop novel cultivars with improved characteristics. The lengthy juvenile period and the large field space required to grow apple populations have imposed major limitations on breeding. Various molecular biological techniques have been employed to make apple breeding easier. Transgenic technology has facilitated the development of apples with resistance to fungal or bacterial diseases, improved fruit quality, or root stocks with better rooting or dwarfing ability. DNA markers for disease resistance (scab, powdery mildew, fire-blight, Alternaria blotch) and fruit skin color have also been developed, and marker-assisted selection (MAS) has been employed in breeding programs. In the last decade, genomic sequences and chromosome maps of various cultivars have become available, allowing the development of large SNP arrays, enabling efficient QTL mapping and genomic selection (GS). In recent years, new technologies for genetic improvement, such as trans-grafting, virus vectors, and genome-editing, have emerged. Using these techniques, no foreign genes are present in the final product, and some of them show considerable promise for application to apple breeding.     

库尔勒香梨部分果实性状遗传的研究

库尔勒香梨是中国久负盛名的梨果佳品。却存在着果个小、果心大的缺陷。为了传承香梨品质优势,克服其弱点,本课题组于1971年开始香梨为亲本的杂交育种工作。以6个梨的杂交组合、351株实生树为试材,进行了各组合亲本和后代的性状分析,探讨了各主要性状的遗传趋势。结果表明,杂交后代果实形状、肉质遗传倾向于亲本,倾亲率分别为68.09%和51.38%。梨果实大小为数量性状,杂种后代果个分离广泛,杂种后代果实普遍变小,各组合的遗传传递力在68.91%~117.51%之间,平均遗传传递力为93.11%。梨果实可溶性固形物含量呈数量性状遗传,杂种后代分离较广,其组合传递力平均为97.49%。     

Review of research on use of radiation-induced mutations in crop breeding in Japan

In Japan, the research on radiation-induced mutation has been conducted as one of the promising methods of plant breeding. Although in the beginning the principal methods used are X-rays and ³²P, we now have various kinds of radiation facilities available for mutation breeding. The fundamental aspects of mutation breeding are investigated at several universities and institutes, and the practical breeding work is carried out by the general organization for crop breeding.Among the characters that have been observed as mutated in rice, chlorophyll deficiency, heading time, culm length and grain-weight are most easily obtained. Some of the induced mutants showed the same or higher productivity as compared to the mother variety. Up to date there are many experiments on the procedural problems associated with radiation-induced mutations in crop breeding. The results of these experiments are reviewed in this paper.     

优质高产抗病性状近等基因导入系的构建

本文报道参与全球分子育种计划的部分工作,用华南广东双季稻生态区的重要核心种质丰矮占1号、粤香占构建华南急需的优质抗病近等基因系的相关研究。华南地区尤其广东由于经济比较发达,人们很早就注重优质水稻品种的培育,但华南区高温高湿的生态条件,病害发生比较严重,因此,利用世界各地的广泛资源为供体,以当地重要的核心材料为受体,构建优质抗性的近等基因导入系,对水稻育种和相关应用基础研究十分必要。