大豆诱变育种技术的研究进展

随着经济的发展，人们对大豆需求量及品质要求越来越高，培育高产量、多抗性、优质大豆品种迫在眉睫。然而受生态条件的限制，优质大豆种质资源材料匮乏，遗传背景狭窄，而且大豆自然变异过程繁琐且漫长，仅依靠大豆自发突变获得优质遗传材料十分困难，因此利用诱变技术创制优质、高产、多抗新种质是发展大豆产业的有效手段之一。诱变育种技术与常规育种相比，更有利于提高基因变异频率，扩大育种选择范围，高通量筛选有益突变，促进优良性状重组等，能够在短时间内获得性状丰富的突变体，解决种质资源遗传基础狭窄的瓶颈问题，广泛应用于优良性状的大豆新品种选育。本文概述了化学诱变、物理诱变的原理、种类及特点，总结归纳了国内外大豆种质创新中常用的诱变方法和技术优势，展望未来大豆诱变育种技术的应用前景，为大豆育种实践提供参考与启发。     

美国大豆生产、育种及产业现状

美国是目前世界上最大的大豆生产国,大豆种植面积(每年3 000万hm2 以上)和总产(每年近8 000万t)均占世界的1/3左右;在大豆高产育种、品质育种、抗性育种等方面研究均居世界领先地位.分子育种已成为美国大豆品种改良的重要手段,美国第一代转基因大豆育成引领了世界大豆育种方向.研究借鉴美国大豆生产、育种与推广的经验...     

诱变育种技术在大豆育种与基因挖掘中的应用现状及展望

植物诱变育种能够创造许多优异变异资源,诱变获得的突变体可以作为种质材料,为大豆新品种培育提供丰富的资源;构建的突变体库也有助于大豆功能基因组研究的开展,可为特定性状的研究提供遗传材料。本文介绍诱变育种技术在大豆生长特性、品质和抗性改良育种中的应用,分析利用诱变突变体库进行大豆生长特性、品质性状改良和抗性相关基因挖掘的研究进展,介绍诱变技术与其他生物技术相结合发掘目的基因的应用现状,并展望今后大豆诱变育种技术在基因挖掘方面的应用前景,以期能更好地运用诱变育种技术推动大豆遗传研究和品种选育。     

大豆育种工作的进展与回顾

吉林省四平市农业科学院重建于1972年,从事大豆育种工作已有二十多年的历史。1997年育成了我院第一个大豆新品种,1998年被吉林省农作物品种委员会审定,定名为四农一号,填补了我院在大豆育种史上的空白。一、大豆育种工作的进展1　引种鉴定,确定本地区主推品种1974-1976年进行引种鉴定试验,确定在四平地区推广九农9号大豆新品种。1979年播种面积达到12106万亩,占四平地区大豆播种总面积69%,为四平地区大豆增产增收做出了很大的贡献。2　创造基础材料,丰富育种种质资源1973-1998年共配制有性杂交组合1000多个,从中选育出一批基础材料,如具有抗…     

辐射诱变对不同遗传背景大豆杂交后代蛋白质和脂肪含量改良

高蛋白材料匮乏及选育方法单一是辽宁省高蛋白大豆育种中的两个突出问题。为探索高蛋白大豆种质资源创新有效途径,本研究以辽宁省农业科学院选育的辽04Q086、辽08020、辽05086和辽06Q003高蛋白品系为母本,与河北省沧州市农林科学院选育的高蛋白品种沧豆10号进行有性杂交,并对亲本及杂交F_2代进行不同剂量的辐射诱变处理,分析了不同剂量辐射诱变对不同受体的籽粒蛋白质和脂肪含量的改良效果。结果表明:4个大豆品系与沧豆10号杂交衍生的F_3代植株中,低蛋白高脂肪类型所占比例最高,达到了45.0%。4个大豆品系经辐射诱变(~(60)Coγ-14000和~(60)Coγ-16000)衍生的M_1代中,低蛋白高脂肪类型所占比例也分别达到42.5%和40.0%。然而,以杂交F_2代种子为受体进行不同剂量辐射诱变衍生的M_1代植株中,高蛋白低脂肪类型所占比例最高,分别为35.0%和27.5%,蛋白质含量最高达47.0%。本研究表明,以不同遗传背景的高蛋白大豆杂交,并结合辐射诱变选育高蛋白材料是可行的。     

氮离子束注入和钴60伽玛辐射对大豆产量性状和品质的影响

分别以3种剂量的N离子束注入(4×1016,6×1016和8×1016 N+ ·cm-2)和3种剂量的60C o-γ射线辐射(100,150和200 Gy)处理4份大豆干种子,在相同种植条件下对其M6代产量性状和品质进行研究,比较2种处理方法对大豆产量性状及品质的诱变效应.结果表明:与对照相比,新大豆3号4×1016N+·cm-2离子束注入处理单株荚数显著增加,6×1016N+ ·cm-2离子束注入处理产量极显著增加;合99-756 8×1016 N+ ·cm-2离子束注入处理单株粒数和单株粒重显著减少,6×1016N+ ·cm-2离子束注入处理百粒重显著减少,100 Gy60 Co-γ射线辐射处理蛋白质含量显著降低,100,150和200 Gy60 Co-γ射线辐射使脂肪含量显著提高;新大豆8号4×1016和8×1016 N+ ·cm-2离子束注入、100和200 Gy60Co-γ射线辐射处理单株粒重显著减少,4×1016和6×1016 N+ ·cm-2离子束注入及200 Gy60Co-γ射线辐射处理产量极显著或显著增加;N离子束注入和60Co-γ辐射对石大豆2号产量、各产量构成因素及品质的影响差异不显著.因此,诱变育种目标应根据材料的敏感性、诱变方法和剂量综合确定.     

大豆优异亲本材料“克交4430—20”的育成与应用（摘要）

七十年代初黑龙江省大豆育种水平已经达到了一个新的阶段,为进一步提高新品种的选育水平,我们采取引用国外和其它省、区地理远缘的优良材料与当地优良亲本进行多次组合方法,扩大新的遗传来源,育成一批遗传背景较广泛的新品种和优异亲本材料。克交4430—20就是优异亲本材料之一,它的育成与应用使黑龙江省大豆选育品种的水平上了一个新台阶。一、亲本来源及选育经过本所以克交69—5236为母体,十胜长叶为父本杂交育成。1970年杂配组合,1971年培育F_1代,当年冬在海南增代F_2,1972—1973年F_3、F_4在北方进行个体选择,1973年秋以单株(编号为4430—20)提供给黑龙江省合江农科所,1974年     

关于高能重离子束辐射诱变北方粳稻育种方法的思考

高能重离子束(80 MeV/u)辐射作为一种新的诱变育种技术，已在小麦、甜高粱等作物育种上得到了应用，但在北方粳稻育种领域研发及应用还不多。2013年中国科学院东北地理与农业生态研究所利用国家大型重离子加速器装置，开展了高能重离子束(¹²C⁶⁺)辐射北方粳稻的诱变育种工作。经过10年的研发，创建了高能重离子束辐射北方粳稻“少而精”诱变育种技术体系。本文对辐射亲本选择、辐射参数确立、后代材料的种植和选择及新品种培育等方面进行了归纳总结，并对辐射亲本的敏感性、M1代材料的天然杂交、高世代材料的“疯狂分离”等方面的问题进行了探讨和思考，期望为今后水稻高能重离子束辐射诱变育种工作提供参考。     

黑龙江省小麦诱变育种成就与展望

本文总结了黑 龙江省小麦诱变 育种的成就。１５ 年间共育成了 ８ 个 小麦新品种,占同期 全省推广品种总数的 １３．１％ ,累计种植面积 １００ 多万 ｈｍ ２ ;诱变育种手段多样化。有６ ０ Ｃｏ － γ射线、快中 子照射、３ ２ Ｐ内 照射、辐射与组织培 养结合等;诱变对 象多样化。有 Ｆ０ 种子处理、 Ｆ１ 种子处理, 纯系种子 处理、组织培养中幼穗、幼胚及成熟胚处理等。育种方法上有辐射与杂交育种相结合、辐射与远缘杂 交育种相结合、辐射与生物技术育种、纯系诱变育种 等;对小麦诱变育种中的诱变因素、诱变 环境及不同诱变 处理对 象的诱变 效果进行 了研究; 获得了 优质、抗 根腐病、赤霉病、病毒病、白粉病 突变 系,丰富 了种质 资源。并对小麦诱变育种的发展进行了展望。     

大豆激光诱变育种发展趋势研究

激光诱变作为一种育种方法,具有操作简单、使用安全等优点,并且已经应用于大豆育种.综述近年来大豆激光诱变育种的研究成果基础上对其发展趋势进行了研究,阐述了大豆种子的改良进程,为大豆育种方法的进一步优化和改进提供参考.     

甲基磺酸乙酯诱变技术在大豆育种上的应用

从甲基磺酸乙酯（EMs）诱变育种的作用原理出发,介绍了EMS诱变育种的特点．包括简便易行、突变频率高与缩短育种年限等。论述了EMS诱变育种的关键技术,详细阐述了EMS诱变在大豆育种上的应用,并对大豆EMS诱变育种的目标和前景进行了探讨。     

黑龙江省小麦诱变育种成就与展望

本文总结了黑龙江省小麦诱变育种的成就。１５年间共育成了８个小麦新品种,占同期全省推广品种总数的１３．１％,累计种植面积１００多万ｈｍ＾２;诱变育种手段多样化。有＾６０Ｃｏ－γ射线、快中子照射、＾３２Ｐ内照射、辐射与组织培养结合等;诱变对象多样化。有Ｆ０种子处理、Ｆ１种子处理,纯秒种子处理、组织培养中幼穗、幼胚及成熟胚处理等。育种方法上有辐射与杂交育种相结合、辐射与远缘杂交育种相结合、辐射与生物技术     

铁丰系列大豆品种选育与应用概况

通过对铁丰系列大豆的育种及品种推广历程的对比,揭示了铁岭大豆所在不同历史阶段育成品种的推广面积、产量、品质以及亲本选配方面的发展趋势。我们发现不同阶段代表品种推广面积水平相当,基本保持在50万hm2左右;大豆单产上有了明显提高,第一阶段代表品种平均产量为1785 kg/hm2,第二阶段代表品种平均产量为2550 kg/hm2,第三阶段代表品种平均产量为2956 kg/hm2;品质方面有了明显改善,特别是脂肪含量显著提高,目前高油品种数量占育成品种的75%;亲本选配最初以农家品种为主,现在注重选择集丰产、优质、抗逆为一体的中间材料,同时含有国外大豆血缘的材料为亲本。     

优质、高产大豆育种的研究

1991至2005年先后作大豆有性杂交620个,同时结合辐射育种、分子育种等共育成13个大豆品种在黄淮海地区、内蒙古自治区东南部、辽宁省南部、陕西省和四川省推广,其中中黄13、中黄17、中黄19、中黄20和中黄22等5个品种被全国品种审定委员会审定推广,累计推广面积在30多万公顷.2004年中黄13在山西省襄垣县良种场经专家组实收667m2产量达312.4kg.     

杂交与诱变相结合提高春小麦育种效果的研究

为给小麦育种工作者提供参考,总结了30多年春小麦杂交与诱变相结合的育种进展。从1974年至今,每年将各杂交组合当代种子均分为两份,一份用⁶⁰Co γ射线80Gy辐照,另一份种子不辐照,为单纯杂交材料,两部分材料同步筛选,育成了7个新品种,其中4个成为新疆春小麦种植面积最大的主栽品种。研究表明,中低剂量γ射线辐照春小麦杂种当代干种子,能够扩大杂种后代多数农艺性状的变异范围,株高与籽粒饱满度的相关系数有所降低,为选育矮秆兼抗旱的品种提供了可能。本项目育成的新春2号、新春6号等抗旱高产品种,连续20多年在新疆春小麦中种植面积为最大,近年又育成了优质品种新春26号等。认为杂交与诱变相结合,互相补充,可显著提高育种效率。另外,CIMMYT小麦种质在新疆春小麦育种中发挥了重要作用。     

花生快中子,γ射线诱变效应研究

随着育种工作的发展,辐射育种愈来愈被人们所重视和利用,诱变手段亦有新的发展。然而如何正确掌握变异世代,提高有益突变频率,扩大变异谱,提高诱变育种效果等是诱变育种工作中需进一步解决的问题。为此,我们作了不同辐照源和辐照方法及不同世代的诱变效应研究,为诱变育种进一步提供依据。     

应用化学诱变法筛选抗草甘膦大豆突变株系

利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)和叠氮化钠,对黑龙江省大面积推广的6个农艺性状优良的大豆品种进行种子处理.不同品种按不同处理剂量分区种植,按常规法单株选择收获.不同浓度诱变剂处理大豆种子的M1代成活率均高于半致死浓度处理;对M3代35518个植株于3叶期进行喷洒1.31ai.kg·hm2草甘膦浓度鉴定,其中40株生长正常,所获抗性植株是经5 mmol·L-1叠氮化钠诱变处理的绥农10和黑农44.2008年继续对M4代进行鉴定,抗草甘膦特性可以稳定遗传.应用化学诱变法可以在后代群体中筛选到具有抗草甘膦特性的突变株系.     

诱变育种技术在大豆育种中的应用

诱变育种作为一种有效的创造新种质的方法,已被广泛地应用于植物育种中,其诱变的方法也不断发展.目前诱变育种中常用的几种方法:电离辐射诱变、离子束注入诱变、激光诱变、微波诱变、磁诱变育种、化学诱变以及近年发展起来的航空诱变育种;对其诱变机理、在大豆育种中的应用、存在的问题以及今后的发展方向进行阐述.     

根植黑土地,香飘黄淮海——贺大豆遗传育种家王连铮先生八十岁华诞

回顾了我国著名大豆育种家王连铮先生从事大豆研究56年来在大豆育种、性状遗传、细胞工程、基因工程和胞囊线虫病抗性机制等研究领域取得的主要成就.培育了30个大豆新品种,累计推广面积766.7万hm2,其中,中黄13为近3年全国推广面积最大的大豆品种;在国内外刊物上发表论文160多篇,为我国大豆生产和科研做出了突出贡献.     

大豆"克4430-20"的品种特性及育种利用

“克4430－20”是黑龙江省农业科学院克山农科所育成的大豆优良种质，我省各育种单位直接或间接地以其为亲本材料，采用有性杂交或珈射诱变育种手段，育成了22个不同生态类型的大豆新品种在生产上推广应用，成为我省大豆育种界的骨干亲本。