糯玉米单倍体诱导和加倍的研究

【目的】探索单倍体诱导系在糯玉米单倍体育种应用中的可能性及适宜的糯玉米单倍体诱导和加倍方法,以加快我国糯玉米育种进程,提高糯玉米育种效率。【方法】诱导试验中以吉林农业大学选育的5个诱导系(HG1-HG5)作为诱导材料对不同糯玉米母本材料进行诱导,比较不同花丝长度、授粉时期和果穗部位对糯玉米单倍体诱导率的影响;加倍试验中,以秋水仙素作为糯玉米单倍体人工染色体加倍药剂,采取4种(浸种法、浸芽法、滴心叶法、针刺生长点法)处理方法,每种方法设置3个秋水仙素质量浓度梯度(0.3,0.5和0.7mg/mL)并辅以2.5%二甲基亚砜(DMSO)作为助渗剂,筛选适宜的糯玉米单倍体加倍方法。【结果】诱导试验结果表明,延迟授粉(花丝长度≥8cm)单倍体诱导率均值为17.9%,约为正常授粉(花丝长度≤4cm)条件下的2.9倍;伏后授粉单倍体诱导率均值为19.4%,约为伏期授粉的3.1倍;果穗顶部的诱导率(6.87%)高于底部(5.61%)。加倍试验结果表明,浸种法对植株伤害较严重,存活率低于50%;针刺生长点法(0.7 mg/mL)和滴心叶法(0.5 mg/mL)的散粉率较高(45.9%,28.9%),相应的结实率也较高(15.2%,11.1%),说明针刺生长点法处理效果最好,滴心叶法次之。【结论】糯玉米单倍体育种能提高糯玉米育种效率。     

Tg29诱导糯玉米单倍体的效率及DH系鉴定

【目的】检验新选诱导系Tg29诱导糯玉米单倍体的效率以及糯玉米DH系的稳定性,为单倍体技术在糯玉米育种上的应用提供参考。【方法】将玉米孤雌生殖诱导系Tg29与16份不同基因型的自交系和杂交种杂交,并根据籽粒Navajo斑纹和ABPI紫色植株显性双标记系统对所诱导的孤雌生殖单倍体进行筛选;分析从京糯6/Tyc115中诱导出的单倍体经秋水仙素加倍获得的16份DH系的田间和农艺性状表现,从而对糯玉米DH系进行鉴定。【结果】在16份糯玉米母本材料中,从JN18、JN18/BN2和Tyc115中诱导单倍体的频率较高,分别为10.41%,9.79%和9.25%;而从浚白34和京糯6中诱导单倍体的频率较低,分别为3.45%和3.13%;Tg29的平均单倍体诱导率为6.55%。在株高、穗位、株型性状上,糯玉米DH系内均呈高度的一致性,其中Tyc115、京糯6、JN18等DH系在生长势和果穗性状上符合育种要求。【结论】利用Navajo斑纹和ABPI紫色植株显性双标记系统来鉴别杂交诱导的糯玉米单倍体是可靠的;Tg29对不同糯玉米基因型材料均能诱导产生单倍体,但诱导率与母本基因型材料有很大关系;糯玉米单倍体加倍获得的DH系的群体遗传结构是同质的,是完全意义上的纯合。     

玉米单倍体诱导系诱导率研究

利用3个玉米单倍体诱导系与4个F1代杂交材料进行杂交诱导,对3个诱导系的诱导率进行比较,结果表明不同诱导系的诱导率存在差异,H2的诱导率最高,平均诱导率6.41%,最高诱导率达9.52%。H1的诱导率最低,平均诱导率为5.07%,最低诱导率只有3.48%;分析同一诱导系对不同材料的诱导率,结果表明母本基因型对单倍体诱导效率的高低有很大影响;分析不同诱导系对同一材料的诱导率,结果表明诱导率的高低与诱导系的基因型有关。为单倍体的大批量获得及其育种效率的提高提供参考。     

玉米单倍体诱导系选育及诱导效果

以国内外引进的玉米单倍体诱导系为基础材料进行本地选育改良,得到农艺性状和综合抗性较好的诱导系新材料32份。用杂交种中农大451、宜单629和登海9号为测验种对这32份诱导系材料进行诱导率测定,其平均诱导率差异很大,为1.40%~9.72%。试验还表明,用相同的诱导系进行诱导,不同母本杂交种诱导率也有差异。     

桂诱系列热带玉米单倍体诱导系选育

当前,应用单倍体诱导系生产玉米单倍体进行自交系选育是一种快速玉米育种方法。单倍体诱导系选育是应用活体单倍体诱导技术的前提,而在热带地区却缺乏高效生产单倍体的诱导系。为了选育高效生产热带玉米种质单倍体的诱导系,利用热带玉米种质持续改良高频孤雌生殖诱导系农大高诱1号,系谱法选育出桂诱系列热带玉米单倍体诱导系6个,并将其应用于9个不同的热带玉米种质评价其生产单倍体的效果。桂诱系列诱导系生产单倍体的平均频率为2.24%~4.64%,比高诱1号(1.48%)有大幅提高,其中GI1的平均诱导率(4.6%)为高诱1号的3.14倍。迪卡008×GI1和墨白1号×GI3的单倍体诱导频率分别为7.35%和7.22%。同时,3个桂诱系列诱导系通过籽粒颜色标记鉴定单倍体的准确率也获得提高,最高的GI4平均鉴定准确率超过50%。     

玉米单倍体诱导育种关键技术

介绍了获得玉米单倍体的途径、单倍体鉴定方法和单倍体的加倍技术,以为玉米单倍体诱导育种提供参考。     

3个单倍体诱导系的初步评价

为了评价3个诱导系,将诱导系与6个玉米组合杂交,分析了初步诱导率。结果表明：诱导系间的初步诱导率存在显著差异;美诱系的初步诱导率（6．52％）显著高于日诱系（3．89％）和高诱1号（3．21％）;基础组合间的初步诱导率差异不显著。     

玉米单倍体诱导系JS6-2诱导效果的研究

【目的】探讨玉米单倍体诱导系JS6-2对不同基础材料、不同授粉时期和果穗不同部位的诱导效果,为玉米单倍体育种技术的应用提供理论依据。【方法】以玉米单倍体诱导系JS6-2为诱导材料,Stock6和农大高诱1号为对照,对不同基础材料进行了杂交诱导,同时比较了不同授粉时期、不同果穗部位对单倍体诱导率的影响。【结果】JS6-2对自交系及杂交种均具有诱导产生单倍体的能力,对自交系诱导中,JS6-2单倍体诱导率(8.29%)明显高于农大高诱1号(1.70%)和Stock6(0.66%);对杂交种诱导中,JS6-2单倍体诱导率(8.22%)同样明显高于其他2个诱导系(1.35%和0.76%)。JS6-2杂交诱导单倍体最佳时期为雌穗吐丝后3~8d;果穗顶部的单倍体诱导率(6.87%)高于底部(5.61%)。【结论】玉米单倍体诱导系JS6-2的诱导效果明显好于农大高诱1号和Stock6;Reid、No Reid材料以及Reid×DOM和No Reid×DOM杂优模式材料的单倍体诱导率高;田间杂交诱导时,建议在雌穗吐丝3~5d整齐剪断花丝进行杂交诱导,单倍体诱导效果好。     

4个玉米单倍体诱导系的诱导效果

旨在从黄淮玉米产区主要遗传群体材料中筛选适宜的单倍体诱导系,研究并分析授粉时期对诱导系诱导效果的影响,为基于单倍体技术快速创制优良玉米种质提供研究基础。以2个遗传类型的材料为母本、4个外引的单倍体诱导系为父本,在江苏省淮安市于夏季玉米吐丝后的不同时期授粉,统计后代单倍体产生的频率,研究不同单倍体诱导系的诱导效果及授粉时期对单倍体诱导率的影响。结果表明：(1)不同诱导系的诱导率之间存在显著差异,YD4、YD2、YD3的诱导率分别为8.57%、7.98%、7.93%,三者之间差异不显著。YD5的诱导率最低,为3.41%,与其他诱导系之间的差异均达到了显著水平。4个诱导系的诱导效果由高到低依次为YD4、YD2、YD3、YD5。(2)母本材料吐丝早,中期授粉诱导率高于后期,其中吐丝后2 d的授粉诱导率最高,为9.99%,与其他授粉时期间的差异均达到显著水平,其次为吐丝后3、4 d授粉,诱导率分别为8.06%、7.87%。综合分析母本授粉结实情况及单倍体诱导率认为,母本材料在吐丝后2、3、4 d授粉,单倍体诱导系的诱导效率较高。     

玉米孤雌生殖诱导系杂交诱导单倍体技术及应用

对玉米孤雌生殖诱导系杂交诱导单倍体技术、作用机制和应用进展进行阐述,以期为玉米育种技术提供理论参考。     

Stock 6杂交诱导的玉米单倍体加倍效果研究

为提高育种效率,研究了Stock 6对21个引自美国的玉米群体的单倍体诱导及加倍效果。结果表明：Stock 6对21个美国群体的单倍体诱导率在2.76%～9.41%,平均诱导率5.26%;自然加倍率在0～23.1%,平均10.6%;通过对人工加倍效果的研究表明,用浸芽法处理单倍体的时候,秋水仙素浓度为0.60%时,产生严重的药害,浓度在0.10%时平均加倍率为18.4%,浓度在0.06%时平均加倍率为21.9%。     

玉米花粉诱导小麦单倍体技术研究进展

小麦与玉米杂交利用玉米染色体的消失而产生小麦单倍体是快速培育小麦新品种和构建特殊遗传群体的重要途径。针对玉米花粉诱导小麦单倍体技术研究现状,系统归纳总结了不同培养基、胚龄、幼胚大小对小麦单倍体诱导技术的影响以及小麦单倍体加倍的最新研究进展。     

玉米花粉诱导小麦单倍体的影响因素分析

利用小麦与玉米进行远缘杂交,通过玉米染色体的消失而获得小麦单倍体,是小麦单倍体育种的1种重要途径。阐述了小麦单倍体胚产生的影响因素。2,4-D的处理方法、处理浓度、处理时间和处理次数,对胚的生长有明显影响;授粉技术、环境条件、小麦基因型和玉米基因型,对小麦的单倍体胚产生有一定的影响。要提高胚产生率,就要综合考虑上述影响因素。     

8个糯玉米自交系的配合力分析

采用不完全双列杂交设计,对重庆市选育的8个糯玉米自交系主要性状进行配合力效应分析。结果表明:不同自交系所表现的配合力不同,同一自交系不同性状间和同一性状不同自交系间的配合力存在一定差异;自交系S181和N805是较好的亲本,可配制出高产的优良组合。     

糯玉米自交系茎尖诱导再生植株研究

以2个糯玉米自交系茎尖为外植体,在添加不同浓度6-BA和2,4-D的MS培养基上诱导丛生芽和胚状体,研究糯玉米茎尖诱导丛生芽和胚状体发生的适宜条件。结果表明:经丛生芽发生途径每个茎尖可再生3~4个植株,经胚状体发生途径每个茎尖可再生9~11个植株。该结果建立了糯玉米茎尖诱导再生体系,为基因工程改良糯玉米种质奠定了基础。     

糯玉米自交系光合特性的配合力分析

为了探讨糯玉米光合性状的遗传规律,利用8个糯玉米自交系(JN2、JN4、JN7、JN8、JN10、JN12、JN14、JN15)进行完全双列杂交,采用GriffingⅡ方法对糯玉米3个光合性状(光合速率、叶面积、叶绿素含量)进行配合力分析,并对其遗传参数进行估算.结果表明,光合速率受遗传因素影响较大(h2B=89.04...     

Study on Haploid Inducing and Its Meiotic Abnormality in Maize

The haploid-inducing line Stock 6 was used to produce haploid maize and expected to obtain maize haploid plants successfully. The detailed meiotic studies on selected haploid maize （n = x = 10） were conducted. Cytogenetic analysis revealed a high frequency of meiotic abnormality occurred in both meiosis Ⅰ and meiosis Ⅱ. During the prophase Ⅰ, univalents were common configurations, and there were bivalents or trivalents in some pollen mother cells, however, a few cells containing five bivalents were also observed. After prophase Ⅰ, chromosomes did not congregate in a single metaphase plate but they were scattered in the cytoplasm. At anaphase Ⅰ, the chromosome distribution was highly irregular with almost all possible combinations. In some cells, chromosomes were grouped into the three or four masses and several spindles appeared. At the tetrad stage of meiosis Ⅱ, eytokinesis splitting abnormality occurred, and a variety of diad, triad, tetrad, pentad, hexad, as well as decury microspores were easily observed. As a consequence of abnormalities of the two meiotic stages, various microspores and the pollen were almost completely sterile. grains with different size were formed, and its pollen grains     

玉米单倍体诱导系对不同类群F_1的诱导率评价

为了规模化应用玉米单倍体育种技术,研究了玉米单倍体诱导系高诱1号和EMK-1对不同基因型类群F1的单倍体诱导效果。结果表明:诱导率和母本基因型存在显著差异,与不同来源父本的差异相关性接近显著水平。EMK-1诱导率和植株性状明显优于高诱1号,可以重点利用;单倍体自然加倍率与母本基因型差异接近显著水平,与父本诱导系基因型没有差异。     

不同类型糯玉米自交系花丝活力比较

选用不同类型的5个糯玉米自交系,测定了其花丝伸长速度、花丝抽出苞叶数目以及吐丝后不同时期授粉结实数,结果表明:无秃尖类型自交系花丝伸长速度较一致,花丝抽出苞叶的时间较早、集中,花丝伸长1 cm后的第3天,花丝就全部抽出苞叶;第2天授粉结实数就显著增加,第3天授粉结实数接近于最大值;第5天、第6天后结实数开始显著下降。有秃尖、长穗型自交系的花丝伸长速度在试验的6 d中缓慢提高,抽出苞叶的花丝数目较少,持续时间长,前7 d的结实数缓慢升高,后逐渐降低。因此,在糯玉米组合选配时,选择少秃尖自交系作母本,制种时尽可能使父本盛花期在母本吐丝后的第3天至第5天,从而提高制种产量。