同源四倍体双胚苗水稻雄配子体的发育特征

利用激光共聚焦显微扫描技术对同源四倍体双胚苗水稻品系ASDOR05-01的雄配子体发育特征进行了观察鉴定.研究结果表明,在每一份试验材料中均存在着正常雄配子体和异常雄配子体,而同源四倍体双胚苗水稻品系ASDOR05-01表现出更弱的有性生殖能力.在3份试验材料中,正常雄配子体的发育特征基本相似,没有表现出因试验材料的种类不同所呈现出的明显差异.同源四倍体双胚苗水稻品系ASDOR05-01在小孢子母细胞进行减数分裂时,出现了5种不正常的分裂现象,即部分染色体不能正常配对、在分裂中期形成了三极纺锤体、形成异常的二分体、在第二次减数分裂中期出现了分裂不同步现象、形成异常的四分体.花粉发育过程中的败育现象可能是导致其结实率比较低的主要原因之一.     

N+离子注入对同源四倍体水稻诱导效果的影响

以IR36、紫血稻、多胚苗品系APⅣ为材料,研究了N 注入对秋水仙素诱导水稻同源四倍体效果的影响。结果表明,当秋水仙素处理24 h时,经剂量为0.52×1016N /cm2的N 注入处理,种芽成活率提高,但在其后代中没有筛选到四倍体水稻植株,而用剂量为6.34×1016N /cm2的N 注入处理的后代中发现了四倍体水稻植株;当秋水仙素处理48 h或48 h以上时,经剂量为0.52×1016N /cm2的N 处理不但使种芽的成活率提高,而且还提高了诱导四倍体的效率,而剂量为6.34×1016N /cm2的N 注入处理会使四倍体诱导效率明显下降。     

氮离子注入对同源四倍体水稻成熟胚组织培养体系的影响

选择3份同源四倍体水稻为材料,研究了氮离子注入对其成熟胚诱导愈伤组织和分化成苗的影响。结果显示,低剂量范围(1.0×1016~2.0×1016ions/cm2)的N 注入能明显提高愈伤组织诱导率;无论离子注入剂量大小,N 注入能明显改善愈伤组织的发育状态,抑制其褐化衰老的进程,提高愈伤组织的绿苗分化率。     

同源四倍体多胚苗水稻双受精过程及胚胎早期发育的观察

以同源四倍体多胚苗突变水稻IR36 双为材料,利用激光扫描共聚焦显微镜技术对其双受精过程及胚、胚乳的早期发育特征进行了观察。在“IR36 双”双受精及胚胎发育过程中,观察到一些异常受精现象和胚囊发生败育的异常类型。统计结果表明,异常受精作用或败育胚囊的发生频率高达46.67%,远高于其野生型品种IR36 4x（33.00%）。主要有子房退化、胚囊退化、单受精、双胚珠、双胚等几种异常类型。这些异常类型是导致结实率降低及形成双胚苗的细胞学基础。     

C1001B双胚苗形态解剖学研究

从水稻双胚苗中寻找不定胚，是筛选水稻无融合生殖材料的有效途径之一。然而水稻双压苗和双生苗（中胚轴等低节位分蘖）的外观形态相似。本文应用比较解剖学方法研究了Ｃ１００１Ｂ双胚苗的形态结构。发现其主苗和次苗之间没有维管束联系，是源于两个独立的胚。主苗发芽早于次苗４一５天，都各自具有独立的种根、节根、胚芽鞘、不完全叶。     

离子束诱变双胚苗水稻的谷粒性状及相关分析

为了挖掘无融合生殖种质并提供参考资料给一系法杂交水稻的选育,以离子束诱变所得同源四倍体双胚苗突变水稻品系、近亲系和介导后代为研究材料,对其农艺性状、谷粒性状、谷粒性状间的相关性进行了研究。结果表明,与四倍体双胚苗品系相比,二倍体双胚苗品系的株型小、主穗颖花数多、谷粒小、谷粒容重高、谷粒容重对单粒重贡献最大;披碱草介导品系的株型大、主穗颖花数多、谷粒大、谷粒容重高、单粒质量高、谷粒体积对单粒重贡献最大;原始亲本在各项指标参数中都差异不明显。     

水稻多倍化的诱导技术研究

利用8份常规水稻品种、4份光温敏核不育水稻以及由其配制的32份杂种F1群体和32份杂种F2群体为诱导材料,采用种芽诱导加倍法进行多倍化诱导.研究结果表明,利用常规水稻品种和光温敏核不育水稻品系为诱导材料,其多倍化(同源四倍体)的诱导频率均很低(0.2%～1.2%);利用杂种F1群体为材料经过多倍化诱导和筛选后获得的诱导效果较好(2.0%～5.5%);利用杂种F2群体为材料经过多倍化诱导和筛选后获得的诱导效果最好(6.2%～12.0%).同源四倍体水稻结实率的表现与其二倍体原始材料的类型存在一定的相关性,在水稻多倍化过程中以基因处于分离和重组状态的杂种F2群体为诱变材料有利于获得结实率比较高的同源四倍体水稻.     

N+离子注入对同源四倍体水稻种子萌发的影响

以同源四倍体水稻IR36(4)为材料,研究了不同剂量的低能(25 keV)N 离子注入对种子萌发的效应,结果表明,低能N 离子注入对种子的萌发有一定影响。在低剂量(2×1016N /cm2)时,N 注入对IR36(4)种子萌发起到刺激作用,种子的存活率、吸水率、幼苗淀粉酶活性相对CK都有所提高;当注入剂量在2×1016~10×1016N /cm2范围内,N 注入对IR36(4)种子萌发起抑制作用,表现为种子存活率显著降低、淀粉酶活性下降、膜透性增大。     

同源四倍体水稻双受精过程的细胞学观察

通过镜检对二倍体水稻APIV（2）和同源四倍体水稻APIV（4）的双受精过程进行了对比观察，结果表明，与二倍体水稻相比，同源四倍体水稻的双受精过程比较特殊，花粉粒在其柱头上萌发比较慢，花粉管在花柱内的伸长比较迟缓，双受精延迟，退化型胚囊的频率比较高（36.0%)，极核和反足细胞的形态异常，存在着一定频率的胚自发现象。由此认为，同源四倍体水稻的有性生殖能力已经明显变弱。     

离子束生物技术在水稻育种中的应用前景

从离子束生物技术的基本原理、诱变效果、转基因效果和发展趋势等方面分别阐明了离子束生物技术在作物育种中的实用性、在水稻遗传改良中的新颖性、在创造远缘水稻新种质中的特殊性和在水稻育种中的应用前景。认为低能离子束作为一种能有效地改造生物体遗传特性的新的诱变源具有诱变率高、突变谱广和诱变损伤轻等优点；作为异源遗传物质转移的中介，低能离子束的介导效果已被越来越多的试验结果所肯定。     

离子注入技术及其在小麦育种中的应用

离子注入是一种新的诱变技术,已在作物诱变育种中发挥了重要作用.本文对离子注入引起变异的诱变机理及由此引起的生物体在生理生化、细胞学、分子遗传学等方面产生的各种生物效应进行了综述,同时对离子注入技术在小麦新品种选育、新种质创造以及介导外源基因导入等方面的应用做了分析,并对离子注入改良小麦的发展前景作了展望.     

水稻空间诱变雄性不育新种质的细胞学研究

通过对空间诱变产生的雄性不育新种质WS-3-1 及其亲本特籼占13和一般品种IR36花粉形成发育过程的深入研究,发现WS-3-1 是一份无花粉型的雄性不育新种质,不育性稳定,不受光温条件影响。其败育机理是花药中层在小孢子母细胞早间期开始液泡化,过早降解,引起绒毡层过早退化,使绒毡层无法正常行使功能,导致小孢子母细胞粘连并在二分体时期解体,无法形成花粉。初步认为空间致变作用是明显的,会诱导一些特殊的变异。     

提高水稻抗稻瘟病突变体诱导效率的研究

为探索提高抗稻瘟病突变体选择效率的育种方法,选取7个水稻品种(组合)以水稻成熟胚为外植体诱导愈伤组织,利用γ射线辐射增加水稻愈伤组织的突变几率,通过稻瘟病粗毒素胁迫培养定向选择抗稻瘟病突变体并进行后代抗病性鉴定。研究结果表明:①不同材料诱导愈伤组织的频率有较大差异;②经过γ射线辐射处理后,愈伤组织在含毒素的培养基上分化成活率得到了提高,通过后代抗病性鉴定发现,这是由于辐射中诱发的抗病性突变引起的。③对愈伤组织进行辐射处理的γ射线剂量以10￣15 Gy为宜,在此剂量范围内不仅可以有效提高愈伤组织的分化率,而且通过后代的抗病性鉴定发现:接受辐射诱变的愈伤组织经含粗毒素的培养基筛选培养后,其后代抗病性变异率很高,大大提高了水稻抗稻瘟病突变体的诱导效率。     

离子束诱导小偃81突变系麦谷蛋白和醇溶蛋白遗传变异分析

摘要：本实验以N+（30Kev）注入诱导获得的小偃81突变系M4代种子为材料,采用SDS-PAGE和A-PAGE技术对其高分子量麦谷蛋白亚基和醇溶蛋白进行系统分析,检测到3个高分子量麦谷蛋白亚基缺失系：1Ax1缺失系,1Bx14+1By15缺失系,1Dx2+1Dy12缺失系,出现频率由大到小依次为1Ax1＞1Bx14+1By15＞1Dx2+1Dy12。醇溶蛋白方面共检测到5种变异类型,1Ax1缺失系有3种突变类型,1Bx14+1By15缺失系和1Dx2+1Dy12缺失系各有1种突变类型,ω区变异类型最多,其次是α区和γ区,β区没有发现变异类型,在5种变异类型中有一条相同的变异谱带。结果表明：N+（30Kev）离子束注入能有效地诱导小麦种子高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白的变异,并能够在后代中稳定遗传。     

高静水压诱变水稻突变株系的叶绿素荧光特性变化

以经75 MPa高静水压处理后筛选得到的3个水稻突变株系及其亲本粤香占为材料,测定了田间生长条件下不同生育时期水稻剑叶的叶绿素荧光动力学参数。与对照亲本相比较,3个突变株系的Fv/Fm在分蘖期和抽穗期均增加,除抽穗期突变2的ΦPSⅡ略低外,其余的ΦPSⅡ都表现为增加,说明光系统Ⅱ的功能得到改善。在抽穗期,突变株系与亲本在中午高光强下受到的抑制相比,突变株系受到的抑制较小,而且在18:00以后几乎能恢复到早上6:00的水平;在灌浆期,突变株系受到的光抑制增加,但能够快速恢复。突变1、突变2和粤压1号单株产量比对照亲本分别提高268%、279%和188%。结果显示,高静水压处理萌动的水稻种子后筛选得到的突变株系叶片的叶绿素荧光特性及田间光抑制发生了改变,产量也明显提高。高静水压诱变可能成为一种筛选高产水稻品种的新途径之一。     

离子束诱导小偃８１突变系麦谷蛋白和醇溶蛋白遗传变异分析

为给离子束诱变技术在小麦品质育种方面的应用提供理论依据,以Ｎ⁺ （３０Ｋｅｖ）注入诱导获得的小偃８１突变系Ｍ４ 代种子为材料,采用ＳＤＳＰＡＧＥ 和ＡＰＡＧＥ 技术对其高分子量麦谷蛋白亚基和醇溶蛋白进行系统分析。结果表明,在供试材料中,检测到３个高分子量麦谷蛋白亚基缺失系：１Ａｘ１缺失系、１Ｂｘ１４＋１Ｂｙ１５缺失系和１Ｄｘ２＋１Ｄｙ１２缺失系,出现频率由大到小依次为１Ａｘ１＞１Ｂｘ１４＋１Ｂｙ１５＞１Ｄｘ２＋１Ｄｙ１２。检测到５种醇溶蛋白变异类型,其中,１Ａｘ１ 缺失系有３ 种突变类型,１Ｂｘ１４＋１Ｂｙ１５ 缺失系和１Ｄｘ２＋１Ｄｙ１２缺失系各有１种突变类型,ω区变异类型最多,其次是α和γ区,β区没有发现变异类型,在５种变异类型中有一条相同的变异谱带。以上结果说明,Ｎ⁺离子束注入能有效地诱导小麦种子高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白的变异,并能够在后代中稳定遗传。     

水稻体细胞离体辐射诱变的早熟效应

以原丰早、广陆矮4号、桂朝2号等23个品种的5532份再生植株的后代及其对照品种的实生苗为材料进行试验。愈伤组织进行60Co-γ辐射处理,诱导再生的植株在正常季节种植于大田,考查抽穗期等项目。结果表明,各品种的熟性通过组织培养都有较高的变异频率,早熟株系所占比例因品种而异。水稻愈伤组织通过离体辐射后,再生植株后代的生育期有明显的变异,早熟株系的百分率比未辐射处理的有明显提高,而且随辐射剂量的增加而增加。通过大田选择,从5千伦处理的株系中获得两个比Basmati 370早熟15天的优良株系。