航天诱变对农作物的生物学效应及育种成就

概述了国内外航天育种研究的进展和应用领域,阐述了空间诱变对农作物生物学性状的效应以及我国航天育种的成就。空间辐射对农作物性状的诱变具有不确定性,但诱变后代变异范围大,稳定快,而且还会出现常规育种不易出现的变异。不同品种对空间辐射的相应存在差异。已经育成的水稻、小麦、棉花、大豆、芝麻等农作物新品种在生产上发挥了比较大的作用,并取得了显著的经济效益和社会效益。     

60份盐粳188空间诱变育成株系的稻米品质性状比较

对粳稻品种盐粳188航天诱变后代株系的稻米品质性状进行分析,以探讨空间条件对北方粳稻诱变后代稻米品质性状的影响及其变异特点.结果表明:盐粳188诱变后代株系稻米品质各性状均发生变异,变异系数为1.94%~37.48%,性状呈现出双向分离,t检验显示部分性状与对照间的差异达显著或极显著水平.表明盐粳188诱变后代与对照相比发生了一定程度的变异,部分性状变异幅度较大,发现有益变异,这为北方粳稻品质育种提供了丰富的种质资源.依据育种目标进行选择得到5个食味值较高的株系,表明航天诱变育种可以成为稻米品质育种及改良的有效途径.     

大豆科丰14诱变系主要农艺性状和品质性状变异分析

大豆经过辐照诱变,后代性状会发生一定变异,本试验旨在解析辐照后大豆诱变后代的性状变异规律,为辐射育种的深入研究提供理论支撑;通过对大豆科丰14及其20个辐照诱变系主要农艺性状和品质性状进行测定和分析,结果表明,65%的诱变系生育期延迟7d以上,80%以上的诱变系在株高、主茎节数、茎粗、单株荚数、单荚粒数、百粒重和单株产量等性状上有显著变异,35%的诱变系底荚高度有显著变异,分别有20%、30%和15%的诱变系的蛋白质、脂肪和异黄酮含量变异显著。20个诱变系的农艺性状变异较大,品质性状变异较小;90%诱变系单株产量显著提高,生育期、株高、主茎节数、茎粗、单株荚数和百粒重的增加对产量提高有促进作用,而部分诱变系的单荚粒数和百粒重减少又会在一定程度上制约着产量提高;大部分诱变系蛋白质含量呈下降趋势,脂肪含量呈上升趋势,而异黄酮含量的变异与各性状之间无明显关系。     

我国小麦航天诱变育种研究进展与思考

航天诱变育种作为现代育种的一条新途径,以外层空间为诱变环境,在微重力、多种射线等复杂因素的作用下诱发植物产生突变,除具有提高突变率、变异较易稳定的特点外,还有生理损伤较轻、处理后代个体存活率高的优点,因此在植物育种中利用较多.作者综述了小麦航天诱变育种的研究概况,并对目前存在的问题进行了探讨,以期对今后我国小麦航天诱变育种工作有所启发.     

9份烟草品种(系)及其航天诱变后代的TRAP分析

为了研究烟草航天诱变育种规律,充分利用该技术创制烟草育种材料、培育新品种,利用航天诱变技术处理9份我国主要烟草品种(系)种子,繁育多代待其性状稳定后,在每个品种(系)中随机选择20份诱变单株,利用42对目标序列多态性引物对其进行遗传多样性分析。共检测到200条变异条带,各品种(系)变异条带数为1~45条,其中LS-2产生的变异条带最少,仅有1条,云烟85产生的变异条带最多,为45条;通过对各品种(系)的遗传相似性分析和聚类分析表明,烟草品种(系)及其航天诱变后代的遗传相似系数变幅为0.32~1.00,其中烟草品种K346及其航天诱变后代的差异最大,遗传相似系数仅为0.32。在各品种航天诱变后代中均存在遗传相似系数为1.0的单株;K346、翠碧一号、云烟85及其诱变后代中都存在原始亲本与诱变单株遗传相似系数为1.0的现象,而云烟317、云烟87、红花大金元、K326、CF209及其诱变单株中没有出现。航天诱变育种技术可对参试烟草品种产生较好的诱变效果,烟草品种不同,其变异程度差异较大;在烟草基因组上航天诱变位点的发生具有一定随机性,但是推测在烟草基因组上可能存在容易发生诱变的区域。这些研究结果将为航天诱变育种技术在烟草育种中的应用提供理论依据。     

离子注入小麦诱变育种的回顾与展望

简要回顾了离子注入小麦诱变育种的引变剂量探测、突变后代种植和选择的做法,阐述了出现的变异类型和育种的进展,并对今后的工作提出看法.     

不同甘薯品种及其辐射诱变后代基因组变异的分子标记评价

利用SCo T、ISSR、CBDP等3种分子标记技术,对2个优质甘薯品种川薯34和川紫薯2号的60Co-γ辐射诱变后代进行基因组变异分析。结果表明,6条SCo T引物在参试材料中最多可扩增出40条条带,平均每条引物扩增6.67条,其中,在川薯34诱变后代中共检测到变异条带4条,在川紫薯2号诱变后代中共检测到变异条带7条;2条ISSR引物最多可扩增出6条条带,平均每条引物扩增3.0条条带,在川薯34的后代中发现变异条带1条,在川紫薯2号的后代中没有发现变异条带;6条CBDP引物最多可扩增出36条条带,平均每条引物可扩增6条条带,在川薯34和川紫薯2号的后代中分别发现变异条带13条和7条。遗传相似性分析表明,SCo T、ISSR和CBDP等3种分子标记在川薯34诱变后代中的遗传相似性变异范围为0.80～1.00;在川紫薯2号诱变后代的遗传相似性系数变异范围为0.86～1.00。研究结果显示,SCo T分子标记和CBDP分子标记的扫描结果均优于ISSR分子标记,且CBDP分子标记结果最佳。聚类分析结果表明,川紫薯2号和川薯34诱变后代的部分单株未发生变异,部分单株间存在变异,个别单株间遗传相似性差异较大。研究结果初步证明,悬浮细胞低剂量照射产生的甘薯诱变后代个体间变异较小,且突变程度与品种相关。研究结果将为分子标记技术和核辐射诱变育种技术在甘薯育种中的应用提供参考。     

钴60γ射线对大豆辐射后代性状变异的研究及应用

分析了６０Ｃｏγ射线对大豆诱变后代的性状变异，筛选出９个早熟、高产优良株系     

大豆航天搭载与60Co-γ辐射复合诱变效果分析

为了探索大豆人工诱变育种新途径,提高大豆诱变育种效果,以大豆合丰50为试验材料,利用航天搭载与60Co-γ辐射的复合诱变处理,对M22个株系主要农艺性状进行分析。结果表明:群体株高分别为(90.47±6.56)cm和(95.26±6.13)cm、主茎节数分别为(18.2±1.34)个和(16.77±1.38)个与对照差异达到极显著水平,底荚高、单株荚数和单株粒数与对照有差异,但没有达到显著水平;M22个株系株高、主茎节数、底荚高、单株荚数和单株粒数的变异率分别为:9.3%、6.9%、2.3%、4.6%、9.3%和9.4%、7.5%、3.8%、5.6%、3.8%,其中正向变异占总变异的比例分别为:49.4%、33.1%、12.5%、51.1%、49.6%和19.8%、24.8%、50.0%、32.2%、47.6%,通过群体变异和后代变异率以及正向变异所占的比例可以看出,航天搭载与60 Co-γ辐射的复合处理可以为大豆新品种选育所利用。     

晋大62号×诱处4号杂种后代产量因子主成分分析

大豆自然异交率非常低,对晋大62×诱处4号杂交亲本及后代的产量性状进行分析,目的是对突变育种与杂交育种相结合的后代群体进行分析,并确定其中的高产品系。利用Excel、SPSS软件对后代的21个农艺性状进行了产量因子的主成分分析,从而概括出与单株产量显著相关的一些性状。结果表明:利用诱变材料做亲本配制杂交组合,其后代群体变异类型丰富,遗传基础广,基因重组类型多,在72个分析群体(包括2个亲本)中有7个品系是高产品系,50个中产品系,15个低产品系。杂交后代的高产品种的选育应选择单株荚数、有效分枝数、主茎粗、单株粒数、百粒重、主茎荚数等均具有明显优势的后代材料,以提高大豆育种工作的效率,尽早选育出符合育种目标的优良品种。     

40年来大豆遗传育种科学的进展及东北农学院的大豆遗传育种研究工作

本文通过40年来世界大豆生产形势的变化,主要论述了40年来大豆遗传育种科学的进展及东北农学院大豆遗传育种研究工作情况。     

高油大豆种质资源的创新及利用

开展高油大豆种质资源的创新及利用,有利于加快育种进程、缩短育种年限、增加农民收入、提高油脂企业效益;利用筛选和鉴定出的高油大豆种质资源和优异的外引品种资源材料进行杂交、复合交时基因的重组、累加、互补与突变等遗传效应,对后代(F6)进行品质化验分析,从中鉴定出油份含量在22.5%以上的高油大豆创新种质资源,并利用创新种质资源进行审定推广成为高油大豆新品种,改良了遗传组成,拓宽了高油大豆血缘,为今后高油大豆育种工作奠定了基础。     

Isolation and Characterization of Storage Protein Subunit-null-dwarf Mutants in Soybean(Glycine max(L.) Merr.)

Dwarfing is useful to reduce plant height, when breeding high-yielding and non-lodging crops.In this study, a set of natural storage protein subunit-null dwarf mutants of soybean was reported that showed strongly reduced plant stature and deficiency in various 7 S and 11 S subunits, designated as snd1 mutants.Under normal growth conditions, the snd1 mutants showed a severe dwarf phenotype, with plant height of about 25 cm.Compared with wild-type DN47, the mutant snd1 exhibited no obvious morphological differences at the early stage of development.All the snd1 mutants examined had fewer nodes and shorter than normal internodes; the leaves were similar in shape to normal parents, but were dark-green at the mature stage.The flower size was similar to DN47; however, the flowering period was shorter than in the wild-type.Significant variation was noted for protein content, oil content of the seeds and size of seeds(weight of 100 seeds) among 17 snd1 dwarf lines.Genetic analysis indicated that the dwarfism of snd1 was controlled by a single recessive gene.The snd1 dwarf mutant had markedly different dynamic levels of the endogenous hormones gibberellin(GA), brassinosteroid, indole-3-acetic acid and abscisic acid, at the seedling stage.Exogenous GA3 treatment led to recovery of the plant height phenotype of the snd1 mutant; GA3 at 0.1 mm had the largest effect on enhancing plant height.Using molecular markers, snd1 gene was approximately mapped in an interval of 603 kb between markers Satt166 and Satt561 on chromosome 19.Snd1 mutant provided valuable material for hypoallergenic soybean breeding and the snd1 gene might be a novel gene related to plant height in soybean.     

黑龙江省大豆新品系抗灰斑病鉴定

明确大豆种质对大豆灰斑病的抗性,是大豆抗病育种的前提条件.2009年在大豆灰斑病病圃,对黑龙江省大豆育种单位近期新育成的大豆新品系进行抗大豆灰斑病鉴定筛选研究,为抗病亲本选择提供理论依据.在大豆R3～R4阶段,采用孢子悬浮液人工喷雾接种鉴定方法,鉴定出10份高抗大豆灰斑病的新品种,宝交04-4036、钢0027-3、九...     

东北大豆蛋白质与含硫氨基酸的含量及其相关分析

研究结果表明:东北地区大豆资源的蛋白质和含硫氨基酸含量都比较高,变异水平也比较高,胱氨酸和蛋氨酸的变异系数分别为10.04％和9.05％,大于其它地区的大豆资源,本地区拥有高蛋白和高含硫氨基酸含量的种质,吉林省的资源尤占优势。蛋白质与含硫氨基酸含量呈极显著负相关,r=-0.3112;胱氨酸、蛋氨酸及两者含量总和之间均为极显著正相关r=0.8161、0.4568和0.8869。大豆蛋白质和含硫氨基酸同步提高的品质育种难度颇大,但从筛选二者高含量的种质入手,通过育种程序,逐步提高含量改进品质的可能性较大。     

粳稻中花11 T-DNA插入突变体的分离和鉴定

通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导法,对中花11成熟胚愈伤组织进行T-DNA转化,构建了含1489个独立的再生转化株系的突变体库,不仅为水稻功能基因组提供了一个有效的研究平台,还创造了一些具有优良农艺性状的突变材料,为水稻育种提供新的基因资源。插入第1代单本移栽且单本收获,第2代播种1066个家系,在水稻各个生育阶段从中独立筛选得到各类外形突变体66个。经过第三代重复筛选获得包括茎、叶、花和穗变异等各类突变52份。结果表明,外观性状的突变频率为3.4%。     

黑龙江省2000～2006年高油大豆品种与推广

概述了黑龙江省2000～2006年高油大豆育种的重大进展,育成了49个高油(脂肪含量＞21%)大豆品种,油份含量较1991～1999年育成品种平均提高了1.75个百分点,商品高油大豆已达到了国外进口大豆品质水平,高油大豆品种已成为生产主栽品种,有力地推动了黑龙江省大豆的快速发展,前景十分广阔.     

大豆脂肪氧合酶缺失种质的筛选及脂肪氧合酶的遗传研究

为了发掘大豆脂肪氧合酶缺失种质材料，对中国长江流域及其以南地区14个省（市）211份大豆资源作缺失体种质的筛选以及遗传分析。结果表明，脂肪氧合酶有4种电泳类型：Lox1,Lox2,Lox3a和Lox3b；中国长江流域及其以南地区大豆资源中有丰富的脂肪氧合酶缺失类型，缺失频率为18.48%，其中单一缺失类型较丰富；Lox2,Lox2和Lox3分别受显性基因控制，缺失体则分别受隐性基因控制，控制Lox1和Lox2的基因是紧密连锁遗传的，连锁强度为7.77%，而控制Lox3的基因则是独立遗传的。因此，在无（或少）豆腥味新品种培育和利用上应选育脂肪氧合酶全缺失类型和缺失Lox1,Lox2的类型。     

合丰号高油及矮秆或半矮秆大豆的品种选育

利用美国高油、矮秆和耐密植大豆种质资源与高产广适应性大豆杂交,通过单交及简单回交与辐射诱变育种相结合,经过连续定向选择,利用先进的品质分析、抗病鉴定等方法进行品种选育研究。结果表明：选育出高油、高产和抗病的4个大豆新品种合丰42、合丰52、合丰57、合农60,脂肪含量为22.25%-23.24%,其中合丰42是国内育成的第一个半矮秆大豆品种,合农60是矮秆品种。这些品种是高油、矮秆大豆育种的宝贵种质。     

EMS对不同大豆品种M2代农艺性状的影响

为了明确甲基磺酸乙酯(EMS)对不同大豆品种的诱变效果,利用0.5% EMS溶液处理4个大豆品种种子,对M2代主要农艺性状的遗传变异进行分析。结果表明：各品种的农艺性状均发生一定程度的变异,分枝数的变异系数最大,其次为单株粒数、单株荚数和单株粒重,而株高和主茎节数的变异系数较小,但在早熟品种当中这些变异大多达到显著水平,而在晚熟品种中均未达显著水平。从熟期的变异来看,各品种都诱变出早熟或晚熟的变异株,总的熟期变异株比例达43.1%,且早熟突变比例(24.6%)大于晚熟突变(18.5%),但在早熟品种中无论是早熟突变还是晚熟突变的比例都大于晚熟品种。