航天搭载小麦材料突变体培育研究

为从航天搭载小麦材料中筛选出有益突变体,培育出小麦新品种或新种质,凉山州西昌农业科学研究所小麦诱变育种课题组采用系谱法开展了航天搭载小麦后代材料的选育,选留了株型、株高、生育期、穗部、籽粒等77个穗系,继续进行下一步的选育。通过5个世代的系谱选育,筛选出了一个矮秆突变体19h-64,该品系春性中早熟,全生育期174 d,株高46.4 cm[较对照株高(72.4 cm)矮26 cm,降低了35.9%],长方形穗,穗长10.4 cm,穗粒数61粒,长芒,籽粒白色、卵圆形、角质,千粒重60.4 g。     

航天搭载小麦材料突变体培育研究初报

为从航天搭载小麦材料中筛选出有益突变体,培育出小麦新品种或新种质,凉山州西昌农业科学研究所小麦诱变育种课题组采用系谱法开展了航天搭载小麦后代材料的选育,选留了株型、株高、生育期、穗部、籽粒等77个穗系,继续进行下一步的选育。通过5个世代的系谱选育,筛选出了一个矮秆突变体19h-64,该品系春性中早熟,全生育期174天,株高46.4㎝,比对照72.4㎝矮26㎝,降低了35.9%,长方型穗,穗长10.4㎝,穗粒数61粒,长芒,籽粒白色、卵圆、角质,千粒重60.4ɡ。     

糜子矮秆突变体778农艺性状调查及其对GA的敏感性分析

为探讨糜子矮秆突变体与原始材料农艺性状存在的差异及其矮化原因是否与赤霉素(GA)合成或信号传递途径有关,以糜子矮秆突变体778和其原始材料高秆260为材料,在苗期进行形态学观察,在成熟期对株高、穗长、节间长、节间数、种子长、种子宽和穗粒数等7个田间农艺性状进行测定,同时在不同生长时期使用不同浓度GA处理植株,对处理后的株高、根长、GA敏感系数(GRI)的变化进行测量。结果显示:矮秆突变体778在苗期株高已经和原始材料高秆260产生较大的差异,这种差异主要由地上基部、第一、第二伸长节节间长度不同造成的。比较分析矮秆突变体778和原始材料高秆260的成熟期性状差异,发现矮秆突变体778的株高、穗长、节间数、穗粒数、节间长度极显著低于高秆260(P<0.01),矮秆突变体778的种子长显著高于高秆260(P<0.05)。不同浓度GA(0、50、100、200 mg·L^-1)对糜子矮秆突变体778的株高和根长无显著影响(P>0.05)。不同浓度GA对糜子高秆260的株高、根长、敏感系数GRI值有显著影响(P<0.05),高秆260在不同浓度GA处理下的植株形态及生长势与其对照组相比均有差异。在100、200 mg·L^-1的GA浓度条件下,随着时间的增加,糜子矮秆突变体778与高秆260的株高差异不断缩小至没有差异,且敏感系数GRI值在不同浓度赤霉素组之间无差异,说明外施赤霉素可以使糜子矮秆突变体778恢复到原始材料高秆260,导致突变的基因可能是赤霉素合成途径基因。     

1个新的小麦矮秆突变体的遗传效应

为发掘应用新的小麦矮秆突变体,以小麦品种‘邯6172’的航天诱变矮秆突变体为材料,分析该矮化突变对苗期活力、株高、分蘖数、穗粒数、单株产量和收获指数等重要农艺性状的影响,以明确其矮化效应及应用价值。结果表明,该突变为隐性突变,对外源赤霉酸不敏感,对胚芽鞘长度和苗期活力有负面效应;降秆效应约为15.0%,对旗叶长宽和旗叶面积没有负面影响;抽穗期和开花期推迟(3 d);有效分蘖减少,但对小穗数和穗粒数没有负面影响。小麦35 K芯片扫描发现,‘邯6172’突变体与‘邯6172’共有3 613个纯合差异SNP,平均4.1 Mb就有1个突变,变异丰富。     

航天搭载育成小麦突变系鉴定试验

本试验对从嫦娥五号返回式试验卫星小麦搭载材料中选择获得的19个突变系进行鉴定试验,鉴定主要农艺性状、抗病性及产量表现,以期筛选出优异品系,为申请品种审定做准备。结果表明,通过航天搭载的参试小麦突变系抽穗期、成熟期、株高、抗病性和产量等性状与航天搭载亲本昌麦29有一定差异。结合育种目标,综合抗病性、生育期和产量性状,可对突变系20h-66、20h-32、20h-30-5、20h-16进一步开展品种培育相关试验,选择产量性状突出的品系进入区域试验,为申请品种审定做准备;其余抗病性好、产量性状较好的突变系留作资源应用。     

具有隐性高秆基因的矮秆迟熟突变体"02428ha"的遗传分析

"02428ha"是从隐性高秆水稻"02428h"中发现的1个矮秆迟熟突变体。其抽穗期比02428h迟32d左右,株高降低60cm左右。遗传分析表明,02428ha矮秆性状的遗传涉及2对基因,而迟熟感光性则受1对显性基因控制。     

籼稻9311HR显性高秆突变体的遗传分析

在9311导入bar基因的后代9311HR中发现了1个高秆突变体。与原品系相比,高秆突变体的株高增加70~120 cm,各节间长度均有所增加。各节间的株高构成系数(各节间长度占株高的百分比),倒1节间比原品系低5~8个百分点;基部第1节间则比原品系高5~7个百分点;其余节间与原品系相近。该突变体穗长明显变长,每穗总粒数和每穗实粒数明显增加,一次枝梗数和结实率无明显差异。对该突变体进行遗传分析的结果表明,其高秆性状受1对显性基因控制。     

中国小麦主要矮秆基因的分布及其对株高的影响

为了了解矮秆基因在中国冬麦区的分布及利用情况和明确矮秆基因对小麦株高的影响,进一步提高小麦的水肥利用效率,利用前人开发的矮秆基因分子标记和收集的210份冬小麦材料研究矮秆基因RhtB1b、Rht-D1b和Rht8在中国冬麦区的分布和利用情况。结果表明:210份冬小麦材料含有矮秆基因RhtB1b的材料有51份,占总材料的24.3%;含有矮秆基因Rht-D1b的材料有40份,占19.0%;含有Rht8矮秆基因的材料有94份,占44.8%。含有Rht-B1b的小麦材料平均株高为84.0cm,不含有Rht-B1b的小麦材料的平均株高为93.7cm;含有Rht-D1b的小麦材料平均株高为77.9cm,不含有Rht-D1b的小麦材料的平均株高为94.6cm;含有Rht8的小麦材料平均株高为90.0cm,不含有Rht8的小麦材料的平均株高为92.5cm;Rht-B1b、Rht-D1b和Rht8对小麦平均株高的降秆作用分别为9.7cm、16.7cm和2.5cm。进一步分析不同矮秆基因组合的联合分布情况,同时分析不同矮秆基因的联合降秆作用,结果表明3个矮秆基因的联合降秆作用大于2个矮秆基因的降秆作用,2个矮秆基因的联合降秆作用大于单个矮秆基因的降秆作用;另外还对分子标记在小麦矮秆基因的选择利用方面进行了探讨。     

航天搭载育成小麦突变系鉴定试验报告

本试验对“嫦娥5号”返回式试验卫星小麦搭载材料中选择获得的19个突变系进行鉴定试验,鉴定主要农艺性状、抗病性和产量表现,以筛选出优异品系,开展进一步试验为申请品种审定做准备。试验结果表明,通过航天搭载的小麦参试突变系与航天搭载亲本(CK)抽穗期、成熟期、株高、抗病性和产量等性状有一定差异。结合育种目标,综合抗病性、生育期和产量性状,将20h-66、20h-32、20h-30-5、20h-16进一步开展品种培育相关试验,选择产量性状突出的品系进入区域试验,为申请品种审定做准备。其余抗病性好、产量性状较好的品系留作资源应用。     

一个来源于隐性高秆水稻"02428h"的矮秆迟熟突变体"02428ha"

在隐性高秆水稻"02428h"中发现1个矮秆迟熟突变体"02428ha"。该突变体与02428h相比,抽穗期延迟32d左右,表现很强的感光性;株高降低60 0cm左右,主要是倒1、倒2节间长度变短,分别缩短34 0cm和19 0cm;倒1和倒2节间的株高构成系数(各节间长度占株高的百分比)分别降低8 6和3 1个百分点;穗长缩短10 0cm,每穗一次枝梗数减少2 4个,每穗总粒数和每穗实粒数分别减少125 0粒和108 0粒,但结实率无明显差异。与02428h一样,02428ha也具有广亲和特性。     

小麦航天诱变矮秆突变系SP_3代株高性状观察与分析

从航天育种专用卫星"实践八号"搭载的冬小麦邯6172诱变SP2代群体中筛选出6个矮秆突变株,对各SP3株系株高进行观察。结果表明:矮秆突变性状在SP3能充分表达,6个突变株系株高范围在51.25~61.54 cm,较原始亲本降低了5.43~15.72 cm,降低幅度为8.11%~23.47%。方差分析各矮秆突变系与原始亲本的株高差异,结果显示均达极显著水平。SP3株高性状稳定株系比例较低,只有6172SP矮3株系内株高差异不显著,占观察突变系总数的16.67%,其余突变株系株高仍在分离。在以改良株高为目标的小麦航天诱变后代选育中,SP3代要注重田间性状观察,依不同变异群体性状表现,可分别采取以株系为单位混合收获和以单株收获的选育方法。     

轮回选择对不同遗传背景矮败小麦的性状影响

以6种遗传背景的矮败小麦近等基因系为材料,研究了矮败回交后代分离的高秆可育株和矮秆不育株的抽穗期、开花期、株高、每株穗数、穗长、每穗小穗数的差异。结果表明,不仅高秆可育株与矮秆不育株的株高之间存在显著差异,而且不同遗传背景的矮秆不育株的株高之间也存在不同程度的差异;矮秆不育株比高秆可育株的抽穗期平均晚3 d,而开花期平均晚1.5 d;在同样的遗传背景下,高秆可育株与矮秆不育株的穗长、每穗小穗数无显著差异;但就每株穗数而言,无论在哪种遗传背景下,矮秆不育株的穗数明显比高秆可育株多。     

小麦高矮混播的初步研究

三年的试验结果証明,株高相差20～30cm的小麦高矮两品种混播,在高秆品种穗数比例适当的情况下,对矮秆品种的穗数、穗重及产量无影响或影响轻微,而高矮品种本身則尚未达到相互影响的程度,可以充分发挥穗重的优势,取得可观的产量,因而具有肯定的增产效果。但高秆品种穗数过多,則因矮秆品种产量下降幅度大大超过高秆品种的增产幅度,从而导致减产。根据对中36与高8两品种混播试验结果的統计分析,混播总产量与高秆品种穗数的关系为一单峰曲线,其峰值在高秆品种中36每亩5.1万穗处。混播比矮秆品种单播增产18%,約合每亩153斤。     

航天搭载小麦诱变SP1代性状的研究

为了对经航天搭载后(SP1)和留地面未经搭载的同一小麦品种主要苗期性状和成熟期性状进行比较和分析.以足够纯度和数量的烟2070、烟农24、烟农19、烟农21小麦品种为材料,经"实践八号"返回式卫星搭载后与留地面未经搭载的同一小麦品种在相同环境下共同播种.小麦苗期性状有较大变化,表现为发芽率提高,出苗率和存苗率降低,白化苗出现,分蘖力和抗冻性没有明显变化.说明航天搭载有可能降低小麦种子苗期对外界环境条件的抵御能力.4个小麦品种SP1代变异株率为2%～3%;成熟期SP1代变异株性状也有较大变化,表现为生育期显著缩短,结实率有所提高,株型向松散趋势发展,穗型则均表现为棍棒形,株高、穗粒数和千粒重的变化品种间表现不一致.航天搭载诱发了小麦多种生物学性状变异,其中一些变异在处理当代即表现出来;航天搭载诱发的变异有有利的,也有不利的;这种变异可能是随机的,也可能与品种遗传特性有关.     

卫星搭载小麦SP2代突变系光合及主要农艺性状的研究

【目的】对小麦纯系种子进行卫星搭载处理,从中筛选突变株,为冬小麦育种提供新的种质资源。【方法】通过田间观察与室内分析,研究卫星搭载小麦陕253和西农1043 2个品种第二代(SP2)光合速率、叶绿素含量及主要农艺性状的变化。【结果】2个小麦品种共得到突变株系12份,其中陕253矮秆变异2份(SP2-253-38和SP2-253-54)、早熟变异1份(SP2-253-51)、高秆变异1份(SP2-253-27);西农1043矮秆变异6份(SP2-1043-1、SP2-1043-15、SP2-1043-16、SP2-1043-19、SP2-1043-40、SP2-1043-41)、高秆变异1份(SP2-1043-37)、矮秆大穗变异1份(SP2-1043-14)。【结论】卫星搭载能够引起较高的突变频率,为冬小麦育种提供了选择依据。     

糜子矮秆突变体“819”矮秆基因的遗传学分析

为揭示糜子矮秆突变体“819”矮秆基因的遗传规律,为后续定位矮秆突变基因提供理论基础,研究调查了糜子矮秆突变体“819”与高秆材料J12,以及它们杂交产生的674个F₂代个体的株高、穗长、穗颈长、分蘖数、茎节数、二级枝梗长度1、二级枝梗长度2、二级枝梗长度3、二级枝梗间距1、二级枝梗间距2共10个性状,进一步利用方差分析、卡方检验、相关及回归分析、主成分分析对这些性状进行研究。结果表明,糜子矮秆突变体“819”的矮秆性状是由单基因控制的隐性性状;株高与穗长、穗颈长、分蘖数、茎节数、二级枝梗长度1、二级枝梗长度2、二级枝梗长度3、二级枝梗间距1呈极显著正相关(P<0.01),与二级枝梗间距2呈显著正相关(P<0.05);株高(Y)对其他农艺性状的回归方程为:Y=-18.446+1.491X₁+1.222X₂+6.827X₄+1.319X₇+0.746X₈,回归方程的拟合度为0.811,回归方程经显著性检验达到极显著水平(P<0.01),可以利用回归方程对株高进行预测;糜子F₂群体的10个性状进行主成分分析获得3个主成分,这3个主成分的累积贡献率高达72.656%,3个主成分分别被命名为长度因子、茎节数因子、枝梗间距因子。研究结果为矮秆基因定位、矮秆后代的评价选择提供了依据。     

“矮败”小麦的选育

矮变1号是陕西省西安市农科所从小麦品种矮秆早中选出的矮秆天然突变体,是小麦重要的矮源之一。太谷核不育小麦是一个显性核不育材料,已广泛用于我国的小麦育种实践、为更有效地利用太谷核不育小麦,我们以本院品资所贾继曾提供的矮变一号小麦为父本、核不育有北京13号等为母本进行杂交,F_1代选择矮秆不育株授以北京837等的花粉。在测交后代的5216株群体中,高秆不育的2632株,矮秆可育的2538株,高秆     

高产、半矮秆杂种小麦研究进展

1976年确定了高产、半矮秆杂种小麦选育研究的方向。利用 T 质系统,在不育系中引入 Tom Thumb 的 Rht,基因,选育高产、恢复力强的恢复系.采用冬春杂交的配组方式,配制株高80cm 左右,每穗平均粒数45—50粒,千拉重40克以上,每亩穗数30万左右,抗主要病害的半矮秆杂种小麦.八年来已育成一批株高60cm 左右,具有一定抗性,籽粒饱满的显性矮秆不育系,以及恢复力稳定在80%,产量性状较好的恢复系。近两年来对半矮秆杂种小麦的产量及产量性状和抗病性的研究表明,除了亩穗数以外,基本上达到了育种目标的要求.     

小麦EMS突变体的创制与性状鉴定

EMS(甲基磺酸乙酯)诱变育种技术是利用EMS处理种子,使其发生基因突变,在短期内获得有价值的突变体,为育种工作提供丰富遗传变异的一项技术。本研究利用EMS诱变处理小麦品系山农666-2和山农861的种子,在M_1代分别收获203、306个单株,种成M_2株行;在M_2代,每一行收获一个代表性单株,同时收获有明显变异的单株,最终,山农666-2及山农861各收获290、412个单株,种成M_3株系。对M_3代进行了株高、抽穗期、白粉病、条锈病等性状的调查分析。在山农666-2中,株高变异明显,变异范围为40~80cm,获得一些高秆、矮秆变异株系;鉴定出一些高抗条锈病或高感白粉病的株系;发现较野生型最早提前2天或最晚延迟14天抽穗的株系。在山农861中,同样获得高秆、矮秆变异株系,株高变异范围在25~85 cm;鉴定出一些高抗白粉病或高感条锈病的株系;抽穗期变异从最早提前3天抽穗至延后11天抽穗。本次诱变处理获得的突变体变异丰富,这为小麦农艺性状相关基因及抗病基因的发掘、克隆及功能研究提供了重要的基础材料,同时也为小麦育种提供了重要的种质来源。     

矮秆体细胞变异体及其在水稻育种中的应用

 以高秆大穗型水稻品种中花8号、中花10号为材料，在其幼穗体细胞无性系变异中，出现了许多矮秆变异体，试验表明这种变异体的株高性状在遗传上是稳定的，它们的大穗、大粒高产特性，随着株高的降低，千粒重、穗粒数等农艺性状也有所降低，从而会导致产量的变化。但也可从中选到植株较矮，产量和原种对照相近的矮秆变异系。