加速器氩离子辐射对水稻诱变效应的初步研究

用加速高能氩离子束照射水稻干种子,观察M_1的损伤效应,建立了成苗率与育性的剂量响应曲线,并求出成苗率与育性的半抑制剂量分别为93.7Gy及67.0Gy。在M_2选出了具早熟、矮秆、大粒等性状的多个突变体,并发现多种性状同时变异的突变体所占的比例较大,而不同剂量处理的诱发突变效果有较大差异,在所用剂量范围内,以90Gy处理诱发的突变频率最高,突变谱最广。应用同工酶作为遗传标记研究了所观察的性状突变与9种同工酶酶谱的关系。结果表明,在分析的突变体中,有两种同工酶(PGD-1及PGI-2)的电泳形态不同于原种,且分别与千粒重和籽粒长宽比及株高和抽穗期的变异相关。     

辐射诱变小冠花突变体毒性的探讨

本试验采用~(60)Coγ射线和快中子照射西德小冠花根蘖芽,对其毒性突变率和遗传稳定性进行了研究。结果表明,M_1出现毒性突变,有高毒类型和低毒类型。在M_2中,大多数毒性突变体遗传性不稳定,稳定型出现几率较低,仅占2.0—12.9％。已选出的低毒突变体,其β-硝基丙酸含量为31.7mg/g,是对照含量的48.7—51.4％。通过M_3—M_5鉴定,低毒遗传性基本稳定。     

近地空间处理小麦干种子对 M_1的生物学效应

通过"940703"卫星搭载进行近地空间处理小麦千种子,可使 M_2幼苗叶片数减少,苗高降低,田间的出苗率和成株率有所下降,而对根部的生长表现出刺激作用;与300Gy~(60)Coγ射线处理相比,其 M_1损伤效应显著降低,采用幼苗过氧化物酶同工酶分析也得到充分证实。但近地空间处理在 M_1便有较多的机率产生符合育种目标的一些有益的性状变异,如矮秆、长穗等,频率可达2.22%～11.11%。     

利用辐射选育南瓜新品种

用~(60)Coγ射线100Gy辐照食用小型南瓜小菊的干种子,其后代果实形状、重量在M_1即有变异,M_2果实形状、皮色、肉色、重量等变异广泛,M_3以后,果实变异逐渐减少,至M_5各性状基本稳定。从M_2后连续选择,现已选育出早熟、优质、抗病、耐贮的3个优良品系。     

氮离子注入棉花种子的诱变效应

用30keV的氮离子注入棉花干种子,并以~(60)Coγ射线辐照作参照,研究了M_1代损伤、M_2代变异频率和变异谱,以及剂量效应曲线及其相互关系。结果表明,氮离子能诱发棉花染色体畸变,特别是落后染色体的频率较高。在M_2变异中,数量性状,以及多个性状同时变异的频率较高,尤以4×10~6N~+/cm~2诱发的铃重、铃数、早熟和优质等有益性状的变异最多,其剂量效应曲线可用Y=A+BX+CX~2来描述。     

~(137)Cs γ射线与叠氮化钠复合处理水稻的诱变效应

用0、50、100、150、200、250和300Gy的γ射线及0、1、2、3mM的叠氮化钠复合处理水稻品种广陆矮4号的干种子。结果表明,M_1的损伤效应随γ射线剂量和叠氮化钠浓度的提高而增加。复合处理在苗高、根长、苗高活力指数和根长活力指数方面表现累加效应,在染色体畸变方面存在协同作用。复合处理的最佳剂量组合为200Gyγ射线+2mM叠氮化钠,其叶绿素、抽穗期和株高突变频率均最高,分别为2.833％、3.473％和1.828％,相互作用系数分别为1.649、1.329和1.449。     

卫星搭载与~(60)Coγ射线复合处理水稻干种子诱变效果的研究

60Coγ射线辐照卫星搭载处理水稻品种96晚198的干种子,当代几种主要的性状,特别是后期的性状比对照及卫星搭载处理的主要为损伤效应,绝大多数的差异达到极显著水平,比单独的γ射线处理的大部分性状也是损伤加重,但大部分的性状差异未达显著水平,处理二代的变异类型数,总的变异频率及优良单株入选率均明显地高于两种单处理。     

辐射处理对水稻酯酶同工酶E_(St3)位点的影响初探

经测定分析,水稻阳极标志酶带E_3~S和E_3~F分别受E_(st3)位点上两个共显性基因控制,未经辐照处理的水稻品种"马坝糯"均表现出稳定的12A(慢带类型)酶带,而经26krad及44krad ~(89)Co γ射线辐照处理的M_2代则表现三种酶谱类型,即12A(慢带类型)、13A(快带类型)和12A/13A(互补类型)。辐照后由E_(st3)~S突变为其等位基因E_(st3)~F的频率分别为3.5%和5.06%。     

r射线与咖啡因对小麦幼穗离体培养的效应

用~(60)Coγ射线辐照8个冬小麦品种的幼穗,并在含不同浓度咖啡因的MS培养基中离体培养。结果表明,复合处理对小麦幼穗离体培养的愈伤组织的诱导和分化有一定的抑制作用,且随咖啡因浓度增加而加强。复合处理小麦幼穗的适宜剂量:γ射线为5Gy,咖啡因浓度为0.5—0.8mM,此处理获得的再生植株中,出现不少变异,其中的中矮秆、大穗、生长繁茂的突变类型,可望在育种中得到应用。     

EMS诱导小麦品种烟农15突变体的鉴定和EST-SSR分析

用EMS对小麦品种烟农15进行诱变处理,以构建突变体库、创造小麦新种质,为小麦功能基因研究和小麦遗传改良提供基础材料。经过M2代筛选和M3代鉴定,得到11个农艺性状发生明显变异的突变系,其中籽粒大小和株高2个性状的变异幅度最大。11个突变系均有复合性状突变出现,将其分为3类突变表型:8个大粒、高秆突变系;2个半矮秆突变系;1个高秆、多蘖突变系。用715个EST-SSR引物对受体烟农15和4个M3突变系进行了分析,共有14个引物对在受体和突变系间能扩增出差异条带。其中12个引物对扩增结果的差异表现为条带的有无;2个引物对表现为扩增出长度不同的差异条带。     

平阳霉素对水稻诱变效应的研究

本试验用０、５、１０、１５、２０、和２５μｇ／ｍｌ的平阳霉素处理水稻种子。结果表明，平阳霉素在Ｍ１能引起较高频率的染色体畸变，并对种子发芽、幼苗生长、植株结实等产生不同程度的损伤效应；在Ｍ２能诱发频率较高的叶绿素、株高与抽穗期突变，三者的总突变频率以浓度为１５μｇ／ｍｌ的最高。就诱发有益突变而言，平阳霉素诱导早熟的效果不如ＥＭＳ，但诱导矮秆突变的效果则优于ＥＭＳ。     

平阳霉素Pingyangmycin对大麦的诱变效应

本试验以平阳霉素为诱变剂处理大麦种子,研究了该诱变剂对大麦的诱变效应及其适宜的浓度。结果表明,平阳霉素是一种有效的诱变剂,诱变效应与EMS相近,而且作用的有效期长,毒性小,它不仅能引起以染色体断片为主的较高频率的染色体畸变,而且能够在M_2产生较高频率的性状变异,特别是产生较高频率的早熟和高分蘖力的有益突变。平阳霉素对大麦诱变的适宜浓度为30μg/ml左右。     

航天搭载和离子束注入对大豆诱变效应的初步研究

以北方春大豆主栽品种绥农14的干种子为材料,分别进行航天搭载和低能离子束注入处理。其中,航天搭载在实践八号返回式卫星上完成,离子束注入采用能量为30keV的氮离子,设置4×1016、8×1016、12×1016和16×1016N+/cm2等4个注量水平,在相同种植条件下对航天搭载和低能离子束注入处理M1代的生物学效应和M2代的变异频率进行研究,以比较两种诱变育种手段诱变效应的异同。结果表明,航天搭载处理M1代的出苗率、株高、单株荚数、单株粒数等与注量分别为4×1016和8×1016N+/cm2的离子束注入处理无显著差异。航天搭载处理M2代的总变异频率为4.41%,离子束注入处理M2代总变异频率的平均值为5.02%,两种处理间差异不显著;两种处理M2代中均有早熟、不育、多小叶、矮化、畸形茎、圆形叶片等变异类型,这些相同变异类型的总频率占航天搭载总变异频率的比例为97.3%,占离子束辐照处理总变异频率的比例为89.0%。鉴于两种处理的诱变频率和突变类型相近,但航天搭载的成本高,建议在大豆诱变育种中,可考虑选用离子束注入。     

质子对小麦的诱变效应及作用机理研究 Ⅰ.质子对小麦的诱变效应

用 2MeV～ 9MeV 7个能量 ,5C～ 1 60C 1 2个剂量的质子处理 5个品种 ,研究质子对小麦的诱变效应。结果表明 ,M1代的生物损伤随剂量的提高而加重 ,在一定能量范围内 ( 6MeV以下 ) ,随能量的增加而加大 ,超过一定能量 ,生物损伤有所减轻 ;M1代较易出现γ辐照中少见的叶绿素条状缺失损伤。M2 代诱变效果显著 ,突变谱宽 ,有益突变频率明显高于γ射线 ,较易诱发早抽穗性状变异 ;明确诱变小麦的适宜能量为4MeV ,适宜剂量为 1 4× 1 0 10 ～3 7× 1 0 10 P cm2 。     

空间诱变和γ射线辐照与离体培养相结合对水稻生物学效应的研究

利用返回式人造卫星搭载早籼品种中优早 3号干种子 ,研究比较其用不同剂量γ射线辐照对水稻的生物学效应。结果表明 ,空间诱变对M1 代成苗率、苗高和结实率的生理损伤明显比γ射线辐照轻 ,M2 代诱发的叶绿素缺失、株高及抽穗期突变的频率不及 30 0Gyγ射线处理。对空间诱变种子进行离体培养 ,叶绿素缺失和株高突变的频率有较大提高。空间诱变种子的愈伤组织经辐照处理后 ,绿点分化率和绿苗分化率下降 ,M2 的叶绿素缺失、株高及抽穗期突变频率超过空间诱变与离体诱变单独处理之和 ,也不同程度高于 30 0Gyγ射线辐照     

不同能量重离子注入农作物的诱变效应

用不同能量、不同注量的MEV级12C离子束辐照玉米和冬小麦干种子,用MEV级16O离子束辐照冬小麦干种子,研究其对M1代幼苗生长的影响和M2代的诱变效应。结果表明,在一定离子通量(注量)下,所用注入能量范围内的离子束对幼苗造成的辐射损伤随辐射能量的增加而增大。用12~16MEV/U的12C离子束辐照玉米和8MEV/U16O离子束辐照小麦,对M1代幼苗造成的辐射损伤比贯穿能量(45MEV/U)下的辐射损伤明显加重。12C离子束可以诱发玉米产生植株矮化、雄性不育、白化苗、多穗型等多种类型变异,多数白化苗能够转绿并正常结实。12C和16O离子束诱发冬小麦产生的早熟和矮杆突变最多,12C辐照冬小麦原冬6产生的早熟突变在辐照能量为8MEV/U、离子通量为80×107/CM2时高达10.7%;矮秆突变在辐照能量为8MEV/U、离子通量为120×107/CM2时高达7.59%。品种间的变异频率也存在差异。     

空间诱变因素对不同粳稻基因型的生物学效应研究

研究结果表明,空间搭载种子的发芽率、存苗率和结实率均低于对照,对秧苗的生长表现出刺激和抑制两种作用,生理损伤比地面γ射线处理的轻得多,个别品种M1 代出现了谷粒颜色的突变。M2 代在株高和抽穗期等性状上出现了较大的分离,突变频率和诱变效率因不同基因型材料差异较大,而且一些性状的突变具有一定的方向性。经同一材料的空间和γ射线辐照处理比较,其突变频率和诱变效率因不同的突变性状存在着一定的差异。在空间处理的M2 代就出现较多综合性状优良的突变体,可望直接育成新品种。     

花生辐照变异新品系的选育

为丰富花生遗传基础,克服栽培遗传多样性差、高产优质专用新品种培育难以获得突破性进展的困难,本试验以花生品种鲁花11号干种子为诱变材料,采用~(60)Co-γ射线辐照处理,研究突变体后代性状表现。结果表明,突变体Y-21的M_2明显变异和分离,部分单株荚果明显变大,内种皮突变为金黄色。后代跟踪观察发现大果和金黄色内种皮能够遗传。对M7产量和品质的鉴定结果表明,从Y-21后代中选出的2个品系(大果和金黄色内种皮)Y-21-2-4和Y-21-3-2,其荚果形状、大小,籽仁形状,种皮和内种皮颜色等均符合传统出口型大花生的要求,且产量较高,其中Y-21-2-4比鲁花11号增产13.79%,比山东省区对照品种花育25号增产6.19%~7.70%,粗脂肪含量比鲁花11号高1.8个百分点,比花育25号高5.1个百分点。本研究获得的突变品系为花生育种及遗传研究提供了材料。     

冬小麦杂合子诱变效应的研究

小麦合子期不同阶段的辐射敏感性有明显差异,敏感高峰出现在授粉后11—13小时。γ射线辐照杂合子可获得较高突变率,F_2M_2总突变频率比辐照干种子提高约2.6倍,有益突变频率提高37.5％,而且变异谱较宽。合子期内不同阶段的辐射敏感性与突变频率有紧密的对应关系,合子敏感期是诱变的适宜时期。胚培养有效地提高了F_1M_1的幼苗成活率。     

极低温辐照大麦种子及热冲击后处理诱变效应的研究

本试验研究了极低温(-196℃)条件下γ射线辐照大麦干种子和极低温辐照结合热冲击后处理的诱变效应。结果表明:1.与常温条件下辐照相比,极低温条件下辐照及结合热击冲后处理均能显著减轻大麦M_1代的生理损伤和染色体畸变率,其半致死照射量分别提高13kR和30kR;2.M_2代的突变率随照射量升高而增加(r=0.9922~(··)),而与不同温度条件没有关系;3.在极低温条件下用50kR辐照及用60—65kR辐照结合热冲击后处理,与常温条件下用35—40kR辐照相比,没有加重M_1代的辐射损伤,而M_2代的突变率则显著增加,其诱变效率分别平均提高30％和48％。