提高小麦辐射诱变育种效率的研究

发展小麦生产,选育高产、抗病新品种,是必须解决的问题。小麦育种采用辐射诱变的方法、选育优质、高产、抗病新品种是行之有效的。国内外采用辐射诱变的方法已选育出一些新品种,但提高小麦辐射诱变育种效率的研究资料尚少,为此,我们进行了这方面的研究。一、γ射线、中子、EMS、γ+EMS 等不同诱变因素的诱变效果以铁春1号为试材,进行了不同诱变因素的处理,观察了其 M_2的变异情况,见表1。表1 不同诱变因素处理后小麦 M_2世代的变异率     

快中子对大豆的诱变效应

用不同注量的快中子照射大豆风干种子的试验表明,快中子对大豆的M_1代的苗高、成株率和孕性有明显的损伤效应,而且对M_2的叶绿素和株高、孕性、熟期等农艺性状均有诱变效应。不同品种对快中子的辐射敏感性不同,九农9号较吉林18敏感。试验还表明,快中子是大豆的良好诱变源。     

水稻超低温辐射及咖啡因后处理的诱变效应

早籼水稻(广陆矮4号)干种子在—196℃下用γ—射线照射,并用浓度为5.6×10~(-3)M的咖啡因水溶液浸种后处理。观察了M_1代生理损伤情况,观察了M_2代叶色、抽穗早,迟和高、矮秆突变。试验结果表明,低温辐射与常温辐射相比,前者的M_1代结实率较高,而M_2代的叶色、抽穗期和株高突变频率都下降。在本试验所用的照射剂量下,咖啡因不会显著加剧M_1代辐射损伤,而M_2代的突变频率均因咖啡因浸种处理而提高,表明咖啡因有增加辐射诱变频率的作用。常温下辐射加咖啡因后处理的叶色突变,抽穗期突变和株高突变频率都较高。     

小麦N离子束注入诱变育种的应用研究

为了探寻新的育种手段,解决目前小麦常规育种中普遍存在的种质资源匮乏问题以提升育种效率,开展了小麦N离子束注入诱变育种与常规育种相结合的应用研究。以N离子不同剂量注入小麦品种连麦6号籽粒进行诱变处理,经过M_1代损伤效应分析,M_2代突变体的分类统计和筛选,M_3代常规系谱法稳定性鉴定,考察了N离子注入对连麦6号农艺性状的诱变效应。结果表明:N离子注入对连麦6号的诱变效应在M_1代显著地表现在株高、结实率、抽穗期和成株率上,M_2代的突变率随N离子注入剂量的增加而提高,由低到高3种剂量处理的突变率分别为5.38%、8.98%和11.02%,筛选出的3个超亲变异性状(矮秆多蘖、早熟性、大穗)在M_3代因不同的剂量处理其重复稳定性存在明显差异;试验明确了不同剂量的离子注入处理对小麦生理性状影响的变异效应不同。     

不同剂量质子辐射玉米M_1代的生物诱变效应

为探索质子辐射玉米M_1代的生物诱变效应,以5种不同剂量质子辐射诱变玉米种子,分别统计发芽率、成苗率、空秆率,并测定株高、穗位高、千粒质量以及光合速率等性状。结果表明,质子辐射诱变的玉米M_1代在发芽、成苗、抽雄、吐丝、成熟等阶段有不同程度的变异出现,如出现叶片变形、雄性不育、花药和花丝变色、同位多穗以及成熟期提前等变异株;发芽率、成苗率均在84%以上,不同剂量质子辐射处理对其影响不大,但对空秆率的影响明显,40 Gy处理空秆率最高(20.93%)。10 Gy处理玉米M_1代千粒质量高达654 g,叶片光合速率高达23.48μmol/(m2·s)。RAPD分析发现,不同剂量质子辐射诱变的多态性比率为20.16%~32.26%。遗传相似度聚类分析表明,质子辐射诱变玉米群体在遗传相似系数0.69附近聚为2类。综上,质子辐射能够有效引起玉米M_1代的生物诱变效应,空秆率、千粒质量以及光合速率等生物性状变异明显,且均有典型的马鞍形剂量效应出现。10 Gy质子辐射处理显著提高玉米千粒质量,结合群体生物性状认为,10 Gy为最优辐射剂量。RAPD以及聚类分析表明,质子辐射能够有效引起玉米基因组的变异,从而引起M_1代的生物诱变效应。可见,质子辐射是玉米种质创新的一种有效手段。     

咖啡因，#+(60)CO- γ射线复合处理小麦种子其M#-2代突变体的同工酶测定

~(60)Co-γ射线作为辐射诱变方法与咖啡因作为植物的辐射损伤修复抑制剂相结合运用、是行之有效的诱变方法之一。本文所及是研究由于Cof+~(60)Co-γ射线复合处理小麦种子后,M_2代出现的突变性状在同工酶谱上的反应。 实验取材于小麦“Alondra'S”经cof+~(60)Co-γ射线复合处理产生的矮秆、高秆、大穗、早熟等突变体,用淀粉凝胶电泳法、染酶酯、过氧化物酶、结果表现:(1)突变体叶和根与对照相比,     

大豆化学诱变后M_2代主要品质性状的遗传变异及相关性分析

本研究采用不同浓度(0.3%、0.5%、0.7%、0.9%)化学诱变剂EMS(甲基磺酸乙酯)、不同诱导时间(2 h、4 h、6 h)对大豆吉农18进行诱变,确定最佳诱变处理条件;并对M_2代蛋白质、脂肪等主要品质性状进行遗传变异以及相关性分析,结果表明:大豆吉农18的最佳诱变条件为EMS浓度0.5%,处理时间6 h,致死剂量接近50%。从变异系数分析,M_2代油酸、亚麻酸、硬脂酸的变异系数比较大;M_2代各性状的广义遗传力以亚油酸、亚麻酸和棕榈酸较高,脂肪和硬脂酸相对较低。主要品质性状的相关性分析结果表明,大豆种子脂肪与蛋白质呈极显著负相关,油酸与亚油酸、亚麻酸呈极显著负相关,亚麻酸与亚油酸呈显著正相关。     

花生突变体的诱导与筛选利用

利用诱变创新种质材料是作物遗传改良和功能基因组学研究的重要途径。本研究以丰花1号、山花13号、潍花10号等10个主要推广的栽培花生品种为材料,利用EMS、~(60)Coγ射线、快中子辐射三种方法对成熟种子进行诱变处理,获得了一个含有30 000多个M_1代单株的诱变群体。对M_2代突变体进行田间观察和近红外分析,初步筛选得到多份在叶、株型、荚果、种子发育等方面发生明显变异的材料。将具有明显性状变异的M_2代突变体进行种植繁育获得M_3代,进一步鉴定其表型变异的稳定性。这些材料的获得为花生遗传改良和功能基因鉴定提供了丰富的试验材料。     

离子束生物效应的研究：Ⅱ.氮离子注入对水稻生育及产量性状的影响

本文就离子束注入对水稻在 M_1、M_2群体的诱变效应进行了初步研究。据1992年的试验结果表明,离子束注入比γ射线处理 M_1损伤小,表现在相对成苗率高,结实率正常。M_2在抽穗期、千粒重、株高等性状上出现了有一定变异的穗行。在个别性状的变异上不同品种对处理剂量的反应有差别。     

离子注入对棉花M_2代过氧化物酶同功酶的影响

本文分析了N~+离子注入棉花引起其M_2代植株IPO(过氧化物酶同功酶)的变化情况,并探讨了不同剂量与IPO变异的关系。结果表明:IPO变异体频率和酶带变异频率随不同剂量的变化而不同。IPO不同酶带的最有效诱变剂量也不同。4×10~(16)N~+/cm~2剂量M_1代的生理损伤效应不显著,M_2代IPO变异范围较大,为最佳剂量。     

电子束和赤霉素复合处理一串红干种子对M1代生长发育的影响

一串红干种子经电子束辐照处理后，以赤霉素进行复合处理。对处理后的一串红种子的发芽率、成活率、盛花期的株高、花轴长、单轴花朵数、花粉生活力、叶绿素含量以及叶解剖结构等参数进行统计分析，结果表明，一串红的电子束处理半致死剂量在55Gy左右，85Gy为电子束处理一串红的致死剂量，电子束与赤霉素复合处理明显减轻了植株的损伤，25mg／L的赤霉素为最适宜处理浓度。     

电子束处理对唐菖蒲M1代植株生长发育的影响

为了探讨电子束对唐菖蒲诱变育种的可行性和不同剂量的电子束对植株生长发育的影响,用能量为3MeV的电子束辐照唐菖蒲"江山美人"和"超级玫瑰"球茎。在苗期及初花期,电子束诱变处理有显著抑制植株的生长和发育的趋势。在初花期,随着剂量的增大,唐菖蒲"超级玫瑰"细胞间隙CO2体积分数和光合速率均受到刺激作用而增大(P<0.05);唐菖蒲对电子束辐照的半致死剂量在品种间存在差异,"江山美人"比"超级玫瑰"有更强的电子束耐受性;电子束处理唐菖蒲"超级玫瑰"球茎的半致死剂量(LD50)应为240 Gy,"江山美人"的半致死剂量(LD50)则大于240 Gy。     

玉米低能离子束辐照诱变研究

在概述低能离子束辐照诱变研究进展的基础上,提出了低能离子束诱变研究存在的3大困难,着重介绍了玉米作为低能离子束辐照诱变研究材料的优势,报道了玉米花粉离子束辐照诱变的初步研究结果。     

Electron- and photon-stimulated desorption: probes of structure and bonding at surfaces

Techniques for analyzing the structure and composition of solid surfaces with electron and photon beams often cause radiation damage in samples. Damage-producing processes compete with information-producing events during measurements, and beam damage can be a serious perturbation in quantitative surface analysis. There are, however, substantial benefits of electron- and photonstimulated damage processes for studying molecules adsorbed on surfaces. Direct information about the geometric structure of surface molecules can be obtained from measurements of the angular distributions of ions released by electron- or photon-stimulated desorption. The directions of ion emission are determined by the orientation of the surface bonds that are ruptured by beam irradiation. Moreover, photon-stimulated desorption studies that make use of synchrotron radiation reveal the fundamental electronic excitations that lead to bondbreaking processes at surfaces. These measurements provide new insights into radiation-damage processes in areas as diverse as x-ray optics and semiconductor electronics.     

氯化钠对γ辐射诱发水稻M_2代突变的修饰效应

本文研究氯化钠对γ辐射诱发水稻M_2代突变的修饰效应。结果表明,氯化钠无论是前处理还是后处理都能提高γ辐射诱发水稻M-2代幼苗叶绿素缺失突变,抽穗期和株高突变频率,以提高早抽穗期和株高突变频率最为显著。结论认为,氯化钠作为一种辐射保护剂,与γ射线复合处理既可以减轻M_1代辐射损伤效应,又可提高M_2代突变频率,这种复合处理方式在育种实践中是有意义的。247～251     

60Co-γ和电子束辐照对紫薇种子萌发及幼苗生长的影响

使用不同剂量的60Co-γ和电子束辐照紫薇（Lagerstroemia indica）干种子,观察种子萌发和幼苗的生长情况,以确定适合紫薇的辐照类型和剂量。结果表明:在辐照剂量范围内2种辐照的种子发芽率均出现先促进后抑制的现象,成苗率随辐照剂量增加显著降低;60Co-γ辐照对幼苗株高有先抑制后促进的现象,电子束辐照对幼苗株高有抑制现象;2种辐照对幼苗分枝长和分枝数均有明显抑制作用,随辐照剂量增加显著降低;60Co-γ辐照对幼苗地径有一定程度的抑制作用,电子束辐照产生的变异较大;2种辐照对幼苗生长的综合分析显示在相同剂量条件下（250 Gy）,电子束辐照处理下的紫薇幼苗分枝更长,地径更高;电子束辐照对紫薇幼苗分枝长和地径产生的变异更大。根据成苗率估算,紫薇干种子60Co-γ适宜辐照剂量为113.06～299.63 Gy,电子束适宜辐照剂量为245.5～372.24 Gy,紫薇对60Co-γ辐照的敏感度更大。本研究结果可为紫薇辐照育种提供依据,促进紫薇育种进程。     

辐照大麦M1代损伤效应与M2代变异频率的关系

本试验以鲁啤一号大麦为材料,用~(60)Co-γ射线分0、93.3、186.6、279.9、373.2、559.8Gy 6个剂量进行辐照处理,着重分析了M_1代植株损伤和细胞学损伤与M_2代叶绿素突变和农艺性状变异之间的相关关系。M_1代根尖细胞的染色体畸变率、微核率、黄叶尖率、苗高和不育率与M_2代性状变异频率以及与M_2代叶绿素突变率之间呈显著或极显著指数函数关系;M_1代出苗率与M_2代性状变异率和叶绿素突变率之间相关不明显。同时,M_1代各种损伤与吸收剂量之间呈显著或极显著直线相关关系;M_2代叶绿素突变及农艺性状变异与剂量之间呈显著或极显著指数函数关系。     

氮离子束注入和钴60伽玛辐射对大豆生物学效应研究初报

[目的] 探索氮离子束注入和钴60伽玛辐射对大豆的生物学效应,为大豆诱变育种提供依据。[方法]14份大豆品种或高代稳定品系干种子按4×10^16、6×10^16和8×10^16N^＋/cm^2 3个剂量和能量30 Kev氮离子束注入,35份大豆品种或高代稳定品系干种子按100、150和200 Gy 3个剂量和剂量率1.6 Gy/Min钴60伽玛辐射,以未处理作对照,考察大豆主要农艺性状和产量,采用近红外透射光谱法测定大豆籽粒品质。[结果]8×10^16N^＋/cm^2氮离子束注入和150 Gy钴60伽玛辐射对大豆农艺性状的突变效果明显。氮离子束注入和钴60伽玛辐射诱变蛋白质含量增加的材料占总材料份数的57.1%-78.6%,但6×10^16N^＋/cm^2氮离子束注入的蛋白质突变频率大于其余两个剂量,而钴60伽玛辐射剂量间差异不大;诱变脂肪含量增加的材料占总材料份数的34.3%-40.0%,且8×10^16N^＋/cm^2氮离子束注入和200 Gy钴60伽玛辐射的脂肪突变频率分别大于其余两个剂量。[结论]选择适宜剂量的氮离子束注入和钴60伽玛辐射可以改善大豆农艺性状,增加产量,提高蛋白质和脂肪含量,因而氮离子束注入和钴60伽玛辐射是两种行之有效的大豆诱变育种方法。     

60Co-γ射线对猕猴桃幼芽的辐射效应

用60Co-γ射线处理"和平红阳"和"和平1号"2个猕猴桃品种幼芽,然后在猕猴桃成株上进行高位嫁接,对其辐射效应进行初步研究。结果表明:辐射在引起猕猴桃幼芽生理损伤的同时,有利于诱导性状变异。主要生理损伤表现为矮化,花芽、叶芽的分化减弱,畸形,叶绿素缺失,易枯萎脱落等;其他性状变异表现为生长速度加快,叶面积变大,茎部变粗硬等。在该试验的辐射剂量范围内,辐射处理均引起不同程度的性状变异,而且与对照差异显著,表明辐射诱变在猕猴桃品种改良中有重要的应用价值。     

~(60)Co-γ射线辐照冬小麦花粉、子房及合子辐射效应的研究

~(60)Co-γ射线辐照冬小麦花粉、子房及合子突变频率高(17.6～77.8％),M_1代既表现损防效应,又产生广泛变异,并能遗传,M_2代一般不产生大突变,只在个别性状上出现微小变异,M_3代可出现60％以上的性状趋于稳定的株系,从而大大简化了育种程序。细胞学观察表明,辐照单细胞的各处理,M_1、M2代的根尖细胞染色体畸变率均高于对照,畸变率的高低与田间性状突变率大小有一定的相关性。