EMS诱变玉米自交系郑58后代变异分析及应用评价

种子是农业的“芯片”,是保障粮食安全的根本,农业种质资源又被称为“种业芯片”。因此,引进、创制和丰富种质资源是攻克“卡脖子”技术的关键,通过人工诱变是种质资源创新的一个重要途径。利用0.67 mg/L EMS诱变玉米自交系郑58花粉,构建1 650个株系的玉米突变体库,从M₂和M₃后代筛选到包括生育期、株型、叶型、穗型、粒型、叶色、轴色、育性等多个农艺性状突变体,表型变异率约为9.6%。结果表明,具有育种应用潜能的代表性材料有Z330、Z641和Z1433等,可供用于选育矮秆、低穗位、耐密植、抗倒伏型新品种;Z636、Z848和Z930等新种质材料可用于测配或改良玉米穗型、粒型、轴色、粒色及品质性状。     

利用花粉诱变技术改造热带玉米种质的研究

由于种质的匮乏严重地制约了玉米育种的发展,本试验利用EMS花粉诱变技术处理热带种质,以达到改造利用热带种质的目的。结果得到一个具有温带适应性的热带种质。     

美国玉米诱变(花粉EMS)育种的商业化实施典例

科学的发明、进步与创新,虽然多多少少带有一些运气,每个人能够在面对问题时的明确认知目标、周密的思维设计、成熟的操作技巧、把握机会的能力以及面对挑战的信心与勇气,则是成功的必要条件。本文就张铭堂先生本人在英国普内门公司成功进行玉米花粉EMS(甲磺酸乙酯)诱变遗传育种案例的策划、实施过程及分析结果,提供给年轻育种家一些可供参考的成功经验。     

甲基磺酸乙酯(EMS)在创造玉米新种质中的应用

本文综述了EMS的作用机制、作用特点及EMS在创造玉米新种质中的应用等方面的内容,并对EMS在玉米遗传育种研究中的利用前景进行了论述。     

利用EMS诱发玉米性状变异的效果

用含有不同浓度甲基磺酸乙酯（EMS）的石蜡油溶液处理5个玉米自交系的成熟花粉,处理后代采系谱法种植;在后代群体中筛选各种有利用价值的变异性状。本试验得出：经EMS处理的试材,M1代表现出来的叶色变异,并不能真实遗传。在诱变后代选择生育期突变体应从M2代开始,成株期质量性状未发生明显变异,但株高、穗位高、茎粗和叶型等数量性状出现了较高的突变频率,其中株高降低的突变明显。     

甲基磺酸乙酯(EMS)对玉米自交系诱变效应的研究

用化学诱变剂甲基磺酸乙酯处理玉米自交系082的种子,研究了该诱变剂对玉米的诱变效应.结果表明:甲基磺酸乙酯对玉米自交系种子是一种有效的化学诱变剂,在M1代引起了较大的生理损伤和生物学效应,M2代质量性状未发生明显变异,但株高、穗位高、茎周长和穗上叶片长等数量性状出现了较高的突变频率,其中株高的负突变增加明显。     

EMS处理对玉米自交系配合力的影响

从经EMS诱变并已多代自交的玉米诱变群体中选取6个材料(1个对照),以西南大学玉米研究所广泛应用的3个自交系为测验种,系统测定了各材料在植株性状、穗粒性状和单株产量上的一般配合力和特殊配合力。分析结果表明,EMS处理使5个突变系在各个性状的配合力上均表现出与对照有明显差异;突变系2和突变系4的表现尤为明显,在多个性状上都集中了较多的负效应,尤其是单株产量比对照明显降低。配合力分析表明,化学诱变处理在改造玉米自交系单株产量的配合力上难度较大。     

植物诱变新技术及其在玉米育种上的应用

根据文献资料,简述了石蜡油-EMS花粉诱变、离子束注入和空间诱变新技术的诱变机理、生物学效应及其在玉米育种中应用。     

玉米种质创新的技术途径

本文讨论了玉米种质创新的必要性以及花药培养、孤雌生殖、幼胚培养、远缘杂交、外源DNA导入、基因工程、物理诱变、化学诱变等技术特点及其在玉米种质创新中的研究现状,分析了各种技术在玉米种质创新中的结合途径。     

俄罗斯玉米种质选系的利用潜力分析

为了充分利用外来玉米种质资源,从俄罗斯种质中选育的82份自交系中选取20份自交系,与5个测验种按NCII设计组配100个杂交组合,研究自交系的耐密性、配合力以及杂种优势群划分等。结果表明,自交系R1-2、R1-3、R3-2、R6-2、R9-1、R9-2和R11-1耐密性和农艺性状等表现突出,在育种中可以重点利用。群体R1、R2、R5、R6、R8及R11属于SS群,群体R3和R9属于NSS群。根据自交系性状及杂种优势群可以对该部分俄罗斯种质有针对性地加以利用,以提高育种效率。     

通过改良种质提高我国玉米杂交种的生产水平

论述了改良种质对提高我国玉米杂交种生产水平的重要性,探讨了群体改良、杂优群与杂优模式、地方种质与热带亚热带种质资源的利用等进行种质改良的方法与途径。     

10个优良玉米自交系改良华玉11的育种潜力评估

利用国内外10个优良玉米自交系与华玉11双亲Q736和Q1,分别组配成单交组合和三交组合,来评价这些自交系对华玉11产量和穗位高的改良潜力。结果表明,基于单交测试的鉴定方法难以充分发掘外来种质的利用价值,当外来种质与本地优良种质组配成半外来种质后,适应性显著增加,通过进一步组配三交测试种能更充分地挖掘出育种潜力。经鉴定,自交系HZ127IM、PHVA9、LH38、郑58、M54、Recovered B73、M5972和PHG29对改良华玉11的产量及穗位高有利用价值,同时对拓宽西南山区种质基础也有一定帮助。     

引入美国种质对我国玉米育种的影响

我国育种者从美国商业杂交种中分离了许多二环系,逐渐形成了PA(Reid)和PB(non-Reid)两大种质群,并利用这些二环系改良国内种质,取得了明显成效。PA种质是目前我国玉米育种利用的主要A类种质,在很大程度上稳定了我国玉米育种的杂种优势模式。而PB种质在引入抗病、耐逆基因的同时,倾向于破坏我国玉米杂种优势模式的稳定性和集中性,瓦解了我国的玉米杂种优势模式,同时也造成对热带种质的盲目利用,使得玉米育种的技术路线和杂种优势模式变得复杂化。目前直接对商业杂交种的分离选系在很大程度上造成育种思路与杂种优势模式的混乱。正确利用国外商业杂交种选育二环系和改良种质,对于制定今后玉米育种的技术路线和指导产品创新具有重要的实践意义。     

玉米太空诱变新材料选育的理论与实践

利用太空特殊的环境条件,选取具有不同遗传基础的玉米种质进行卫星搭载处理,根据搭载种子后代不同世代的变异特点对突变性状进行选择,及早进行双列杂交和配合力分析,确定太空诱变后代在育种上的应用价值。采用太空诱变与常规育种技术有机结合的方法,选育优良玉米自交系和其他特异新材料。通过创新玉米育种技术与方法,培育适应西南地区特别是四川特殊生态、生产条件的高配合力、高产、高抗多种病害、适应性广的玉米自交系,进而选育高产、稳产、优质、广适玉米优良杂交种。从诱变处理后代选育出一批优异的遗传变异材料,丰富了玉米育种的种质资源,扩大遗传变异范围。通过实践,集成创新了一套玉米太空诱变育种的技术体系。     

浅谈我国玉米种质扩增、改良和创新的途径

针对我国玉米育种和生产中存在的问题,指出了进行种质扩增、改良和创新的必要性,并提出了杂种优势群和杂种优势模式、群体改良、地方种质资源潜力的挖掘、热带亚热带优良种质的引进和利用、野生玉米的驯化和生物技术的应用等种质扩增、改良和创新途径。     

玉米种质创新——进展与展望

种质创新是链接种质资源和育种的关键环节,玉米种质创新在玉米育种中发挥着重要作用。对基于野生近缘植物、地方品种、外来群体、杂交种和自交系的玉米种质创新进展进行评述,对今后我国玉米种质创新发展方向进行展望。     

玉米自交系及群体材料抗丝黑穗病鉴定与评价

2003～2006年在田间采用人工接种的方法,对我国153份玉米自交系及24份玉米群体材料进行了抗丝黑穗病的鉴定评价。结果表明,对玉米丝黑穗病表现高抗的自交系有P138、4F1、200B、鲁原92、齐319、吉412、合344、东91、CD13和吉495共10份,大多数玉米自交系对玉米丝黑穗病表现感病和高感。加强玉米种质资源的收集、鉴定与评价对玉米抗病育种非常重要。