晋麦47 EMS突变体库的构建及高代突变材料品质性状的初步分析

为加快小麦抗旱种质资源创制,推进抗旱品种的遗传改良工作,采用0.6％甲基磺酸乙酯(EMS)溶液处理晋麦47的种子,构建了包含12272个单株的M2突变体库,对各突变性状和突变率进行调查与分析.此外,对前期研究筛选出的50份M7和M8突变材料籽粒的硬度指数、蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、吸水率、稳定时间、最大拉伸阻力和...     

EMS诱导小麦易位系YW642突变体的鉴定与分子标记分析

抗黄矮病的小麦-中间偃麦草易位系YW642携带中间偃麦草抗黄矮病基因Bdv2。用化学诱变剂甲基磺酸乙酯（EMS）处理抗黄矮病的小麦-中间偃麦草易位系YW642的种子6000粒,从M2中筛选出32类不同性状的突变体73株,表型变异率约为7.38%。对感黄矮病突变体的M3、M4代继续进行鉴定,证明18个感黄矮病突变体的突变...     

利用甲基磺酸乙酯(EMS)诱导小麦-华山新麦草染色体易位的研究

小麦(Triticum aestivum)种质24-3-1是通过染色体工程手段获得的一个高抗条锈病的小麦-华山新麦草二体异附加系。为了提高其遗传稳定性,促进华山新麦草(Psathyrostachys huashanica)优异基因的有效利用,对24-3-1进行甲基磺酸乙酯(ethylmethylsulfone,EMS)化学处理来诱导易位系。本研究利用细胞学和基因组原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)对其M2进行鉴定和易位系的筛选,并分析了不同EMS浓度对小麦-华山新麦草染色体易位的诱导效应。结果显示,在930个M2单株中共检测出了61个含有小麦-华山新麦草易位染色体的植株,易位频率为6.56%。其中7个单株检测出含有1条易位染色体,5个单株检测出含有1条易位染色体+1条华山新麦草染色体,20个单株检测出含有2条易位染色体,3个单株检测出含有3条易位染色体,26个单株检测出含有4条易位染色体。根尖细胞学观察和基因组原位杂交证明,含有2条易位染色体的单株为小麦-华山新麦草易位系;含有4条易位染色体的单株为小麦-华山新麦草易位-易位附加系。1.0%EMS为诱导小麦-华山新麦草染色体易位的最适浓度。本研究不仅为小麦特殊遗传材料的建立提供了重要的基因资源,同时也为小麦育种提供了新的种质。     

甜高粱EMS诱变获得新种质的研究

为创制甜高粱新种质,本研究以甜高粱自交系甜94为供试材料,以甲基磺酸乙酯(EMS)为诱变剂,采用种子浸泡法进行诱变,并调查了株高、生育期、茎粗等性状.结果表明,以半致死率为筛选标准,适宜诱变的EMS浓度和时间为0.20％和16 h;通过对诱变后代的逐代表型进行观察、鉴定和筛选,在M5代共获得18份在生育期、株高、含糖量...     

黄淮和长江中下游冬麦区小麦品种(系)农艺性状及其聚类分析

气候变暖对我国乃至世界小麦育种和生产有很大影响。为了研究我国不同生态麦区小麦品种(系)农艺性状适应气候变化调控机理,本研究以黄淮冬麦区北片和南片及长江中下游冬麦区的20个当前大面积推的小麦品种、新审定品种和新选育品系为试验材料,在黄淮冬麦区北片河北省石家庄市种植,在返青期前对其抗旱抗冻性、根冠比和叶片干重与鲜重比进行调查;收获后对株高、穗长、穗下节间长、分蘖数、小穗数、穗粒数、千粒重、单株生物量、单株粒重、经济系数等10个农艺性状进行了考种和相关、聚类和主成分分析。结果表明,不同麦区小麦品种(系)苗期的抗旱抗冻性为黄淮冬麦区北片黄淮冬麦区南片长江中下游冬麦区。三大生态麦区的单株粒重与分蘖数、穗粒数、单株生物量、经济系数均呈极显著正相关,黄淮冬麦区南片和长江中下游冬麦区呈显著和极显著的农艺性状相对较多,说明这两个生态麦区的品种有很大的相似性;但不同生态麦区其他农艺性状正负相关各有一定差异。在欧氏距离20处,20个小麦品种(系)被聚类为长江中下游冬麦区和黄淮冬麦区南片品种(系)(第Ⅰ类)及黄淮冬麦区北片品种(系)(第Ⅱ类)两个大的生态型;在欧氏距离6处,Ⅰ类又分为分别以‘百农207’‘济麦22’和‘西农979’为代表的3个亚类,Ⅱ类是以‘长旱58’为代表。产量、穗长、株高和经济系数4个主成分因子对10个农艺性状表现型变异累计贡献率为76.39%。‘济麦22’等黄淮冬麦区北片的品种(系)综合得分在前20株中占95%。以上研究结果为小麦适应气候变暖育种和引种示范推广提供了重要参考信息。     

EMS诱导粒用高粱的突变体筛选和鉴定

为确定粒用高粱EMS处理的最佳浓度和时间,并创制粒用高粱新种质,本研究以粒用高粱亲本系2055B和10125为试验材料,采用不同时间和不同浓度甲基磺酸乙酯（EMS）处理,调查EMS诱变对高粱出苗、叶色、叶形、穗型、育性及生育期等农艺性状的影响。结果表明,两粒用高粱亲本系的出苗率、幼苗成活率、结实率均随着EMS诱变时间和浓度的增加而降低,突变率则随着EMS诱变时间和浓度的增加而升高。同一水平EMS处理对两亲本的抑制作用不同,恢复系10125的出苗率、成苗率、结实率受抑制作用均小于保持系2055B。综合考虑出苗率、结实率和突变率等数据,2055B的最佳诱变处理时间和浓度为14 h和0.25%,10125的最佳诱变处理时间和浓度是14 h和0.3%。通过对诱变后M2代进行表型观察、鉴定和筛选,获得了早熟、矮秆、分蘖等性状的突变材料,初步构建了粒用高梁EMS突变体库,为开展高粱育种和功能基因定位提供了新种质和基础材料。     

小麦高代新品系农艺性状相关性及聚类分析

小麦高代品系的农艺性状分析有利于育种材料的综合评价。为明确试验材料遗传差异和特点,辅助小麦品种的选育和改良,以自育的20个小麦高代新品系为研究对象,在大田条件下测定各品系的返青期分蘖数、抽穗期、成穗数等10个主要农艺性状,分析了各农艺性状的变异程度、相关性,并进行聚类分析。结果表明,成穗数(CV为15.3%)、不孕小穗数(CV为13.0%)变异范围较大,具有较大的改良潜力。同时可看出,各农艺性状相关性的较为复杂,越冬期分蘖数与返青期分蘖数、株高、成穗数呈极显著正相关。返青期分蘖数与成穗数呈极显著正相关。将20份参试材料采用离差平方和法在欧式距离水平上聚类划分为四大类,其中第Ⅲ类材料株高较高,综合性状好,产量三要素协调,分别为BH171870-2-1、B151124-1-2、秦农168(CK)、B110719-1-1-2、B150317-2-1、B150336-1-2,其中以B110719-1-1-2与对照材料秦农168最为接近,综合表现较优,可作为下年陕西省冬小麦区域试验或国家冬小麦区域试验参试材料。     

甘蓝型油菜EMS诱变后代农艺性状观察及分子检测

利用不同浓度甲基磺酸乙酯(EMS)溶液处理甘蓝型油菜常规品种川油20和渝黄1号选系种子,结果表明:EMS对成苗率的抑制作用随着浓度的增加而增强,浓度1.0%为半致死量。M1中出现叶片卷曲、皱缩、黄化、双茎、扁茎和植株矮化等变异性状;M2中筛选到双茎、长角、多分枝等变异性状。对M2长角果等产量性状变异株进行考察,结果表明变异株角果长度(果身和果喙)高于对照,有效分枝数、有效角果、角果粒数和千粒重高于对照,一次分枝高度低于对照。对变异株进行SSR分析表明,变异株与对照在电泳条带上表现出多态性,进一步证明了变异的真实性。     

18个胡麻品种农艺性状和品质性状评价

在景泰县对18个引进胡麻新品种的主要农艺性状和品质性状进行分析评价。结果表明,适宜景泰县推广种植的丰产型胡麻品种有陇亚10号、陇亚13号和晋亚10号;适宜加工的含油量高、含亚麻酸高的优质品种分别是张亚1号和内亚6号。     

黄瓜突变体库的构建及表型变异的初步研究

为构建黄瓜突变体库,利用不同浓度的甲基磺酸乙酯(EMS)溶液在不同处理时间下诱变华南型黄瓜高代自交系6457,并对诱变前后黄瓜表型变异特征进行分析。结果表明,根据诱变后的种子发芽率、成苗率,筛选出1.5%EMS处理10 h为最佳诱变条件。采用最佳诱变条件处理2 500粒黄瓜种子,构建了包含221个M₂株系的黄瓜突变体库。在M₁群体中出现叶片皱缩、叶色嵌合、植株多卷须、矮化、黄化、白化、畸形、果实嵌合体等变异性状,表型突变频率达18.9%;在M₂群体中筛选到长瓜、短瓜、心形叶、花萼叶片化、矮化植株等典型的突变体,表型突变频率达11.7%。本研究结果丰富了黄瓜种质资源,为黄瓜功能基因组学研究和新品种选育提供了一定的理论依据。     

EMS诱变花生珍珠红1号创制优良新种质

为创制花生优良新种质,以花生品种珍珠红1号的干种子为材料,采用浸泡法开展甲基磺酸乙酯(EMS)诱变研究。结果表明,以半致死剂量为选择标准,适宜诱变条件为0.8%EMS处理10 h;筛选获得9个优良M₅突变系,其中4个表现出产量高、品质优、综合性状优良等特点。上述4个M₅突变系干荚果产量较对照(珍珠红1号)增加10.93%～26.78%,出仁率均高于对照;在品质方面,诱珍珠红1号2Ⅱ/19油酸含量为56.68%、油酸/亚油酸比值(O/L)为1.92,分别较对照提高8.44个百分点和0.57;诱珍珠红1号2Ⅲ/8亚油酸含量为39.05%,较对照提高3.28个百分点;诱珍珠红1号2Ⅲ/10粗脂肪含量为54.52%,较对照提高1.50个百分点;诱珍珠红1号3Ⅰ/8油酸含量为53.70%、O/L为1.71,分别较对照提高5.46个百分点和0.36。ISSR分子标记结果表明,9个优良M₄突变系与珍珠红1号在分子水平上均存在明显差异,突变系之间在分子水平上也存在明显差异。本研究结果为花生遗传改良和功能基因研究提供了优良的新种质,为花生...     

EMS诱发小麦京411突变群体构建及Wx-A1基因突变体鉴定

为扩大小麦突变群体类型,提高目的基因点突变挖掘效率,选用北部冬麦区骨干亲本京411为材料,利用甲基磺酸乙酯(ethyl methylsulfonate,EMS)化学诱变剂构建小麦突变群体,以Wx-A1为候选基因,用TILLING技术检测所创建的突变群体。结果表明,0.90%EMS溶液处理8 h和1.50%EMS溶液处理4 h均能获得较好的损伤效果,致死率分别达到38.47%和56.00%;在此基础上创建了包含867个株系的M2突变群体,在该群体中获得Wx-A1基因的7个点突变,突变密度为1/67.0 kb;其中预测有功能变异的4个错义突变系均可以稳定遗传至下一代,其直链淀粉含量降低2.8%~7.4%。本研究所构建的小麦突变群体可以作为其他目的基因的TILLING检测材料,用于小麦目的基因突变挖掘及功能基因组学研究。     

金针菇种质资源5个农艺性状与SSR标记的关联分析

金针菇(Flammulina velutipes)是一种重要的商业化栽培食用菌,为挖掘控制金针菇重要农艺性状的基因组区段,本研究以90份金针菇种质资源为实验材料,测定其原基期、菌柄直径、菌柄长度、菌盖直径和单瓶产量5个农艺性状,利用全基因组序列开发的95份多态简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)标记对供试材料进行基因组扫描,在分析实验材料的群体结构和连锁不平衡基础上,采用一般线性模型方法对5个农艺性状进行关联分析。结果表明,各供试材料的5个农艺性状均有极显著差异。95份多态SSR标记共检测到582个等位变异,平均每个位点的等位变异数为6.13个。标记多态信息含量(polymorphism information content,PIC)变化范围为0.204~0.818,平均为0.542。群体遗传结构分析将供试材料分为8个亚群体,群体内SSR位点间存在较高的连锁不平衡(linkage disequilibrium,LD),不平衡程度D’值大于0.5的组合数占总组合数的33.01%。关联分析检测出28个标记与5个性状显著相关,其中原基期的关联标记有2个,菌柄直径的关联标记有12个,菌柄长度的关联标记有3个,菌盖直径的关联标记有9个,单瓶产量的关联标记有5个。关联SSR标记对表型变异解释率的变幅为5.11%~23.55%。研究表明,所选金针菇种质资源群体的遗传多样性以及连锁不平衡程度较高,适用于关联分析研究。本研究结果对金针菇核心种质资源库构建以及分子标记辅助育种具有参考价值。     

EMS离体诱变及抗草莓灰霉病愈伤组织的筛选

试验用甲基磺酸乙酯（EMS）处理草莓愈伤组织后通过草莓灰霉病病原毒素（Toxin）离体筛选获得抗病愈伤组织并诱导成苗。EMS诱变处理‘幸香’草莓离体叶片产生的愈伤组织,用经毒力检测的草莓灰霉菌毒素粗提液进行离体筛选,通过在愈伤组织继代培养中附加不同浓度毒素粗提液,以确定适宜的抗病选择压,获得抗灰霉病突变体材料。结果表明,将愈伤组织直接进行EMS处理的成活率高于将愈伤组织切割成小块继代培养再经EMS处理的愈伤组织;且0.2% EMS处理1h为最适剂量。在含80%毒素粗提液的培养基培养10 d为抗性筛选的适宜选择压。诱变处理后的867块愈伤组织,在经不连续二次筛选后有195块成活,成活率22.5%,其中有82块再生出了不定芽,再生率为42.1%。不定芽经生根后移栽至田间进一步进行抗性鉴定。     

Salt Tolerance of Seedling and Adult Bread Wheat Plants Based on Ion Contents and Agronomic Traits

Abstract

A greenhouse experiment was conducted on two salt‐tolerant, two moderately tolerant, and two sensitive Iranian and exotic bread wheat cultivars and their F₁ generations to investigate the effect of salt stress on ion contents of young leaves, biomass yield, and salt stress tolerance index. The materials were evaluated in gravel culture under high salinity (EC=22.5 dSm^?1) and nonstress (EC=2.0 dSm^?1) conditions. Results of stress intensity showed that K⁺/Na⁺ ratio, biomass yield, and Na⁺ concentration were most affected by salt stress. There was no genetic relationship between Mg²⁺ and Ca²⁺ contents with salt tolerance. However, strong relationships were observed among K⁺/Na⁺ ratio, biomass yield, and stress tolerance index. Factor analysis revealed four factors, which explained 99.79% of the total variation among characters. Three‐dimensional plots based on the first three factor scores confirmed that the most salt‐tolerant cultivar was Roshan (an old Iranian cultivar), and Roshan×Alvand and Kharchia×Roshan and their reciprocal crosses were the best salt‐tolerant crosses.     

利用SSR标记和SNP芯片对小麦EMS突变体进行真实性鉴定

为鉴定EMS突变的真实性,本研究利用SSR标记和90 K SNP芯片对小麦品系H261及其EMS突变体进行检测。SSR检测结果表明,H261与LF2010和LF2099的差异SSR标记为0个,但与LF2100的差异SSR标记为10个,多态性比例为47.62%。SNP芯片分析结果表明,H261与LF2010和LF2099之间的差异位点分别为66和12个,分别占总数的0.080 9%和0.014 7%,2个突变体与H261的纯合差异SNP数目均为0;而H261与LF2100之间的差异位点为2 846个,占总数的3.487 9%,二者之间纯合差异SNP为784,占总数的0.960 8%。综上所述,LF2010和LF2099突变体与亲本H261的遗传背景高度一致,是H261经过EMS诱变的后代,而LF2100是天然异交或机械混杂产生的假突变体。本研究结果为更好地发挥小麦突变体在遗传改良和功能基因组研究奠定了一定的理论基础。