一个花生EMS突变体的鉴定及其生长习性的遗传分析

生长习性是影响花生种植密度的重要因子,与株型育种及产量高度相关。花生突变体A38来自匍匐型高油酸品种Sun Oleic97R的EMS诱变,其株型直立,且高抗花生晚斑病。本研究以该突变体A38与其野生型Sun Oleic97R杂交构建的F_1、F_2群体为材料,开展了A38的表型鉴定及其生长习性的遗传分析。与匍匐型的Sun Oleic 97R相比,突变体A38的生长习性为直立型,所有F_1植株表现半匍匐表型,F_2分离群体中直立、半匍匐和匍匐的分离比例比符合1∶2∶1。表明A38的直立突变表型受单隐性核基因控制,匍匐对直立为不完全显性。研究结果将为下一步控制花生生长习性基因的克隆、株型的分子设计育种改良奠定基础。     

大麦EMS突变体库构建和突变体筛选

为研究大麦重要功能基因并给大麦遗传育种提供新的种质资源,通过甲基磺酰乙酯(EMS)诱变处理优质、高抗黄花叶病大麦品种苏啤6号,从2400个M_2代株系中筛选出152个突变株系,突变频率为6.33%。其中,幼苗习性突变株系36个,突变率为1.50%;叶部突变株系34个,突变率为1.42%;茎部突变株系33个,突变体率为1.38%;穗部突变株系22个,突变率为0.92%;成熟期和育性突变株系27个,突变率为1.13%。经过M_3代验证,获得可稳定遗传的各类突变株系43个。     

甘蓝型油菜EMS突变体库构建及抗除草剂突变体筛选

为了利用诱变技术快速创造变异类型丰富的油菜新材料用于油菜遗传改良,分别用0.4%、0.8%、1.0%和1.2%的EMS（甲基磺酸乙酯）溶液对甘蓝型油菜中双9号种子进行诱变处理。结果发现：（1）1.0%的EMS溶液是处理中双9号干种子的最适浓度,4种不同浓度处理M2代表型变异率依次为11.26%、14.82%、27.19%和12.38%;（2）EMS诱变具有器官特异性;（3）M2代突变体库中筛选到3株苯磺隆抗性突变体,突变率约为10-4。现已创建了包括子叶、叶片、花器、株型、角果等多器官变异类型的突变体库,为油菜遗传研究提供了丰富的种质资源。      

三雌蕊小麦EMS诱变株系的农艺性状评价及SSR多态性分析

为获得新的小麦雌蕊和雄蕊突变材料,并促进小麦遗传改良和功能基因组学的研究,利用甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)对三雌蕊小麦(TP)种子进行诱变处理,确定半致死浓度和时间,并对诱变的突变体进行SSR检测和农艺性状分析。结果表明,TP种子适宜的EMS诱变条件为0.8%的EMS处理8 h。利用EMS诱变处理5 000粒TP种子,结果在其M₃单粒传群体中共发现20个能稳定遗传的雌蕊和雄蕊突变株系。农艺性状分析表明,与TP相比,20个突变株系的穗粒数明显减少,部分突变株系的株高、穗长等性状与TP之间具有显著差异。SSR分析结果表明,22个SSR标记共扩增得到61个等位基因位点,平均每个标记可以检测到2.77个等位基因。获得42条多态性条带,多态性为68.85%。20个突变株系和对照TP的遗传相似系数变化范围为0.352 9~0.956 5,说明这些突变体具有丰富的遗传多样性。聚类结果表明,不同突变性状之间可以较好地被区分开,相同突变性状（尤其是单雌蕊性状）可以被较好地聚在同一簇下。     

EMS诱导的盛农1号小麦突变体筛选与鉴定

突变体诱导是创造小麦遗传材料和选育新品种的重要途径之一。通过甲基磺酸乙酯（EMS）处理高产、抗白粉病品系盛农1号,从4 500个M₂代穗系中筛选出174个突变体穗系,突变率为3.86%。其中,穗部突变体32个,突变率为0.71%;叶部突变体47个,突变率为0.89%;茎部突变体22个,突变率为0.49%;育性和成熟期突变体12个,突变率为0.27%;其他类型突变体11个,突变率为0.24%;农艺性状优于对照盛农1号的突变体57个,突变率为1.27%。经过M₃代验证及生物学性状和农艺性状调查,获得可稳定遗传的株系18个,其中,穗部突变体6个,茎秆突变体1个,叶部突变体6个,早熟突变体3个,晚熟突变体2个。农艺性状分析表明,穗部突变体SS4、SS5、SS6和SS16的小穗性状优于盛农1号。这些新突变体为小麦品种改良和遗传研究提供了新的材料。     

白燕2号EMS突变体的形态鉴定与遗传变异分析

为促进燕麦的遗传改良,采用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(Ethyl methane sulfonate,EMS)处理裸燕麦品种“白燕2号”种子,构建燕麦EMS突变体库,对获得的M²代突变体的形态特征进行调查鉴定,估计突变效果并采用内含子切结点引物和长随机引物的PCR技术分析M²代突变体间的遗传多态性。结果显示,所创制的燕麦突变体库的M²代个体间表现出了丰富的遗传变异,变异的总频率为 7.17%。采用15个内含子切接点引物和长随机引物对其中39个突变体株系进行PCR检测,共扩增出99条谱带,其中多态性条带65条,多态性条带比率为65.7％。突变体株系间的遗传相似系数为0.667～0.973,表现出丰富的遗传变异。表明构建的燕麦EMS突变体库具有丰富的突变类型,可用于燕麦重要性状突变体的筛选和候选基因的功能分析。     

旱稻品种IRAT109辐照诱变突变体的筛选和鉴定

利用γ射线辐照处理旱稻品种IRAT109的干种子样品,加代至M2后混收种子,分批在水田和干旱胁迫条件下种植M3群体,通过苗期、分蘖期和抽穗期的观察获得突变单株,加代繁育至M5后考查可稳定遗传的突变性状,共获得260份不同性状的突变体。介绍了其中部分突变体在叶片、茎秆、穗部、籽粒形态和抗旱性等方面表现,配制个别突变体与野生型的F2群体并初步观察分离比例。讨论了筛选抗旱性相关突变体的技术困难和该套突变体群体的应用价值。     

小麦航天诱变抗条锈病突变体的筛选与鉴定

航天诱变后代遗传变异评价和表型鉴定对航天诱变育种材料的筛选具有重要意义。为了从小麦品种兰天15和郑麦9023的航天诱变后代中筛选出抗条锈病突变体,采用21对核心引物对其航天诱变后代与亲本的遗传相似性进行评估,用条锈菌菌株CYR32、CYR33和V26/G22对航天诱变后代进行苗期和成株期抗病性鉴定。结果表明,兰天15的航天诱变衍生系与亲本间差异标记数量较多,且抗条锈性和芒的有无等性状发生了遗传分离,推测可能存在异花授粉导致的遗传重组;郑麦9023的航天诱变衍生系与亲本差异标记数量均不超过2个,且苗期抗病性等绝大部分性状均与亲本相同,仅成株期抗病性较其亲本有明显提高,推测成株期抗病性变异可能来自航天诱变。结果表明,郑麦9023部分具有成株期抗病性的优良选系,可用于小麦抗条锈育种。     

油菜细胞诱变及抗草酸突变体的筛选

以甘蓝型油菜品种中双一号愈伤组织为材料，用ＥＭＳ、ＮａＮ３进行诱变处理．以草酸为选择剂进行了抗性筛选。经２％ＥＭＳ处理的愈伤组织扩增３代后，从８７２块愈伤组织中．筛选到７块抗（耐）３．５ｍｍｏｌ草酸的愈伤组织，其中有５块抗性稳定。抗性克隆的抗坏血酸氧化酶活性无甚变化，但多酚氧化酶以及过氧化物酶的酶活性都有显著的提高。     

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。     

EMS诱变玉米自交系种质创新应用

利用0.5 mg/L EMS诱变玉米自交系K22及B73花粉,构建2 206个株系不同遗传背景的玉米突变体库,从M₂和M₃后代筛选到包括株型、叶型、叶色、育性、抗逆、表皮形态建成等表型变异的一系列突变体。具有育种应用潜能的E16、E199和W594突变材料,可供用于选育矮秆、低穗位高、耐密植抗倒伏型新品种。对调控植物表皮形态建成的E88和sep-1（smooth epidermal pavement cell lobes-1）突变体进行表皮形态、发育模式鉴定及遗传学分析,构建了F_2：3分离群体。     

若干生态不育型小麦的可恢复性及部分小麦品种对其育性的恢复力

为研究生态不育型（EMS）小麦的恢复性,以27个EMS小麦及60个来自中国南方与北方的普通小麦为材料,研究了EMS小麦的可恢复性及若干小麦品种对其育性的恢复力,并对可恢复性和小麦品种对其育性的恢复力进行了分类。结果表明,EMS小麦按其可恢复性可分为“难恢型”（恢复源主要在南方冬麦区）和“易恢型”（南、北方冬麦区都有较多恢复源）两类。“难恢型”恢复源较窄,如农大95-1s、农大3338-13s;“易恢型”恢复源较宽,如943ls。按对EMS小麦的恢复力,参试小麦品种可分为“广恢型”、“亚广恢型”、“窄恢型”三类。“广恢型”品种对多数EMS小麦具有恢复力,是EMS小麦的共同恢复源（如21688）;“亚广恢型”品种对部分EMS小麦具有恢复力,其可恢复的EMS范围较“广恢型”品种窄,而较“窄恢型”品种广（如天引4号）;“窄恢型”品种仅对少数EMS小麦具有恢复能力,其可恢复的EMS小麦的范围最小（如运83-2、19643）。     

油菜黑胫病菌T-DNA插入诱变因素优化及突变体筛选

油菜黑胫病是由Leptosphaeria biglobosa引起的一种真菌病害。这种病害在我国油菜产区广泛发生,并造成一定的经济损失。为通过获取突变体来研究L. biglobosa的生态适应性机制及致病机制,本文优化了影响农杆菌介导转化（ATMT）油菜黑胫病菌L. biglobosa菌株Lb731的因素,评估转化子质量,并筛选相关突变体。结果明确了农杆菌介导转化菌株Lb731的最佳因素：潮霉素B浓度为50 μg/mL,转化受体（分生孢子）培养时间为15 d (20℃),浓度为2 × 10^7~8孢子/mL,农杆菌-受体共培养温度为25℃,共培养时间为72 h。在最适条件下的转化效率达到80个转化子/百万分生孢子。T-DNA插入基因组的频率为100%,单拷贝插入频率为72.7%,转化子抗潮霉素性状能稳定遗传。从2136个转化子中获得了11个菌丝生长减缓突变体,7个色素产生缺陷突变体和14个分生孢子产生缺陷突变体,并从这些突变体中鉴定出7个致病力丧失突变体。采用hiTAIL-PCR技术,从3个突变体中获得了T-DNA插入位点侧翼序列。上述结果为深入研究L. biglobosa的生态适应性机制及致病机制提供了材料和线索。     

高油酸花生新品种豫花37号选育及遗传分析

豫花37号是以高产、广适性品种海花1号为母本,以高油酸小果开选016为父本,通过有性杂交和系谱法选择,在分离世代综合运用近红外品质检测、异地生态鉴定、分子标记辅助选择等育种方法选育而成的珍珠豆优质高油酸花生新品种。2012年和2013年参加河南省珍珠豆型优质花生区试,两年9个试验点荚果平均单产达到4583.55 kg/hm2,比对照远杂9102（普通油酸品种）增产2.68%;2014年参加河南省珍珠豆花生生产试验,6个试验点荚果平均单产5084.4 kg/hm2,比对照远杂9102增产10.84%;于2015年通过河南省品种审定委员会审定,夏直播生育期116 d左右。本研究进一步对豫花37的遗传背景和控制油酸含量的两对主效基因的突变类型进行了分析,对后续高油酸品种选育具有一定借鉴意义。     

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。     

EMS处理对豇豆生长发育的影响

为了使EMS诱变在豇豆育种中发挥最佳效果,获得优质的诱变材料,对豇豆品种‘天畅9号’、‘银豇王’进行了3种EMS浓度、3种处理时间的诱导处理,并对当代的种子萌发、幼苗生长、植株主要农艺性状及生化指标的变化进行研究。结果表明:EMS能导致豇豆种子的发芽力和生长速率下降,叶片变小,而种子浸出液电导率、幼苗SOD活性及可溶性蛋白质含量增加;对银豇王的叶绿素含量、一级分枝数、结荚性有增加倾向,而天畅9号表现相反。处理剂量以浓度0.3%EMS、时间3~4 h为宜。     

EMS诱发大豆“南农94-16”突变体库的扩建及部分突变体的SSR分析

甲基磺酸乙酯(EMS)是一种稳定、高效的诱发点突变的诱变剂.采用EMS处理大豆"南农94-16"的种子,在初步构建大豆突变体库的基础上进一步扩建了大豆突变体库,获得95份茎、叶、花、种子等性状变异的突变材料.采用200对SSR标记分别对其中高蛋白、叶黄化等9个不同性状的突变体进行了鉴定.结果表明:与对照相比突变体发生了多位点的变异.构建的突变体库不但可以作为新的种质资源,而且可促进大豆功能基因组研究的开展.