不同化学试剂和处理方式加倍小麦单倍体植株的效果

【目的】长期以来,小麦单倍体植株染色体加倍主要采用移栽前秋水仙素溶液通气浸泡分蘖节方法,该方法存在操作复杂、污染环境等问题,而且秋水仙素毒性较强、用量较大、价格较高。本研究的目的是建立小麦单倍体植株简便、安全、高效的加倍方法,寻找可以替代秋水仙素用于小麦单倍体植株加倍的化学试剂。【方法】通过小麦品系Fielder花药培养,小麦品种科农199、新春9号和小麦品系CB037、中国春（CS）与玉米自交系郑58杂交获得小麦单倍体植株,小麦品系中国春与甘肃黑麦杂交获得小麦-黑麦双单倍体植株,利用0、5、10和20 mmol·L^-1秋水仙素溶液分别采取分蘖节加注、叶片涂抹和培养基表面添加方式对不同来源小麦单倍体植株进行加倍,并采用培养基表面添加0、30、60和120 μmol·L^-1甲基胺草磷、炔苯酰草胺和氟乐灵溶液对小麦单倍体植株及小麦-黑麦双单倍体植株加倍,比较不同加倍方法和3种除草剂的加倍效果,确定各个加倍试剂的适宜浓度。【结果】不同浓度秋水仙素溶液（0、5、10和20 mmol·L^-1）加注小麦与玉米杂交单倍体植株分蘖节部位对小麦单倍体植株不具有加倍效果,不宜在小麦单倍体植株加倍中采用。10 mmol·L^-1秋水仙素溶液涂抹拔节期小麦单倍体植株叶片的加倍率为7.7%,其他3个秋水仙素溶液浓度没有加倍成功,也不适合小麦单倍体植株加倍。培养基表面添加4个浓度秋水仙素溶液处理小麦花药培养单倍体植株的加倍率分别为26.7%、42.9%、73.3%和85.7%。表明培养基表面添加秋水仙素溶液对小麦单倍体植株的加倍效果最好,适宜浓度至少为20 mmol·L^-1。培养基表面添加0、30、60和120 μmol·L^-1炔苯酰草胺溶液处理小麦与玉米杂交单倍体植株的加倍率分别为0、0-57.1%、28.6%-75.0%和0-100%,其他2种除草剂处理小麦与玉米杂交单倍体植株没有成功;培养基表面添加120 μmol·L^-1炔苯酰草胺溶液处理小麦与黑麦杂交双单倍体植株的加倍率为9.0%,添加其他3个浓度炔苯酰草胺溶液和其他3种加倍试剂均没有结实。【结论】60-120 μmol·L^-1浓度炔苯酰草胺溶液对小麦单倍体植株加倍具有较好效果,培养基表面添加适宜浓度秋水仙素和炔苯酰草胺溶液对小麦单倍体植株加倍有效,而且简单易行。     

小麦籽粒淀粉积累动态的条件和非条件QTL定位

 【目的】阐明影响小麦籽粒淀粉基因/QTL的时空表达和动态变化情况,为运用条件QTL更好地揭示小麦籽粒淀粉动态积累的基因表达提供参考。【方法】本研究以小麦品种花培3号和豫麦57构建的168个双单倍体（doubled haploid, DH）群体为材料,在6个不同的环境下种植,分别在花后12 d、17 d、22 d、27 d和32 d取样,对小麦籽粒淀粉含量（GSC）积累的条件和非条件QTL进行分析。【结果】在籽粒灌浆的5个时期,一共检测到7个非条件QTL和4个条件QTL,没有一个条件QTL能在测定的5个时期都有效应。7个非条件QTL分别分布在2A、3A、3B、4A、5D染色体上,其中QGsc4A在整个灌浆过程都能表达,5个时期的表型变异贡献率分别为13.57%、16.57%、21.96%、22.53%、22.90%。4个条件QTL中,QGsc4A在花后12 d、17 d、32 d均能检测到,总贡献率为21.80%,对籽粒淀粉积累的净增长量起主要作用。其它非条件QTL和条件QTL只在一个或几个阶段出现且效应值较小,花后27 d没有检测到条件QTL。【结论】控制GSC积累的数量性状基因以一定的时空方式表达,小麦籽粒淀粉积累的QTL动态分析,可以了解小麦籽粒淀粉积累的遗传规律及其对小麦籽粒发育的影响,为小麦产量和品质形成的分子基础的深入研究提供参考。     

甘蓝杂种一代小型品种组合的筛选

【目的】选育优质、抗病、商品性好、早熟的甘蓝杂种一代小型新品种,以丰富国内小型专用甘蓝品种市场。【方法】以胞质雄性不育系为母本、DH系为父本培育甘蓝杂种一代新组合,在甘蓝苗期和结球中期调查植株抗病性,在叶球成熟后测量球叶帮叶比、叶球紧实度、中心柱长、球叶生食品质等优质性,在叶球收获时统计植株农艺性状、小区产量等,筛选符合育种目标的品种。【结果】通过组合筛选比较试验,获得CMS85-124×DH10-249(CX06)和CMS85-124×DH12-19(CX07)杂种一代组合,其综合农艺性状和经济性状优良,符合甘蓝小型品种育种目标。CX06和CX07杂种一代组合叶球较小,单球质量分别为0.56和0.55kg,叶球呈圆球型,球叶帮叶比均小于30%,紧实度均在0.50以上,中心柱小于叶球高的1/2,生食品质脆嫩、较甜,高抗黑腐病和芜菁花叶病毒病(TuMV),产量分别为50 175和49 500kg/hm2,分别比对照秦甘50增产6.7%和5.3%。【结论】筛选的CMS85-124×DH10-249和CMS85-124×DH12-19 2个组合均为理想的甘蓝杂种一代小型品种,可进一步大面积生产示范。     

棉花半配合材料VSg在遗传育种中的应用

以VSg作母本与其它材料杂交可以培育父性单倍体,但不同材料作父本与VSg杂文F₁所产生的父姓单倍体的比率不同.以海岛棉或海岛棉品种间杂交F₁作父本时较高(2.5%),海陆种间杂交F₁作父本时次之(1.3%),陆地棉或陆地棉品种间杂交F₁作父本时较低(0.7%).用秋水仙素水溶液处理父性单倍体植株后获得13个加倍单倍体株系.以VSg单倍体植株作母本与正常异源四倍体棉花杂交可以获得非整倍体.     

牙鲆雌核发育研究进展

牙鲆(Paralichthys olivaceus)是一种重要的海水经济鱼类,其雌性生长速度显著快于雄性。因此,生产全雌牙鲆对提高养殖产量和经济效益具有重要意义。雌核发育是一种特殊的有性生殖方式,在这种生殖方式中,灭活的精子进入卵子,激活胚胎发育,但精核不与卵核融合形成合子,所以雌核发育的个体只具有母本的遗传信息。目前,牙鲆已成为雌核发育技术应用于产业的代表性鱼类。本文对牙鲆人工诱导雌核发育的研究进展进行综述,介绍牙鲆减数分裂雌核发育和有丝分裂雌核发育的诱导方法,以及雌核发育技术在性别控制、克隆制备等育种研究中的应用。最后,作者提出"雌核发育育种体系"构想,并对其在鱼类育种和遗传研究中的应用前景进行展望。     

小麦×玉米诱导小麦单倍体高效系统的建立

为建立一套高效的小麦×玉米单倍体诱导系统用于构建小麦DH群体,采用杂交后剪穗进行人工控制环境条件的室内离体培养法和田间常规杂交法诱导小麦×玉米单倍体,研究了不同培养环境、离体培养时环境温度、常规杂交法时T>10℃有效积温对单倍体成胚率和成苗率的影响。结果表明:就平均成胚率而言,离体培养法(23.6%)>常规杂交法(18.1%),获得最高成胚率的环境温度为21℃~23℃,T>10℃有效积温为188℃;就平均成苗率而言,离体培养法(18.7%)高于常规杂交法(15.1%),获得最高成苗率的环境温度为23℃,T>10℃有效积温为188℃。并在此基础上建立了一套高效、可靠、重复性好的小麦×玉米单倍体诱导系统。实验还表明大田条件下,授粉后12~14d的培养时间不宜作为小麦×玉米单倍体剥胚的时间标准,而应以授粉后外界环境提供的T>10℃有效积温作为剥胚的时间标准可能更准确。     

利用DH群体进行白菜株高和开展度的QTL定位分析

应用AFLP、SRAP、RAPD、SSR及同工酶等标记构建的326个标记位点的白菜遗传图谱和81个DH株系群体,采用M apQTL 5软件对白菜的株高和开展度进行QTL定位。结果表明：通过2年试验,在10个连锁群上共检测到27个QTL,主要分布在R 5、R 10连锁群上：其中控制株高的有11个,控制开展度的有16个;获得2年稳定表达的控制株高的QTL 1个,控制开展度的QTL 3个;各QTL加性效应各不相等,其遗传贡献率为13.3%-29.2%;控制株高和控制开展度的QTL位点表现为紧密连锁或相似的位置,主要集中在R 5连锁群上。     

基于玉米DH育种技术的“吉农玉833”选育报告

按照Reid、Non-Reid、Dom及其构成的三角型杂种优势模式,构建基础群体,采用DH育种技术于2015年育成玉米新品种"吉农玉833"。该品种在吉林省2013—2014年区域试验中平均产量13 724.0 kg/hm~2,比对照品种"郑单958"增产10.5%。2014年生产试验平均产量12 278.0 kg/hm~2,比对照品种"郑单958"增产8.1%。2015年3月通过吉林省农作物品种审定委员会审定。该品种的育成进一步证明了适于当地的杂种优势模式理论原则,以及DH育种技术的成熟。     

牛体外受精卵5～10细胞期单一卵裂球染色体诊断

利用单一卵裂球的染色体诊断牛体外受精5－～10－细胞期胚胎的正常性。牛体外受精后5－～10-细胞期的胚胎用0．5％链霉蛋白酶处理分离单一卵裂球，然后用100ng/ml长春花碱处理10h，制作染色体标本。检查33枚不同发育期胚胎及卵裂球185个，有43．8％的可进行染色体分析（81／185）。结果表明，正常2倍体的发生率为46．9％，染色体异常的卵裂球中，单倍体的发生率为50．6％，显著高于多倍体（2．5％）的发生率（P＜0．001）。单倍体中含有X－性染色体和含有Y－性染色体的性比基本相同。引起单倍体发生的原因可能是由于卵母细胞的孤雌发育或受精过程中精子穿入未成熟卵后由雄性原核产生。     

Segregation of 12 isozyme genes among doubled haploid lines derived from a japonica x indica cross of rice (Oryza sativa L.)

Summary The segregation of 12 heterozygous isozyme markers was analyzed among F₂ plants and 51 anther culture (AC)-derived lines obtained from the japonica × indica cross of rice, IRAT 177 × Apura. All the lines except two were homozygous products of recombination of the two parental phenotypes. Doubled haploid (DH) lines derived from plants regenerated from the same callus were identical, confirming previously obtained results in rice. Surprisingly, some lines derived from different calli were also identical, suggesting a phenomenon of early callus fragmentation. All these observations at the isozyme level were confirmed by field evaluation. Deviations of segregations from the expected 1 : 1 ratio were observed at 4 loci among the DH lines. Among these, two were also noted among the F₂ plants. The two other distortions, both in favor of the japonica allele, were observed specifically in the AC-derived materials.Although this concerns a small proportion of the genes under study, it suggests that the embryogenic microsporal population does not represent a random gametic array. On the other hand, evaluation of recombination between isozyme genes located on chromosome 6 appears consistent with F₂ data and data previously recorded on the other japonica × indica crosses. The potential use of isozymes in breeding doubled haploids derived from remote crosses in rice is discussed.Abbreviations MCPA = 2-methyl-4-chlorophenoxyacetic acid - IAA = indolacetic acid - AC plant or line = anther culture-derived plant or line - DH line = doubled haploid line