Studies of Multi-Allelic Polymorphism of Dominant Dwarfing Genes in Wheat

Dwarfing breeding of wheat in the world is confined to the exploitation of recessive dwarfing sources. None of the dominant dwarfing sources discovered in common wheat (Triticum aestivum L. ) has found wide exploitation in wheat breeding due to the extreme dwarfness of their plants (20 -55 cm). We found in our work that some stable mutant lines with their plant height enhanced to different extents could be obtained in large populations derived from the stock seeds of the dominant dwarfing sources Aibian1 carrying Rht10 on 4DS and being 20 - 55 cm tall and Aisu2 carrying Rht3 on 4BS and being 55 cm tall, or from their descendants of induced mutation treatments, or from the segregating descendants of their crosses with mid- or tall-statured genotypes. Subsequently, we studied these mutation-derived lines differing in plant height with near isogenic lines and observed that the character of their enhanced plant height bred true, each carrying a semidominant dwarfing gene for a definite height and that as the plant height of the mutation-derived lines increased, the yield-contributing characters of their near isogenic lines were significantly improved. When test crosses with marker genes and physiological and biochemical genetic marker tests were performed to re-localize the semi-dominant dwarfing genes carried by the mutation-derived lines, it was confirmed that they shared common loci with Rht10 and Rht3 and that they were all mutation-derived multiple alleles. It is thus speculated that dominant dwarfing genes are of "multi-allelic polymorphism". In other words, dominant dwarfing genes, which are ultra-dwarfing, are liable to develop by mutation into a group of multiple alleles with plant height enhanced to different extents and some may have a height close to the ideal plant height for wheat breeding. Therefore, these results offer a fundamentally new approach for the exploitation of dominant dwarfing sources in wheat breeding.     

新疆阿勒泰地区区域旱涝变化特征分析

利用1961-2008年阿勒泰地区7个气象站的降水量资料计算其区域旱涝指数（W,简称W指数）,主要采用线性趋势法、Mann-Kendall法（简称M-K法）分析其变化特征;选取5个典型干旱、湿润年的NCEP/NCAR资料,对比分析其500hPa环流形势的异同;选取前一年500hPa部分环流特征量与当年W指数进行相关分析。结果表明：年和各季的W指数均具有明显的年际和年代际波动,均有旱涝交替、连旱或连涝的特征。M-K突变检测分析结果表明,年、季W指数突变主要发生在20世纪60年代中后期和80年代中期。分析典型干旱与湿润年500hPa距平场表明,干旱年东欧至西西伯利亚为较强的正距平,新疆受暖脊控制,湿润年则相反。若前一年极涡面积偏小,强度偏弱,而西太副高强度偏强,面积偏大,并盛行纬向环流,次年W指数则容易偏大,即易出现涝年。科学准确认识该地区旱涝规律,把握未来旱涝趋势变化,及时进行农业结构调整,合理安排农业生产,是防御旱涝夺丰收的有效措施。     

木薯诱变育种研究进展

为了加快木薯优良品种选育进程,笔者简述了近年来国内外木薯诱变育种的研究进展。重点归纳了木薯诱变材料的选择、诱变方法、诱变方式、木薯诱变效应及突变体的鉴定、筛选及嵌合体的分离策略等方面,同时提出了目前木薯诱变育种存在的突变随机性和嵌合体等问题及解决方案。指出如何建立一套高效的诱变育种技术将是一个关键的问题。另外笔者认为诱变育种技术与离体技术、生物技术结合将是今后木薯研究的重点.     

鄂托克前旗近50年降水变化特征分析

本文利用鄂托克前旗1967-2018年气象观测站近50年的气象资料,对鄂托克前旗降水特征进行分析。结果表明：整体来说,鄂托克前旗的年降水量变化呈现微弱降低趋势,每10a大约减少1.2mm;28a时间尺度决定的主周期控制着该地区的年降水变化特征,通过周期和突变分析,预计未来三年左右降水高于多年平均值,随后的14年左右时间内降水量呈现减少趋势,逐渐低于多年平均降水量。     

高能混合粒子场辐照小麦的突变效应分析

 【目的】分析高能混合粒子场（CR）辐照冬小麦所产生的突变效应,并与60Co-γ射线处理相比较,研究其诱变效率。【方法】以0、145、195、284和560 Gy剂量的CR和γ射线分别处理两个冬小麦品种ZY9和ZH7,室内发芽鉴定处理当代的损伤效应,田间筛选表型变异突变体并做考种分析。【结果】高能混合粒子场与γ射线处理对这两个小麦品种的生长抑制均存在明显的剂量效应,并且高能混合粒子场处理的损伤效应明显高于γ射线,ZH7的辐射敏感性大于ZY9,处理小麦的适宜剂量在200～300 Gy之间。M2代群体中出现了包括株高、穗型、生育期等多种性状变异,在适宜或稍高剂量时可以引起明显高于γ射线处理的有益突变。CR诱变ZY9的总突变频率和有益突变频率分别为5.42%～11.68%和2.75%～7.29%,ZH7则分别达到10.35%～22.12%和6.62%～10.49%,均高于γ射线处理频率。【结论】高能混合粒子场处理小麦能够产生比γ射线更高的相对生物学效应,而且辐射敏感性较高的品种,经处理后其后代诱发有益突变的频率较高,获得优良变异的几率也相对较高。     

铜陵市近50年气温变化的小波分析

[目的]研究铜陵市气温变化规律。[方法]利用连续小波变换分析气温变化时间序列的多时间尺度变化及突变特征,对铜陵市1960～2009年的气温资料进行了探讨。[结果]铜陵市气温的年际及年代际时间尺度在时域中分布不均匀,具有明显的局部化特征;近50年来铜陵市的气温大致经历了一个由偏冷转向偏暖的过程,转折点位于1995年前后;其气温变化具有多层次的时间尺度结构,阶段性特征明显,年平均气温、年最低平均气温及年最高平均气温三者间的变化特点在长周期上具有相似性,在短周期变化上不尽相同。[结论]连续小波变换能将气温时间序列的频率特征在时间域上展现出来,清晰地给出各种时间尺度的强弱、分布情况及气温冷暖变化趋势和突变点,从而找出气温变化的主要周期.     

利用EMS化学诱变改造玉米自交系的研究

选用生产上的玉米骨干自交系,使用不同浓度的甲基磺酸乙酯(EMS)处理其成熟花粉.处理后代采用系谱法种植;在后代群体选择早熟、晚熟和各种有利用价值的株型变异;通过M1、M2代两代田间选择和M3代田间鉴定, 从多个自交系中选出了已稳定的早熟、晚熟突变体和一个有利用价值的株型突变体;并得出浓度为0.667×10-3的EMS-石蜡油有利于早熟突变的发生,而大于10-3的EMS-石蜡油有利于晚熟突变的发生.由于所得自交系为原自交系的等基因突变体,因此该技术在育种实践和理论上具有重要意义。     

猕猴桃辐射诱变效应的初步研究

用60Co-γ射线处理"和平红阳"和"和平一号"2个猕猴桃品种幼芽,并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:嫁接萌芽率变化的一般趋势是随着辐射剂量的加大而降低;随辐射强度的增加,使萌发芽的死亡率加大,导致最终成活枝的比例降低.参试品种的半致死剂量在50～75 Gy之间.辐射在引起猕猴桃幼芽生理损伤的同时,亦会诱发性状变异.2个品种的茎长、叶柄长、叶片宽等性状50 Gy处理和CK间的差异均达到显著水平,2 a试验取得一致的结果.而茎直径和叶片长度,不同品种及不同年份的表现不同.辐射处理会提高性状的变异系数,增加性状的变异度,为选择提供更丰富的变异材料.表明辐射诱变在猕猴桃品种改良中有重要的研究应用价值.     

氯化汞对草地贪夜蛾sf9细胞及核型多角体病毒的损伤与致突变研究

目的试验以草地贪夜蛾细胞sf9作为受体,检测氯化汞对其生长发育的影响。方法采用台盼兰染料排斥法测定细胞活力,苏木素-伊红染色法检测细胞中的微核,对经氯化汞处理诱变的病毒AcMNPV的DNA进行PCR扩增,产物经测序后进行分子突变分析。结果sf9细胞在4μg·ml-1的氯化汞浓度作用下,其细胞表面变得粗糙,分裂生长减慢,当剂量增大到7μg·ml-1时,便可观察到一些细胞的细胞膜破裂,在9μg·ml-1时,某些细胞的完整性受到破坏。用苏木素-伊红染色法检测细胞中的微核现象时,9μg·ml-1氯化汞处理区的微核率高达6.8%,有些细胞出现三核甚至多核的核裂现象,反映部分细胞的完整性受到一定程度的损伤。AcMNPV病毒经氯化汞短时间处理后接种于sf9细胞,多角体在sf9细胞中的形成数目较对照区少,异常多角体的比例增加,抽提经氯化汞处理的AcMNPV的DNA,采取PCR技术进行扩增反应,对获得的扩增产物进行测序分析,发现DNA序列上的碱基有2处G→C、T→C的转换和碱基缺失的现象。结论一定剂量的氯化汞将会引起草地贪夜蛾sf9细胞及核型多角体病毒的损伤与致突变。     

微生物诱变育种方法研究进展

概述了3种不同的诱变剂（物理诱变剂、化学诱变剂和生物诱变剂）对微生物诱变育种的研究进展,介绍了诱变效应、作用机制及在实践中的应用。