基于最小平方误差的单倍体和二倍体分类方法研究

基于玉米油分的花粉直感效应,采用核磁共振鉴别单倍体,快速、准确、低成本地确定单倍体与二倍体之间的含油率阈值,是实现大批量自动鉴别的前提和关键。提出一种基于最小平方误差的单倍体和二倍体分类方法,通过少量籽粒确定含油率阈值的研究,对单倍体和二倍体进行识别。以10个玉米组合为研究对象,利用核磁共振分析仪测定各组合一定数量单倍体和二倍体籽粒的含油率,依据最小平方误差方法确定各组合油分阈值,并通过逐级递增训练集样本数量的方法,确定油分阈值所需训练集规模,获得含油率阈值,能够满足单倍体正确识别率及对二倍体正确拒识率的均值达到90%以上的要求,为核磁共振全自动单倍体鉴别系统的后期大规模分类提供参数指导,提高分选效率。同时因单倍体生产效率低,运用最小平方误差的方法,通过少量的单倍体及二倍体籽粒来构建油分鉴别单倍体模型,以较小的投入获得更优的分类效果在玉米单倍体自动化分选中具有非常重要的现实意义,将该分类方法应用到全自动核磁分选单倍体系统中,可以达到较好的效果,为加快单倍体工程化育种提供保障。     

提高小麦X玉米杂交产生单倍体胚的频率

Laurie和Bennett（1986）用普通小麦与玉米杂交，并进行幼胚培养，获得了小麦单倍体植株。但要真正用于育种实践，必须首先获得较高并且相对稳定的得胚率。目前报道的单倍体胚诱导频率差异较大，最高的已达48．6％，最低的不足10％（顾坚等，2005）。本实验通过在2，4-D中加入不同体积浓度的二甲基亚砜，研究其对得胚率的影响。     

Retrospect on in vitro androgenesis of sorghum (Sorghum bicolor)

Development of sorghum hybrids can immensely benefit from an enhanced anther culture protocol since the resultant doubled haploids would accelerate, as in other major cereal crops, the attainment of homozygosity and fixation of alleles. Production of the hybrids that have got high yielding, stress tolerance and other traits of industrial significance in a shorter time as compared to the current trend can hence be realized. This review presents the advances that have been made in the development of such a protocol, with closer attention to androgenic induction components of pre-treatment, culture media composition and conditions as well as ploidy determination and eventual chromosome doubling. From the findings of this review, it is clear that further work is desired to ensure a protocol, that to a large degree, breaks the genotype dependency trend that has been widely cited to impede the usability of the tested protocols.     

2,4-D首次处理时期对小麦×玉米诱导小麦单倍体效率的影响

研究2,4-D首次处理时期对小麦×玉米诱导小麦单倍体效率的影响,将2个小麦基因型与1个玉米基因型进行远缘杂交,远缘杂交后,在2,4-D首次处理的时期上采用了4种不同的处理。结果表明,T1处理(授粉后1 h首次进行2,4-D穗下节注射子房滴注)的诱导效率明显优于其它处理,其单倍体植株获得率和获得效率分别为37.50%和3.33%。     

玉米花粉诱导不同基因型小麦单倍体得胚率的比较及幼胚离体培养方法对成苗率的影响

选用六倍体普通小麦JYP97系列、常规材料小披白粒,9312(Z)、贵农、恒丰1号和四倍体硬粒小麦、雄性不育系HB系列(12号、11号、13号、26号)等不同倍性或不同基因型的小麦与玉米加-1、超-1、加-6、综-1、701,703等杂交,采用1/2MS培养基,剥取胚龄为14 d、大小为0.4~1.0 mm的小麦杂种幼胚,接种于培养基上,放置24~25℃黑暗条件下2~3周,置于温度为(26±1)℃、光照为1800~2 000 lx的条件下进行幼胚离体培养。结果表明:玉米花粉诱导六倍体普通小麦得胚率为5.4%,明显高于四倍体,玉米花粉诱导雄性不育系的得胚率为3.2%,高于常规材料。混合玉米花粉诱导小麦单倍体得胚率4.6%,高于单一玉米花粉。采用未加任何激素的1/2MS培养基,选取14 d胚龄0.4~1.0 mm的幼胚离体培养,成苗率为81%,显著高于前人所采用的其它培养基进行幼胚离体培养的成苗率。     

甘蓝类蔬菜游离小孢子培养研究进展

近年来,单倍体育种逐步得到发展,游离小孢子培养是产生单倍体的较好途径,本文综述广为种植的甘蓝类蔬菜游离小孢培养概况。材料的选取,小孢子的分离、培养以及提高产胚率等培养技术,并结合实际工作,分析了甘蓝类蔬菜小孢子培养的优势、潜力和当前存在的问题。     

黄瓜染色体加倍研究

进行了黄瓜单(双单)倍体染色体加倍试验。结果表明,单倍体加倍频率较低,为4.1%,有待于进一步研究;双单倍体诱导纯合四倍体得到了较理想的结果,加倍频率达16.9%。     

玉米单倍体诱导系诱导双生苗的观察

以不同玉米杂交种与单倍体诱导系为材料,对从杂交种中诱导双生苗的情况进行了观察。结果表明,在农大108、高油5598、郑单958与CAUHOI-1的杂交当代籽粒中,双生苗的平均频率为0.15%,显著低于单倍体的平均诱导频率3.38%,而在自交籽粒中没有发现双生苗。利用45个双列杂交组合为母本分别与两个诱导率不同的诱导系(CAUHOI01和CAU79)进一步杂交,在杂交籽粒中发现26对双生苗,其中有23对来自于CAUHOI-1的杂交后代。本研究结果表明双生苗诱导与单倍体诱导一样,不仅与诱导系有关,在一定程度上也受母本基因型影响,而二者诱导能力表现趋势不一致。对双生苗类型的观察结果表明,双生苗主要为二倍体-二倍体类型,少数为单倍体-单倍体类型,没有发现单倍体-二倍体类型。SSR分析表明每个双生苗两个体间基因型一致,但部分双生单苗田间生长存在着差异。双生苗的发生与单倍体诱导机理的关系有待于进一步研究。     

辐射花粉授粉技术诱导黄瓜单倍体

辐射花粉授粉是获得单倍体的有效途径。本研究旨在探讨该途径中影响单倍体再生率的关键因素。本试验利用60Coγ对不同黄瓜材料进行不同剂量的辐射处理,系统研究了辐射剂量、花粉供体基因型、母本基因型对诱导黄瓜单倍体植株再生率的影响。结果表明:3个花粉供体基因型(5211、CC3、南抗一号)花粉经150 Gy辐射处理后,花粉供体基因型5211诱导的植株再生率、单倍体再生率均高于花粉供体基因型CC3和南抗一号。花粉供体在辐射剂量150 Gy辐射处理下较250 Gy及350 Gy更有利于诱导植株再生,再生率最高可达3.92%,单倍体再生率为1.96%。10个母本基因型中6个母本基因型没有诱导出再生植株,占母本基因型总量的60%;4个母本基因型诱导出再生植株,占母本基因型总量的40%,单倍体诱导率为0.26~0.54。     

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。