利用热带生态的特殊性开展辐射诱变育种条件分析与展望

植物辐射诱变育种技术发展至今已有近100年的历史,在创制植物新品种和加速育种进程方面发挥着重要作用。本文通过对热带生态特殊性的分析发现,热带生态区有着得天独厚的自然优势和资源优势,将辐射诱变育种与热带生态特殊性有机结合可以开拓更大应用前景,为辐射诱变育种技术带来新的发展契机,为植物种质资源创新提供有力支撑。

空间诱变高粱突变体的研究

1996年经返回式卫星搭载处理的纯系高粱品种晋粮 5号 (CK)的种子经次年播种后 ,获得少量矮秆早熟突变体 (SP3)。此后连续二年播种 ,该突变体矮秆早熟性状稳定。该突变体与未经搭载的对照相比 ,有如下不同之处 :(1 )成熟期缩短 1 5d左右 ,株高降低 40cm。 (2 )穗长增加 3.9cm ,每穗籽粒数比对照多 40 0粒。 (3)SP3平均千粒重为 34g ,对照为 2 7g。 (4)SP3叶片变窄 ,变短 ,增厚 ,叶面积减少了 43%～ 2 2 %。 (5)SP3穗轴长度比对照增加 30 % ,各节间长度比对照缩短了 67%～ 1 5%。 (6)SP3种子中亮氨酸含量比对照增加 1 5% ,可溶性糖含量比对照增加 2 5% ,单宁含量降低了 30 %。

零磁空间诱变小麦的生物效应研究

研究了零磁空间处理小麦风干种子以及在小麦花药培养过程中附加零磁空间处理的生物遗传学效应。结果表明 ,小麦种子在零磁空间处理 1 80d以上会明显抑制种子萌发和幼苗生长 ,表现出与传统γ射线处理完全不同的生物效应 ;在小麦花药愈伤组织诱导过程中附加一定周期的零磁空间处理 ,对小麦雄核发育和最终形成愈伤细胞团有一定的刺激作用 ,有助于促进高质量愈伤组织及其绿苗的获得率。零磁空间处理丰富了小麦花培后代的变异类型 。

空间诱变技术及其在我国花卉育种上的应用

在综述微重力环境、空间辐射等对生物样本的诱变研究成果的基础上 ,论述了应用空间诱变技术进行高科技生物育种的理论基础。回顾了空间诱变技术在我国农作物、花卉新品种选育工作中取得的成就 ,并探讨了花卉新品种培育中应用空间诱变的不定向性的优势及花卉空间诱变成功的可能性 。

绿豆空间诱变育种及其分子生物学分析

绿豆种子于１９９４年经返回式卫星搭载后，经过三年的地面种植和筛选得到了基本稳定的长荚型突变系，该突变系平均荚长１６ｃｍ左右，每荚种子粒数在１５—１９粒．对突变系和其原始对照品系进行了ＲＡＰＤ（ＲａｎｄｏｍｌｙＡｍｐｌｉｆｉｅｄＰｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃＤＮＡ）分析．共用了１００个１０－ｍｅｒＯｐｅｒｏｎ引物，其中三个引物在突变系和原始品系之间扩增出了多态性产物．所分析的三个突变系形态一致，彼此之间没有发现明显差异，但它们与原始对照之间都有着共同的差异，这表明突变品系已基本稳定．其中两个多态性产物的克隆工作已完成，另外一个扩增产物的克隆工作正在进行中．

^(60)Co-γ射线对草莓组培苗诱变效应

开展以20~100Gy60Co-γ射线辐照处理丰香、章姬两品种试管苗辐射诱变育种试验.试验结果表明各处理对草莓植株的生长和发育均有影响,但不同品种对60Co-γ辐射敏感性不同,半致死剂量也不同,丰香半致死剂量约为55Gy,章姬的半致死剂量约为64.4Gy;60Co-γ辐射对丰香品种有明显的抑制作用,主要表现在植株变矮,开花延迟,花朵数减少,且随着剂量增大,这种趋势更加明显;不同60Co-γ辐射处理对章姬开花影响较对生长影响更为明显,单从较高变异率和优变情况来看,20Gy处理变异率最高,达到36.53%,且优变多,是章姬品种60Co-γ辐射育种的较适宜剂量.

作物空间诱变育种研究进展

综述了空间条件诱变对作物育种的效应及其特点，概括了我国作物空间育种的成就，展望了作物空间诱变育种的前景。

^(60)CO-γ射线辐射对早熟禾种子发芽及种子内酶活性的影响

利用60Co-γ射线辐射处理草地早熟禾的三个品种解放者、新哥来德和奖品的干种子,观测不同辐射剂量(0 Gy、50 Gy、100 Gy、150 Gy、200Gy)的60Co-γ射线对种子发芽的影响及种子萌发过程中的SOD和POD酶的活性。结果表明,低剂量(50Gy)的辐射有促进作用,高剂量的辐射对草地早熟禾种子的萌发有抑制作用,且随着辐射剂量的加大,抑制作用增强。在这五种剂量的辐射下,两种酶的活性都是先升高后降低。

碳离子束辐照水稻诱变效应及突变体的筛选

【目的】丰富水稻Oryza sativa L.突变体库,快速创造稳定遗传的新种质,为重离子辐照诱变机理研究和水稻遗传育种提供丰富的基础材料。【方法】利用碳离子束辐照水稻品种‘IR-55’、‘IR-60’、‘三粒寸’和‘云南陆稻’原种进行诱变,并对诱变后代的多个农艺性状进行多代跟踪调查。【结果】4个水稻品种突变株系株高、剑叶长、穗长和粒长宽比等性状呈现出较大变异幅度,且具有明显的正向或负向性,结实率表现出明显的下降趋势,最低为2%。利用随机选取的SSR分子标记引物对突变体进行遗传多样性检测发现,突变株系与原种的遗传多样性表现出明显的差异,表明重离子辐照诱变引起DNA序列较大片段的改变,而不是微小的点突变。【结论】碳离子束辐照对水稻株高、剑叶长和粒型等多个农艺性状产生正向或负向的诱变效应,在诱变后代中可以筛选出一批农艺性状变异的水稻新种质。

空间诱变在甜椒育种中的应用

将甜椒干种子搭载于科学返地卫星上，种子在空间特殊条件下运行．返回陆地后，测定种子发芽率、幼苗同工酶及后代植物学性状、抗性、产量，进行果实营养分析，叶细胞超微结构观察等，均出现了变异，在后代得以表现．经多代选育，获得优良甜椒新品系“卫星８７－２”．

离子注入拟南芥种子引起M_1和M_2代变异的遗传分析

采用改良RAPD技术 ,对不同离子注入的拟南芥种子M1代基因池DNA、M1和M2 代株植物DNA进行变异分析及遗传稳定性分析。M1代基因池DNA分析表明 :178个随机引物中有 5 3个随机引物扩增出差异带 ,重复实验证明一些引物的PCR产物的条带具有相当的稳定性。实验结果表明 ,变异频率在一定范围内与注入剂量有关。特别是M2 代的遗传稳定性分析证明 :利用与M1代相同的引物进行PCR分析 ,其变异带与M1吻合 ,故可能离子注入引起的变异是真实遗传的。

空间诱变水稻大粒型突变体的遗传育种研究

对粳稻农垦58经空间诱变产生的大粒型突变体进行大粒型性状的遗传分析和育种应用研究。结果表明,大粒型突变体的籽粒大小（以籽粒体积表示）表现为受多基因控制的数量性状。大粒型突变体谷粒细长,具馨香味,外观品质优,对粳稻的亲和性好,是一个罕见的优质米资源。以大粒型突变体为供体,高产、外观米质差的晚粳推广品种为受体,采用不饱和回交结合分离世代糙米外观品质鉴定的方法,将大粒型突变体的优质性状导入晚粳背景,选育出外观米质优的晚粳新品系。对采用不饱和回交方法改良数量性状进行了讨论。

航天诱变育种对金针菇遗传和药用品质性状的影响

[目的]本文旨在利用航天诱变技术,选育获得金针菇特色优质种质资源。[方法]对金针菇菌株F3-1进行航天诱变处理,通过拮抗试验、分子标记试验和活性物质测定等对航天诱变菌株进行筛选鉴定及遗传变异多样性分析,并筛选活性物质含量高的菌株。[结果]拮抗试验初筛获得7株与出发菌株存在拮抗现象的变异株。分子标记(ISSR、RAPD、SRAP)聚类分析结果表明,7个诱变菌株与出发菌株的遗传相似系数为0.694~0.962,且在遗传相似系数为0.800时可分为3个类群。诱变菌株与出发菌株的菌丝生长速度、生物量、总酚、类黄酮、多糖和麦角硫因等指标的变异系数为7.68%~38.97%,遗传多样性指数H′为1.53~2.00。其中,多糖含量的变异系数最高,受诱变影响大;总酚的遗传多样性指数最大,诱变类型丰富。生物学特性聚类分析显示,在遗传距离为3.16时分为3个类群。最终筛选获得2株活性物质含量高的菌株(T2和T5),其中T2菌株生长速度、生物量和活性物质等均优于出发菌株,而T5菌株主要表现为高多糖含量菌株,其多糖含量比出发菌株提高114.70%(P<0.01)。[结论]航天诱变处理的金针菇菌株存在丰富的遗传变异多样性,是新品种选育的优异种质资源。

空间条件对3种豆科牧草的影响

将红豆草、首猎和沙打旺这３种豆科牧草种子搭载于９４０７０３卫星，返地后，对其田间生长情况、发芽率、耐盐、耐旱及同工酶等几个方面做了初步探索．红豆草经空间处理后，ＳＰ１代花期有一定程度的延长，ＳＰ２代对盐胁迫和渗透胁迫出现抗性，并产生一定程度的抗病害能力．沙打旺的处理组抗病性也有明显增强．通过对播种后第二年叶片、花及花序中同工酶分析，发现红豆草幼花序中过氧化物酶，苜蓿叶中的淀粉酶，沙打旺花和幼花序中的酯酶都发生了明显的改变．说明空间条件改变了这３种牧草的生理生化指标．

氮离子注入的拟南芥M1代RAPD分析

对拟南芥种子进行能量为30keV的不同剂量N+离子束诱变,以当代拟南芥幼苗叶片为材料建立基因池,并进行随机引物扩增多态性DNA(RAPD)技术分析。结果表明,每个基因池可扩增出约200条有效条带,不同剂量组变异率随剂量的增加而增大。对经离子注入后的拟南芥发芽率统计显示,发芽率并不随剂量的增加而单调下降。最后初步探讨了不同剂量条件下发芽率和变异率变化趋势不一致的机制。

航天诱变育种研究进展

利用返回式卫星搭载作物种子并研究其变异机理,进而培育新品种,这已成为一种新型的育种方法。近年来,我国已利用返回式卫星搭载了70多种植物500多个品种的作物种子,航天诱变育种取得了显著的成就,培育出许多新品种(系)。对航天诱变机理的研究方法也逐渐增多,从单一的形态观察向细胞水平、分子水平发展,并且取得了一些长足的进展。本文对航天诱变育种的成就、研究方法和机理进行了综述,同时对存在的问题进行了探讨,对其前景进行了展望。

离子注入选育枯草芽孢杆菌生防菌B-916高效菌种

为进一步提高枯草芽孢杆菌 (Bacillussubtilis)生防菌B 916的生长速度和拮抗性能 ,获得生防效果更好的高效菌种 ,利用不同剂量N+ 对生防菌B 916 ,进行离子注入处理。结果表明 :采用剂量为 1cm2 90× 2 6× 10 13 N+诱变生防菌B 916 ,其存活率最高 ;从诱变效果看 ,离子注入生防菌B 916的最适剂量为 1cm2 15 0× 2 6× 10 13 N+ ～2 5 0× 2 6× 10 13 N+ ;生防菌B 916经离子注入获得的突变菌株再次进行离子注入 ,其存活率和诱变效果可明显提高。本研究获得了 13个拮抗能力比生防菌B 916提高 10

离子注入在小麦诱变育种上的应用研究初报

采用不同剂量不同能量的离子处理小麦新品种豫麦 39和优质小麦品种豫麦 47、陕优 2 2 5、兰考 90 ( 6 ) - 4,PH82 - 2 - 2和一些高代品系 ,发现出苗率、株高等性状的变异相差很大 .结果证明 ,用 30keV ,3× 10 17N+·cm-2 离子注入豫麦 39效果最佳 .M1代株高比Ck(未处理的本品种 )降低 12～ 2 9cm .M2 代共选 18株 ,株高 6 7～ 83cm ,平均 76 8cm ,克服了豫麦 39植株偏高的缺点 。

低能N^+离子束注入香瓜种子引起的变异及后代基因组的RAPD分析

用低能N+离子束对香瓜种子进行不同能量和剂量组合的处理。从各处理组与对照组当代和第三代苗期形态特征观察、考种中发现 :在一定能量和剂量组合下 ,处理组香瓜叶型和果肉厚度发生了明显的变化 ,这种形态学变化是可遗传的。应用随机引物扩增多态性DNA (RandomamplifiedpolymorphicDNA即RAPD)技术分析对照组和注入低能N+离子束处理组的香瓜总DNA的结果显示 :10 0种随机引物中的 2 4种引物扩增出 44条多态性片段 ,且其中一种引物所扩增的条带与叶型变化相连锁。表明低能N+注入香瓜种子可引起其基因组DNA发生变异 ,一定注入剂量和能量的组合 ,可导致特异性的变异。

频率及电压对高压脉冲电场提高陈年棉种活力的影响

为研究不同频率脉冲电场对陈年棉种活力的影响,该文利用高压脉冲电源和弧形电极-平板组成的电场系统在极间距离为50 mm、电压分别为16和20 kV条件下对陈年棉种在不同频率(1、5、10、20、50 Hz)下进行了电场处理,处理时间为40 s。结果发现,频率为10 Hz时,陈年棉种的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数等指标与不做电场处理对照相比都有明显提高,且都达到极显著差异(P<0.01),16比20 kV条件下的处理效果更好,达到显著性差异(P<0.05)。试验结果表明,电场频率对棉种活力指标的影响是存在的,且对各指标的影响趋势是一致的,即在一定处理条件下(电场强度与处理时间)可以找到一个较优频率范围,对种子活力提高达到最大,且该试验研究结果能够为后续种子电场处理提供参考。