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。

四倍体资阳香橙快繁体系的建立研究

以四倍体资阳香橙幼芽和茎段为外植体,通过微扦插技术,对不同植物激素组合进行了优化,以期建立高效的快速繁殖体系。结果表明:以幼芽为外植体,添加1.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L KT的MT培养基,诱导芽效果最佳,45 d时诱导率高达91.67%,增殖系数为1.82;以茎段为外植体,添加1.0 mg/L 6-BA+1.0 mg/L KT的MT培养基,腋芽分化效果最佳,45 d时腋芽分化率为76.67%,增殖系数为1.22;而2.0 mg/L NAA+0.2%AC(活性炭)的1/2MT培养基,诱导生根的效果最佳,60 d时生根率达92.59%;对获得的46株组培苗进行移栽驯化,存活率为95.7%。经根尖染色体压片计数法鉴定,获得的组培苗均为四倍体资阳香橙。该研究建立了高效的四倍体资阳香橙无性繁殖体系,可为后续多倍体研究和生产实践提供材料。

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。

^(60)Co-γ射线对蝴蝶兰生长发育的影响

为了解^(60)Co-γ射线辐照处理对蝴蝶兰生长的影响及辐射处理后植株的变异表现,对‘郑农火凤凰’和‘郑农鸿运’两个蝴蝶兰品种进行不同剂量的^(60)Co-γ辐射处理,探究辐射处理对蝴蝶兰生长的影响,确定合适的诱变剂量范围。结果表明:(1)^(60)Co-γ辐射处理影响蝴蝶兰植株的生长发育,不同品种的蝴蝶兰对辐射的敏感度不同,‘郑农鸿运’对^(60)Co-γ射线更敏感;(2)植株SPAD值随着辐射剂量的增加呈先增加后降低的趋势,‘郑农火凤凰’和‘郑农鸿运’分别在60Gy和40Gy时具有最高SPAD平均值。(3)辐射处理诱变的植株表观变异具有多样性,不同辐射剂量处理均会导致植株叶片增厚。10Gy剂量的辐射处理时植株出现变异,25Gy时花朵出现变异,40Gy及以上剂量的辐射处理抑制蝴蝶兰植株开花,推测蝴蝶兰合适的诱变剂量范围为10~40Gy。研究结果为蝴蝶兰诱变育种提供了理论依据和剂量参考。

浅谈我国航天育种发展的现状

一、我国航天育种发展概述航天育种,是指将植物种子或其他植物诱变材料搭载在可返回式航天器上,使其在航天器发射到返回地面整个飞行过程经历太空中复杂的综合环境(微重力、高真空、强离子辐射、弱磁场等),导致诱变材料中的可遗传物质被迫发生变异,再通过地面育种手段进行地面选育,从而获得具有稳定遗传特性的优良品种。这是我国农业科研人员利用航天、生物、遗传等综合科学技术发展起来的育种技术新方法。

天选之种:航天育种,禾壮果香

伴随着空间站全面建成、进入发展与应用新阶段,载人航天工程也与普通民众的生活越来越近。细数载人航天工程之功,不仅在筑梦寰宇的恢宏与澎湃,也在寻常阡陌间的润物无声。自载人航天工程立项实施以来,从1999年神舟一号飞行任务开始便开展了航天育种搭载实验,取得了众多科学研究与技术应用成果,发挥了载人航天工程综合效益,助力国家种质资源创新和种业科技高质量发展。随着中国空间站建造完成,定期天地往返的天舟货运飞船、神舟载人飞船成为航天育种搭载实验的重要途径。

使用化学杂交剂SX-1采用多母一父方式配制油菜杂交种的高效育种方法

通过使用化学杂交剂SX-1诱导型雄性不育系(CIMS),采用多母一父方式配制多个油菜杂交种并从中筛选强优势组合,以期快速培育成新品种并应用于生产。应用多个综合农艺性状优良的高代自交系为亲本,利用化学杂交剂SX-1诱导母本自交系为不育系,与一个父本在隔离区内完成授粉结实,并按照杂交种的生产要求进行组合制种。2007-2015年,用该方法累计配置杂交组合248个,依据综合抗性、产量、品质、生育期及适宜机械化收获等性状,最终筛选培育出7个适宜不同生态区种植的优质杂交种。用CIMS两系法育成品种7个,平均含油量47.70%,制种平均单产2385.00 kg/hm^(2),而用细胞质雄性不育三系法育成品种1个,平均含油量45.80%,制种平均单产1503.00 kg/hm^(2)。与同期细胞质雄性不育的三系法育成的品种相比,采用CIMS两系法育成的品种数量多、含油量和制种产量高,而且该方法亲本选择范围广、一次配制组合多、操作简单便捷、省时省工高效,可实现当年制种当年使用(春制冬用),从而有效缩短育种周期、提高育种效率、节约生产成本、促进示范推广,是一种新型高效的育种方法,具有重要的科学价值和生产应用价值。

辐射诱变技术在木本植物育种中的应用及展望

辐射诱变在植物新品种选育和遗传改良方面发挥着重要作用,为了能让育种者迅速准确地了解辐射诱变在木本植物上的研究和应用情况,基于CNKI数据库及国际原子能机构官网,对2000年后公开发表的木本植物辐射诱变相关文献及公布的辐射突变品种进行统计分析。从辐射诱变机理、辐射效率影响因素、突变体鉴定及分离、辐射育种成果等方面进行了全面梳理。结果表明,目前辐射诱变机理尚不清楚,影响辐射效率的关键因素为适宜辐照剂量,其次要关注辐射材料的敏感差异性,鉴定突变体的方法有表型、生理生化、细胞学及分子标记,组合使用结果更准确。总体上木本植物辐射育成品种数量不多,并且有逐渐下降的趋势。该文综述了木本植物辐射育种研究进展,对辐射诱变存在的难题诸如诱变效率低、突变方向不易控制、突变体鉴定方法不完善等给出相应解决方案,并对今后辐射育种研究方向进行了展望,旨在为植物辐射育种研究及应用提供借鉴和新思路。

航天诱变对四种木本花卉容器苗生长与生理特性的影响

为研究航天诱变处理对四种木本花卉生长性状及生理特性的影响,利用新一代载人试验飞船搭载凤凰木、蓝花楹、多花红千层、腊肠树种子,返回地面后对容器苗进行生长性状、叶片形态、色素含量、生理活性等指标的测定。结果表明:与对照相比,航天诱变处理的凤凰木种子的成苗率提高6.92个百分点,蓝花楹和红千层种子的成苗率降低8.12和10.66个百分点,腊肠树种子的成苗率无明显改变;凤凰木和腊肠树苗期株高、地径、叶片数、叶(轴)面积等生长性状分别降低了25.74%和45.15%、11.14%和19.51%、9.13%和31.60%、33.62%和32.26%;红千层苗期株高、地径、叶片数、叶长和蓝花楹苗期的叶轴长、叶轴面积等生长性状分别提高了64.93%、37.09%、118.25%、18.78%和26.49%、37.29%;使凤凰木、蓝花楹和红千层苗期叶片中可溶性糖含量分别提高了36.46%、16.77%和7.23%;使腊肠树苗期叶片中可溶性糖含量和脱氢酶(PDHA)活性分别降低了8.59%和39.83%。综合相关性分析结果得出,航天诱变处理对凤凰木和腊肠树苗期的生长及叶片形态参数呈抑制作用,使其发生负向变异;对红千层苗期的生长及叶片形态参数和蓝花楹苗期的叶片形态参数呈促进作用,使其发生正向变异;对凤凰木、蓝花楹和红千层苗期叶片中生理活性物质的影响大于腊肠树。综上,航天诱变处理对四种木本花卉苗期的生长发育产生了重要影响,诱变效果因树种自身特性而异。本研究验证了航天诱变育种是木本花卉种质改良的一种有效途径。

农作物辐射诱变育种技术中国专利分析

为全面了解农作物辐射诱变育种技术在我国的专利保护和技术发展情况,本文在专利数据库构建检索式获得专利文献,采用人工去噪和人工标引的方法,对我国农作物辐射诱变专利文献进行统计分析。分析结果发现,该领域专利在我国的申请量仍处于上升期,但授权率较低,为30%左右;来自安徽省的申请量最多,占申请总量的11%;来源于国外申请人的占比仅8%。辐射诱变专利应用最多的品种是水稻,占比约为12%;种子仍是普遍采用的辐射部位,γ射线是应用最多的辐射源,辐射诱变以获取突变体的专利最多。综上,本文分析了本领域的重点专利技术,并对本领域专利申请的注意事项提出建议,为育种科研技术研发和知识产权保护策略提供了有益参考。

EMS诱变创制水稻抗乙酰辅酶A羧化酶抑制剂类除草剂种质

创制非转基因抗除草剂水稻种质资源对于稻田杂草防控具有重要价值。本研究以甲基磺酸乙酯(EMS)水溶液诱变镇糯19水稻种子,获得1株能稳定遗传的可耐受乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)抑制剂类除草剂高效盖草能的M 3代水稻幼苗(突变体)。分别扩增镇糯19野生型和突变体的基因组DNA并进行测序和序列比对,发现突变体ACCase基因的开放阅读框(ORF)的第5374位碱基发生了点突变,导致编码的第1792位氨基酸由异亮氨酸突变为亮氨酸。镇糯19野生型和突变体分蘖盛期大田喷施3种田间推荐剂量的ACCase抑制剂类除草剂后农艺性状调查结果表明突变体对高效盖草能、精喹禾灵和唑啉草酯抗性明显高于野生型。本研究获得了能稳定遗传的非转基因抗ACCase抑制剂类水稻新种质,具有一定的应用价值,为抗除草剂水稻育种提供了种质资源。

满江红孢子果空间诱变效应的研究 Ⅱ空间条件对不同品系满江红耐荫性的影响

研究了高空条件对不同品系满江红孢子果诱变的效应 ,结果表明 ,高空处理对不同品系满江红孢子果的生长发育有明显的影响[1] ,在生物学观察测定的基础上引入生化测定方法 ,探讨不同光照条件下经高空处理与留地对照满江红 3个品系体内多酚氧化酶 (PPO)活性变化趋势。其结果再次表明 ,光照影响各满江红品系的生长速率 ,随着光照强度的减弱 ,各品系的生长速率都下降 ,但在低光照下 ,经高空处理的 19H品系其体内PPO活性明显高于其它品系 ,同样的也比留地对照的同一品系 19CK高 13.8% ,充分说明经高空处理后的 19H品系耐荫性得到明显提高 。

阿魏菇多糖高产菌株筛选的离子束诱变和复合诱变对比研究

为筛选出阿魏菇菌丝体多糖高产菌株,本文进行了阿魏菇多糖高产菌株筛选的离子束诱变和复合诱变对比研究。尝试用打散的阿魏菇菌丝体为靶材,以离子束注入为诱变手段,通过营养缺陷型初筛和摇瓶发酵复筛,获得了2株阿魏菇多糖高产菌株PFPH-1和PFPH-2。其菌丝体多糖产量分别达到551.80mg/L和659.46mg/L,比出发菌株分别提高了46.55%和75.14%。再分别以PFPH-1和PFPH-2为出发菌株,用紫外线和氯化锂进行复合诱变处理,通过高通量初筛和摇瓶发酵复筛,结果发现,菌株1、9和10号比其出发菌株PFPH-1的多糖产量分别减少了27%、38%和37%;菌株17号比其出发菌株PFPH-2的多糖产量减少了28%。在本研究中,紫外线和氯化锂的复合诱变表现出了一定的负效应。

紫锥菊近三倍体的非整倍体离体扩繁能力分析

因在紫锥菊二、四倍体杂交过程中发现了接近三倍体的非整倍体株系,以其中4个非整倍体株系[染色体数目分别为31条(CN_(31))、32条(CN_(32-1))、32条(CN_(32-2))和34条(CN_(34))]为材料,采用组织培养方式,系统性地开展离体扩繁能力研究。结果表明:4个紫锥菊非整倍体株系及3种外植体对BA、NAA的敏感度不同,CN_(31)的3种外植体的有效不定芽诱导能力优于其他3个非整倍体株系;DA-6对4个非整倍体株系3种外植体有效不定芽诱导能力的提升不明显;4个非整倍体株系的3种外植体在1/2MS或MS培养基中会诱导出较多的有效不定芽;CN_(31)自身玻璃化严重,添加2.5%(w)土豆泥后有效不定芽数最多;CN_(32-1)、CN_(32-2)、CN_(34)自身玻璃化不严重,添加土豆泥对有效不定芽诱导能力的提升作用不明显。短暂的暗培养可以有效提升叶片、叶柄和根外植体有效不定芽的诱导能力,对CN_(31)的提升效果更为明显;4个非整倍体株系在添加0.05或0.08 mg/L NAA培养的根系发达,整体表现出最佳生长状态。

不同抗有丝分裂剂诱导植物多倍体的成效对比

多倍体具有提高作物环境耐受性以及生物量的优势,因而人工诱导多倍体为作物育种和开发提供了新思路。使用抗有丝分裂剂获得多倍体,其效果取决于抗有丝分裂剂的种类、浓度和处理时间。本文对比了不同抗有丝分裂剂的作用原理及其诱导多倍体的处理条件和效果,以期帮助科研工作者选择合适的试剂,提高植物多倍体的诱导效率。

NaN_(3)诱变草莓突变体的表型筛选与SRAP分子鉴定

【目的】探索NaN_(3)对红花草莓的诱变效果,筛选出红花草莓突变体。【方法】在对NaN_(3)诱变红花草莓植株形态学初筛的基础上,进一步采用SRAP分子标记技术进行分子鉴定,通过聚类分析鉴定了红花草莓与其突变单株的遗传背景和亲缘关系。【结果】从M1代中筛选出23株具有不同表型变化的突变体,总突变率为4.6%,包括株型紧凑、株高变矮、茎纤细、小叶、叶片卷曲皱缩、花叶、白色花、三色花、花瓣短缩花、球型花、球形果、矩形果共12种突变性状;SRAP分子标记分析结果显示,8对SRAP引物扩增出的总条带数为72,多态性条带数为47,多态性比例为65%,23株表型突变株中有22个单株在DNA水平发生了基因突变;聚类分析表明,N-5、N-8和N-9与对照在遗传距离上相差最远,产生的变异最大,N-15与对照无差异。【结论】NaN_(3)诱变红花草莓育种是行之有效的,可产生草莓突变体,为红花草莓新品种选育以及相关研究提供参考依据。

草莓茎尖染色体加倍研究

初步建立了草莓茎尖染色体加倍的方法体系，得到了草莓野生种、种间杂种及品种共２７个加倍株系和一些混倍体株系。２ｘ、５ｘ、８ｘ试材分别以秋水仙素１００～２００ｍｇ／Ｌ、２００～３００ｍｇ／Ｌ、２００～４００ｍｇ／Ｌ处理２０～３０ｄ加倍效果较好，浓度低于５０ｍｇ／Ｌ时加倍不易成功。

用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变的大麦浙农大3号突变体的筛选和鉴定

利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)诱变处理大麦品种浙农大3号的种子,然后种于大田,将获得的M2代材料进行生物学性状与农艺性状鉴定,入选的M3代材料继续进行验证.结果表明,实验获得了幼苗、生育期、叶、茎秆、穗及育性等生物学特性与主要农艺性状的突变体,变异类型丰富,突变群体的表型变异率约为7.46%.本研究构建的突变群体为大麦功能基因组研究奠定了基础,同时为大麦遗传改良提供了重要的材料.

中国农作物航空航天诱变育种的进展及其前景

１９８７ 年以来，中国先后将３００ 多个品种５０ 多种农作物种子，搭载返回卫星和高空气球。选育出的品（系）种主要有：丰产、抗病、优质的水稻新品系，能恢复籼稻不孕系的粳稻恢复系材料，果大５００ ｇ 以上的青椒新品，抗病、优质的番茄新品系，大荚型油菜新类型，果大一倍的白莲种子和百合鳞。空间特殊条件能够引起植物种子后代众多的变异，是农作物诱变育种的一个新的途径。

^(60)Co辐照对水稻基因组DNA诱变的分子生物学效应

水稻品种农林 8号及其60 Coγ射线辐照突变体农林 8号m为研究材料 ,选用 36 0个 10碱基寡核苷酸随机引物 ,利用随机扩增多态性DNA标记技术筛选出 1个引物OPG18在农林 8号和农林 8号m之间表现出共显性的多态性 .通过对该共显性标记的克隆和序列分析表明 ,突变体农林 8号m与农林 8号相比有 2 9bpDNA片段的缺失 .研究结果为60 Coγ射线辐照导致植物基因组DNA缺失提供了一个最直接明确的证据 .