简化去雄方法对小麦×玉米杂交单倍体胚成胚率的影响

本研究以不同成胚率的3个小麦DH株系与同一玉米品种杂交,探讨简化去雄方法对成胚率的影响。2年的试验结果表明,常规去雄方法与剪药+喷水、剪颖不去雄、剪药+剪伤部分柱头等3种简化去雄方法的平均成胚率分别为26.53%、26.49%、27.84%和25.60%,4种处理间差异不显著;平均自交结实率分别为1.44%、2.35%、6.13%和3.12%,剪颖不去雄的自交结实率显著高于其他3种处理,自交结实率低的原因与授粉偏迟有关。与常规去雄相比,3种简化去雄方法的去雄效率高5倍以上且单倍体胚成胚率相同,可作为小麦×玉米杂交中批量产生小麦单倍体的高效去雄方法单独或组合使用。

玉米基因型对小麦×玉米杂交单倍体胚得胚率的影响

为筛选小麦单倍体胚得胚率高的玉米品种,用糯、甜糯、甜、超甜4种类型共8个玉米品种分别与6个小麦DH系杂交诱导产生小麦单倍体胚,研究不同玉米类型、不同玉米基因型对小麦单倍体胚得胚率的影响。结果表明,同一小麦材料用不同玉米品种授粉,其得胚率可相差1.48~3.10倍,得胚率变幅为15.43%~47.80%,筛选高得胚率玉米品种对提高小麦单倍体产生效率至关重要。4种玉米类型间平均单倍体胚得胚率以甜糯型最高(33.86%)、超甜型最低(29.59%),8个玉米品种以白甜糯的平均单倍体胚得胚率最高(38.17%),云超甜2号最低(28.63%),但相同玉米类型而基因型不同的玉米品种间单倍体胚得胚率差异大于玉米类型间单倍体胚得胚率的差异,因此筛选高得胚率玉米品种,关键是筛选玉米基因型而非玉米类型。小麦基因型与玉米基因型的互作对得胚率有极显著影响,对于小麦×玉米杂交的得胚率,玉米基因型与小麦基因型之间的组合存在“一般配合力”和“特殊配合力”的差异,因此可综合利用多个玉米品种来提高各种小麦材料的整体单倍体胚得胚率和单倍体生产效率。

小麦×玉米杂交诱导小麦单倍体的割穗离体培养研究

为进一步建立和完善简易高效的小麦×玉米杂交诱导小麦单倍体技术,以2个小麦杂种F1和2个玉米品种为材料,对小麦×玉米杂交中杂交穗割穗离体培养与田间自然生长的单倍体胚诱导效果、授粉后不同割穗时间和不同培养液配方对得胚率的影响进行了研究。结果表明,杂交穗离体培养的得胚率比田间自然生长高2倍,两者的得胚率分别为31.6%和9.6%;割穗培养的最佳时期为授粉后24 h;不同的穗培养液配方对颖果结实率和得胚率均有明显影响,在培养基中添加磷酸二氢钾有利于提高颖果结实率和得胚率。因此,小麦×玉米杂交后24 h割穗,杂交穗在含有100 mg/L 2,4-D,40 g/L蔗糖,10 mg/L硝酸银,8 mL/L亚硫酸和3 g/L磷酸二氢钾的培养液中培养,单倍体胚诱导效果最好。

小麦小花穗位及发育进度对小麦×玉米单倍体胚诱导率的影响

为了提高小麦×玉米的单倍体胚诱导频率,以玉米品种"白甜糯"和4个小麦品系为材料,研究了小麦不同穗位、不同发育进度的小花对小麦×玉米单倍体胚诱导频率的影响。结果表明,授粉时小麦小花的发育进度对颖果结实率和单倍体胚诱导率有明显影响,单倍体胚诱导率以处于盛花期的小花最高(平均为22.3％),初花期次之(16.4％),始花期最低(11.3％);在同一个穗子中,中、上部,小花的单倍体胚诱导率(24.2％、26.8％)显著高于下部小花(18.5％),说明在小花柱头发育较成熟时授粉,有利于提高单倍体胚诱导率。研究结果还表明,主穗小花的单倍体胚诱导率与次生分蘖穗间差异不显著。

昆明自然条件下利用小麦×玉米诱导小麦单倍体的研究初报

为建立昆明自然条件下产生小麦单倍体的技术体系，将6个小麦材料和3个玉米材料在昆明自然条件下分期播种，并进行小麦×玉米杂交试验。结果表明，在昆明自然条件下，小麦、玉米杂交可于5月中旬开始，10月中旬结束，持续期长达6个月；由于玉米花粉充足，采用“滚粉”法授粉，可显著提高授粉效率，杂交颖果结实率达88．77％～98．4％；授粉后睛好天气下的颖果结实率和得胚率分别为88．77％和19．94％，是阴雨天的2倍以上；田间取穗剥胚时间以授粉后17～19d为宜，此时80％以上的单倍体胚直径均在0．5mm以上．部分已有初步分化；发育饱满的颖果得胚率平均为24．8％，是干瘪颖果的2．95倍；单倍体胚培养的幼苗在昆明不需越夏，5月中旬到6月中旬杂交获得的单倍体苗移栽加倍后一般可于当年9～11月收获加倍单倍体种子。因此昆明的自然条件可为利用小麦×玉米大量诱导小麦单倍体提供便利，同时也有利于通过大量试验进一步完善该技术。

胚龄、激素对小麦单倍体萌发率及成苗率的影响

常规的小麦品种选育，一般需要5～8年才能形成农艺性状相对整齐一致的稳定群体。如果进行远缘杂交，由于杂种后代疯狂分离，则品种纯化需要更长的时间。小麦单倍体育种是将单倍体染色体加倍获得纯合双单倍体。通常双单倍体在一个世代中就可以得到纯合的重组体，这对于缩短小麦品种育种年限，提高育种效率很有意义。

辐照花粉诱导西葫芦单倍体

利用不同剂量的^(60)Coγ射线辐照西葫芦花粉后授粉,剥取不同发育阶段的胚接种在E20A培养基上进行培养,研究不同基因型、辐照剂量、剂量率对西葫芦单倍体诱导的影响。结果发现:单倍体的产生和植株再生率受基因型、胚发育阶段和辐照剂量的影响明显。281基因型平均单倍体诱导率最高,为1.30%;点状胚和箭形胚易发育成单倍体苗;辐照剂量80～100Gy时获得点状胚和箭形胚及胚总数最多,杆状胚的植株再生率和植株成活率最高,分别是83.33%和35.71%;适宜的剂量率为45.19Gy.min-1。

碳源组分及浓度对辣椒花药培养的影响

以编号为ZF-09、ZF-10两个辣椒品种的F1代为试材进行花药培养,研究碳源组分及浓度对辣椒花药培养出胚率及出苗率的影响,并对获得再生植株进行倍性鉴定。结果表明,Cp+蔗糖浓度1%+麦芽糖浓度2%的培养基出胚率及出苗率在ZF-09和ZF-10两品种中均为最高。ZF-09出胚率及出苗率分别达到CK的2.3倍和7.14倍,而ZF-10出胚率及出苗率分别达到CK的3.7倍和11.06倍;采用根尖染色体计数鉴定再生植株中倍性组成,ZF-09二倍体发生率为60.3%,单倍体发生率为39.7%;ZF-10二倍体发生率为68.4%,单倍体发生率为31.6%。

生长环境及培养基对小麦单倍体胚萌发率和成苗率的影响

为了提高小麦单倍体幼胚的萌发率和成苗率,对不同小麦材料与玉米的杂交穗在不同生长环境(离体培养、盆栽和大田生长)及不同培养基[1/2MS培养基MC1,添加50 mg/L维生素C和150 mg/L谷氨酰胺的1/2MS培养基MC2,添加0.5 mg/L IAA(Indole-3-acetic acid)、0.5 mg/L KT(Kinetin)、150 mg/L谷氨酰胺的1/2MS培养基MC3]中的单倍体胚诱导及成苗效果进行分析。结果表明,环境条件及培养基对小麦单倍体胚的诱导及成苗均具有显著影响。小麦杂交穗离体培养条件下获得的单倍体胚质量较高,单倍体胚萌发率和成苗率分别为81.5%和63.0%,比大田条件下提高60.1%和3.4倍,比盆栽提高30.4%和68.0%。不同小麦材料在MC3培养基中的培养效果最好,小麦单倍体胚平均萌发率和平均成苗率在MC1培养基上分别为42.3%和15.3%,在MC2培养基上分别为46.2%和27.5%,在MC3培养基上分别为65.6%和38.2%。综合分析,1/2 MS+0.5 mg/L IAA+0.5 mg/L KT+150 mg/L谷氨酰胺对中小胚和发育不良幼胚的培养效果较好,获得了相对较高的萌发率和成苗率,但一次培养成苗率较低,需要及时更换培养基进行促根壮苗培养。

玉米单倍体幼胚加倍效果观察

以玉米荧光单倍体诱导系CAU^(YFP)诱导杂交种郑单958所产生的单倍体幼胚为材料,评价组培条件下除草剂甲基胺草磷(Amiprophos-methyl,APM)对单倍体幼胚的加倍效果。结果表明:利用荧光鉴别单倍体幼胚的准确率可以达到93%以上,单倍体幼胚通过愈伤途径和非愈伤直接发芽途径的生苗效率分别为11.6%和96.8%,非愈伤途径更简便高效。不同浓度APM处理的单倍体雄穗散粉效果存在明显差异,0.2、0.5和1.0μmol/L 3个处理的成株散粉率分别为9.5%、18.5%和37.0%,而对照未发现散粉植株,表明APM处理幼胚可以显著提高单倍体加倍效率。