裸燕麦EMS突变体库筛选与分析

燕麦是重要的粮饲兼用作物,构建燕麦EMS突变体库对燕麦功能基因组学研究和遗传改良有重要意义。本试验利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS,ethyl methane sulfonate)处理燕麦品种花早2号,获得了4083株M1材料;对其中2000个单株种植了M2株行,进行全生育期调查,鉴定其表型变化;对2份黄化苗突变材料种植了M3家系,进行相关突变性状的稳定性验证。结果表明,燕麦经EMS处理后代变异巨大,在M2发现表型突变材料196份,变异率为9.8%,变异类型非常丰富,包括幼苗习性、叶片性状、分蘖、株高、穗部形态及成熟期等突变株系。M3证实突变的黄化苗特性可以稳定遗传。本研究建立了燕麦EMS诱变体系,获得的燕麦变异类型丰富,为燕麦功能基因组学研究和燕麦遗传改良奠定了材料基础。     

糜子EMS突变体库构建和突变体筛选北大核心CSCD

糜子(Panicum miliaceum L.)具有抗旱、耐瘠、适应性广、生育期短等特点,是我国北方地区的杂粮作物。糜子高产品种不耐水肥、易倒伏,锄草、间苗费时费工的问题严重影响着农民对糜子生产的积极性和收入。EMS(甲基磺酸乙酯)化学诱变方法成本低,操作简单,诱变率高,是作物育种的重要方法。本试验选用糜子品种伊选大红糜进行EMS化学诱变而构建突变体库,对获得的2333个M2材料进行突变频率和全生育期表型多样性等特征的分析。结果显示,所构建的糜子突变体库材料变异类型非常丰富,共发现104个形态性状突变株系,突变频率为4.5%,包括叶色、叶型、株高、生育期、育性、穗型、种皮颜色等性状,该突变体库的构建将为糜子功能基因组学研究和育种提供丰富的突变体资源和新型种质。     

甘蓝型油菜EMS诱变矮秆突变体分析

本研究分析了甲基磺酸乙酯(ethylmethylsulfone, EMS)诱变甘蓝型油菜矮秆突变体Bnd2 (Brassica napus dwarf 2)的农艺性状、矮秆性状遗传特性以及对不同植物激素的响应。农艺性状分析结果显示:成熟期Bnd2株高、有效分枝高度、伸长节数、节间距、主花序有效长度显著低于诱变亲本2B。矮秆性状遗传分析结果显示:回交F_1代株高偏向亲本2B,表现为高秆, F_2群体高秆与矮秆的分离比符合3∶1的分离规律,表明Bnd2矮秆性状受单个隐性基因控制。不同植物激素处理结果显示:Bnd2幼苗下胚轴比2B要短,但Bnd2幼苗下胚轴对赤霉素(gibberellin, GA)的响应减弱,对油菜素甾醇(brassinosteroid, BR)的响应增强,且BR处理可恢复Bnd2幼苗的下胚轴表型,推测Bnd2的矮秆性状可能与GA信号和/或BR合成有关,这为后期矮秆基因定位提供了线索。     

高粱EMS诱变及突变体筛选、鉴定

突变率和突变类型是突变体表型筛选和构建饱和突变体库的重要依据。采用不同时间和不同浓度甲基磺酸乙酯(EMS)处理高粱品种BTx623的种子,突变率和突变类型差异较大。突变类型可分为叶色、叶形、穗型、育性及生育期等,变异类型较丰富。根据处理后种子出苗率、结实率和突变率的情况,最终确定20 h+EMS 0.2%为最佳的诱变处理时间和浓度。但构建饱和突变体库,建议采用多浓度多时间处理方式。     

高皂苷轮叶党参EMS诱变突变体研究

以轮叶党参为材料,采用甲基磺酸乙酯(EMS)处理离体叶片和愈伤组织对轮叶党参进行诱变,选择最佳诱变组合,并对诱变再生群体进行遗传分析。结果表明:(1)轮叶党参叶片和愈伤组织经EMS处理的存活率和分化率均低于对照,并且随EMS浓度的升高和处理时间的延长而下降。(2)叶片和愈伤组织的致死处理组合分别是0.4%EMS处理4h和0.3%EMS处理4h,半致死组合分别为0.3%EMS处理2h和0.2%EMS处理2h,愈伤组织是EMS诱变轮叶党参的的最佳材料。(3)筛选出的6号变异株皂苷含量为5.061mg/g,较对照平均值提高了5.48%。(4)对诱变再生苗进行遗传分析,8个特异引物对10个供试材料共扩增出59条带,具有多态性的谱带数为44条,占74.6%。材料间的相似系数变化范围0.453～0.912,其中3号、7号株与其他8株达到了品种间遗传差异。研究认为,EMS处理可应用于轮叶党参无性变异系的诱变,3号、6号、7号植株为诱变产生的具有较高皂苷含量的初选植株。     

EMS诱变玉米突变体苗期生理生化特性研究

实验分别选取四种白色突变玉米白1、白2、白3、白4为材料,以诱变的非突变玉米为对照。分析了玉米的代谢特性和抗性。结果表明突变体的代谢及抗性没有非突变体强,但我们也发现,在四种白色突变体中,白2表现突出。白2幼苗根系活力,叶绿素含量,POD、SOD活性,脯氨酸含量均比对照高,而加MDA含量比对照低,说明在四种突变体玉米中白2苗期表现出对环境的适应能力提高,且抗性增强。     

籽用美洲南瓜EMS诱变突变体库的构建及表型分析

【目的】通过构建籽用美洲南瓜突变体库,从而加快籽用美洲南瓜种质资源创新进程,突变体库的构建对品种选育、品种改良以及遗传基础的拓宽具有重要的意义。【方法】利用1.8%诱变剂甲基磺酸乙酯（EMS）处理籽用美洲南瓜ZHL4种子15h,然后对M1和M2代群体单株进行表型变异观察,同时对M2群体变异株系ZHL4-33进行显微组织结构观察。【结果】（1）M2群体中共筛选到242个突变植株,45种表型变异,变异类型涵盖了突变株的各个生长时期以及各植物器官,总的突变频率达到了25.17%。（2）叶片显微结构显示,突变体栅栏组织厚度显著高于野生型,排列紧凑,维管形成层痕迹明显;茎显微结构显示,突变体维管束多而密集,导管直径小于野生型,髓部发达,细胞间隙较小,细胞数目有所增加。【结论】研究初步构建了由425个M2家系所组成的籽用美洲南瓜突变体库,为籽用美洲南瓜功能基因组研究和新品种选育奠定了材料基础。     

甘蓝型油菜EMS诱变及多分枝和长角突变体分析

油菜是世界上最重要的油料作物之一,同时也是我国食用油和饲用蛋白质的主要来源。采用0.8%甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)溶液处理甘蓝型油菜玻里马胞质雄性不育系(pol cms)的保持系2B种子,从田间M_2诱变群体中筛选获得1 495个变异株,包括叶色、叶型、早花、株高和株型、雄性不育、裂蕾、花瓣形状和颜色、多分枝和长角等变异性状,占M_2诱变群体的7.4%。对多分枝和长角突变材料的农艺性状进行观察和统计分析,结果表明多分枝突变材料平均一次有效分枝比野生型多1.03倍,单株产量增加41.48%;长角突变材料角果长度为野生型的1.69倍,但果粒数无差异,单株产量提高49.66%。研究结果为今后进一步发掘这些突变性状相关基因,并应用于油菜品种改良奠定了基础。     

甜瓜突变体库的构建及M2群体表型变异的研究

利用8种不同浓度的甲基磺酸乙酯（EMS）,4种不同的浸种时间,处理甜瓜品系“3-2-2”种子,根据M1代植株发芽率,筛选出适宜的诱变剂量为浓度1.2%,诱变时间为24 h。采用这种方法构建了含有67个M1家系及相应自交M2代种子的甜瓜突变体库。对M1代群体541个单株的表型变异进行了全生育期初步调查,总的表型变异频率达71.53%。对M2代群体603个单株的节间长度、主蔓粗度、叶片长度、叶片宽度、叶柄长度、叶柄粗度共6个表型性状进行形态学调查表明:除节间长度外,其它5个性状和野生型相比均差异显著;不同性状的变异系数不同,叶柄长度的变异系数最大,达15.37%,节间长度的变异系数最小,为7.10%;在M2代中,编号为25的家系叶片出现了黄色和绿色的性状分离。     

EMS诱变甘蓝型油菜M_2代群体的表型突变研究

利用4种浓度EMS处理甘蓝型油菜NJ7982种子,选取其中诱变效果好的处理(0.4%EMS),研究其后代突变型和突变频率。对4.8万株的M2代群体鉴定结果表明,6种器官性状在群体中均出现了突变。子叶突变性状包括3子叶、子叶黄化等,占群体的0.22%;叶片突变性状包括黄化叶、白化叶、紫色叶、上卷叶、下卷叶等,占0.74%;花器突变性状包括紫色花蕾、死蕾、3花瓣、6花瓣、白色瓣、花瓣黄白镶嵌、花瓣皱缩、完全不育、部分可育等,占9.38%;株型突变性状包括矮秆、紫茎等,占4.98%;角果突变性状包括粗角、长角、紫角等,占2.79%;种皮黄色,占0.40%;总的表型突变频率为18.51%。这些遗传多样性的突变材料,为甘蓝型油菜种质创新及品种遗传改良提供基础性材料。     

辐射诱变创制水稻新种质研究进展及浙粳99突变体库的建立

辐射诱变育种所需年限短、变异率高、后代性状稳定快,在作物遗传育种中已广泛应用.本文统计了我国近10年来利用辐射诱变技术培育的在生产应用上发挥重要作用的部分优良新品种18个,说明通过辐射诱变可加速水稻变异,丰富水稻遗传图谱,为培育高产、优质、抗病水稻新品种提供更多类型种质资源.此外总结了利用辐射诱变获得的各种类型突变,包...     

一种新型的基因定点突变方法及其在DdsA突变研究中的应用

为了发展基因突变技术,介绍一种新型的基因定点突变方法.该方法巧妙利用了基因序列中广泛存在的不完整的平端酶切位点.与传统方法相比,可以迅速地在全基因的任何部位替换核苷酸,并可以在突变实验过程中直接将目的基因克隆到T载体上,便于测序及进一步克隆.利用该方法成功地获得了DdsA（decaprenyl diphosphate synthase,十聚异戊二烯焦磷酸合成酶）在4个氨基酸位点上的19个变体酶.这些位点分布在基因的不同区域内.证明这种新方法的高效性.     

西瓜无籽变异株果实发育期激素含量变化特征

以辐射变异西瓜自交分离系内果实有籽株‘406F’和无籽株‘406S’为试验材料,采用形态学观察及酶联免疫吸附分析法(ELISA)对其果实发育过程以及果肉与种子内源激素动态变化进行比较研究。结果表明:(1)两类西瓜果实纵横径随生育期推进呈相似的‘慢-快-慢’的‘单S’增长曲线,而果实重量及种子的变化则不同。‘406S’果实重量增加速率较恒定,其种子授粉后15 d停止生长,纵横径及重量开始降低;‘406F’果实重量变化呈‘快-慢-快’的‘双S’曲线,种子大小和重量随发育进程增加迅速。(2)两类西瓜果实发育期果肉与种子内源激素水平及峰值的时间有差异。‘406S’子房赤霉素(GAs)和玉米素核苷(ZRs)含量在授粉后0~3 d较高,且授粉后3~15 d果肉生长素(IAA)含量也高于有籽果实;‘406F’果肉GAs与ZRs含量则在授粉后6~21 d较高,且GAs含量变化与果实纵横径发育曲线相吻合。‘406S’种子IAA、GAs、ZRs含量相对较低,只有脱落酸(ABA)含量随种子退化进程增幅较大;‘406F’种子4种激素含量相对较高,且随种子的发育变幅较大。研究认为,无籽果实与有籽果实发育机制不同,果肉4种激素水平的差异对果实形状影响不大,但对重量增长影响较大;种子内源激素含量与种子发育关系密切,但无籽西瓜种子内源激素含量对果实发育无明显作用。     

西瓜种质资源表型多样性及聚类分析

采用变异系数、多样性指数和聚类分析等方法,对国内外783份西瓜种质资源24个表型性状进行了遗传多样性研究。结果表明:西瓜种质资源24个表型性状的平均变异系数为31.19%,其中种子覆纹颜色变异系数最大(70.90%),第一雌花节位最小(0.48%)。24个表型性状的平均遗传多样性指数为1.68,叶纵径(2.29)、叶横径(2.24)、果实皮厚(2.24)、果实横径(2.23)、果实生育期(2.19)、茎节间长度(2.09)、果实纵径(2.07)、种子百粒重(2.07)、单瓜种子数(2.04)多样性系数均较大,茎断面形状多样性指数最小(0.39)。基于24个表型性状,供试西瓜材料在欧氏距离为25时聚为2类:A类为普通西瓜种(Citrullus lanatus);B类为药西瓜(Citrullus colocynthis)。在欧氏距离为20时聚为3类:A1为Citrullus lanatus的普通西瓜亚种(sp.vulgaris),A2为Citrullus lanatus的毛西瓜亚种(sp.lanatus),B类为Citrullus colocynthis的淡味药西瓜亚种(sp.insipidus)。在欧氏距离为15时A11为sp.vulgaris的普通西瓜变种(var.vulgaris),A12为sp.vulgaris的籽瓜变种(var.megalaspermus),A2为sp.lanatus的开普西瓜变种(var.capensis)。西瓜种质资源表型性状的变异程度和多样性指数较高,具有丰富的变异程度和多样性。欧氏距离25可作为西瓜属内划分物种的遗传距离,20可作为划分西瓜亚种的遗传距离,15可作为西瓜变种划分的遗传距离。     

籽用西瓜种质资源SSR分析及初级核心种质库构建

采用SSR分子标记技术对50份不同来源的籽用西瓜材料进行遗传多样性研究,并基于SSR分子标记聚类分析采用最小距离逐步抽样法构建籽瓜初级核心种质库。研究表明：（1）从106对SSR随机引物中筛选出扩增条带清晰、多态性高的31对引物,共得到138条清晰可辨条带,其中多态性条带115条,占83.33%,平均Shannon’s信息指数(I）为0.419 3,平均Nei’s多样指数(h）为0.272 4,平均有效等位基因数(N_e）为1.458 0,平均等位基因数(N_a）为1.981 4,说明50份籽瓜种质具有丰富的遗传多样性。（2）用NTsys2.10e软件对种质资源聚类分析表明,种质间的遗传相似系数介于0.57~0.91之间,其中来源地相同的个别种质间遗传相似系数却很小,而来源地不同的个别种质间的遗传相似系数却很高。（3）采用最小距离逐步抽样法,按70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%的比例抽样后,各个核心子集遗传多样性指数总体上变化不明显,但各抽样比例相比,以抽样比例20%获得10份初选种质的 N_e、 h和 I达到最高值,说明抽样20%构建的初级核心种质对原始种质具有很好的代表性。     

无籽西瓜品种SSR指纹图谱构建及遗传多样性分析

利用SSR标记构建了27份中国无籽西瓜主栽品种的DNA指纹并进行了遗传多样性分析。24对多态性引物共扩增出66种基因型,基因型数2-5个不等,平均2.75个。平均多态性信息量(PIC)为0.37,变化范围为 0.19～0.66。有4个品种具有特征谱带。27个品种遗传相似系数变化范围为 0.7045～1.0,平均0.8683。组合24对引物,除无法区分‘郑抗无籽1号’与‘雪峰花皮无籽’,其余品种均能一一区分开。采用类平均法进行聚类分析,在相似系数0.83处,可将27个品种分为3大类。     

花生EMS诱变后代的农艺性状与品质分析

为了研究花生EMS诱变后代的变化趋势,以期得到有益变异和创造新的花生种质,本研究以2个花生品系花U416、花U606为供试诱变亲本,利用0(CK)、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%5个EMS浓度直接注入花生花器得到诱变后代,分析M1、M2的农艺性状与品质变化,结果表明,EMS对2个花生品系诱变效应明显,2个品系畸变率随EMS浓度增加而增大;EMS注入的当代植株结实率和M1的出苗率均低于对照,2个品系M2均产生了多种类型的突变植株,突变性状大部分可以稳定遗传。而这些遗传多样性的突变材料,为花生种质创新及品种遗传改良提供基础性材料。     

Phenotypic and Genetic Analysis of a Mutant of Heterorhabditis bacteriophora Strain HP88

Induction and characterization of a morphological mutant are described for Heterorhabditis bacteriophora strain HP88. A homozygous inbred line was used as the base population for mutagenesis and genetic analysis of mutations. Mutagenesis was induced by exposing young hermaphrodites to 0.05 M ethyl methanesulfonate. A dumpy mutant (designated Hdpy-l) was isolated from the F₂ generation of the mutagenized population. Morphological studies with light and scanning electron microscopy revealed that the head region of the adult stage was compressed. The head region of the infective juvenile was distorted and the mouth open. Backcross with the original population was successful only between mutant hermaphrodites and wild type males; 50-100 percent of the progeny of this cross maintained the dumpy phenotype, indicating that the ratio between self- and external fertilization of the eggs is > 1 and that the dumpy mutation is recessive.     

利用SSR标记对西瓜果肉硬度性状的连锁分析

果肉硬度作为西瓜的重要品质属性,越来越受到生产者和消费者的重视。本研究以野生种西瓜PI271769为供体亲本,栽培种西瓜203Z为轮回亲本进行高代回交,在BC7F1世代发现了果肉硬度变硬的材料。用平均分布于西瓜11条染色体的185对SSR标记对PI271769、203Z和构建的软肉池、硬肉池进行筛选,发现位于第6染色体上的标记BVWS00954具有多态性。通过单向方差分析在BC7F2分离群体的验证,表明BVWS00954与控制西瓜果肉硬度的基因连锁,且BVWS00954标记分析基因型与不同的西瓜资源果肉硬度表现型完全吻合。研究结果为控制西瓜果肉硬度基因的精细定位、图位克隆及分子标记辅助选择育种奠定了基础。