Stock 6杂交诱导的玉米单倍体加倍效果研究

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玉米单倍体的诱导加倍技术及其应用研究

玉米单倍体的诱导加倍技术及其应用研究

玉米单倍体的诱导加倍技术及其应用研究作者:卢保红杜如珊张广峰来源:《农业开发与装备》 2018年第4期摘要:主要针对玉米单倍体的诱导加倍技术及其应用进行分析,结合当下玉米单倍体的诱导加倍技术发展现状,从人工获取玉米单倍体方法、玉米单倍体的选择、单倍体加倍方面进行深入研究与探索,主要目的在于更好的推动玉米种植的发展与进步。

关键词:玉米种植;单倍体;诱导加倍;应用0 引言当前我国玉米种植虽然在世界上属于领先地位,但由于人口等因素致使其还不能较好满足内增长需求,并在2010年左右成为了玉米进口国家。

为了解决这一问题,需要培养全新的玉米品种。

在现代科技发展引导下,以玉米孤雌诱导为核心的单倍体技术逐渐形成,并成为玉米培育的主要技术。

1 玉米单倍体人工获取方法1.1 远缘杂交通常情况下亲缘联系较为疏远的花粉不能较好的与母体卵细胞进行受精,但可对卵细胞进行刺激,不断诱发其成为翻倍体与双倍体。

玉米在远缘杂交期间可在双方体细胞分裂时间缺乏统一性的作用下,致使其相应的DNA缺失,进一步形成单倍体。

1.2 花药培养花药培养方法主要是利用所有玉米营养细胞都具有及为完整的性能这一特征,同时花药培养方法也是获取玉米单倍体的主要方法。

其中利用这一方法进行培养具有较强的难度,其主要原因通常为玉米植物花药愈合组织分化率与诱导率相对较弱,并受到DNA的约束。

我国科研人员利用花药培养方法收获了单倍体,并在各种优化过程中逐渐获得较为完善的实验培养技术。

国外研究人员利用这种技术,育种效率方面也获得了较大的成功。

早在1993年左右,我国就已经利用这一方法培育出相应的种子并进行大面积种植。

1.3 孤雌生殖诱导体系这一培养方法有着通过杂交诱导母本雌配子体出现较高频率的单倍体功能,也是玉米单倍体诱导的主要方法之一。

其中Stock6是当前首个选育形成的良好玉米单倍体系统,有着极为广泛的应用。

科研人员以Stock6为杂交父本与诱导植物进行杂交,其后代中孤雌生殖单倍体出现率通常为1.5%至2.5%。

玉米单倍体育种技术应用研究进展

玉米单倍体育种技术应用研究进展

摘要与常规选育方式相比,玉米单倍体育种技术可以在很大程度上优化传统育种技术方法。

高效利用该技术,可以节省很多的时间和育种成本,获得明显的成效。

现阶段,玉米单倍体育种技术相对较多,应用的鉴定方式也比较多元化。

为保证玉米单倍体育种技术广泛应用和推广,应该结合现状,科学地研究和运用。

本文对玉米单倍体获取方法及其鉴定方法的研究进展进行了综述,并对玉米单倍体育种技术的应用进行了展望,以期为该技术的推广应用提供参考。

关键词玉米;单倍体育种技术;应用中图分类号S513.035文献标识码A 文章编号1007-5739(2022)12-0013-03DOI :10.3969/j.issn.1007-5739.2022.12.005开放科学(资源服务)标识码(OSID ):玉米单倍体育种技术应用研究进展邵泽广(郯城县农业农村局,山东郯城276100)玉米是较早发现和利用杂交优势的农作物之一。

玉米杂交种丰产性好,适应性强。

常规选育法和单倍体育种法是目前应用最为广泛的2种自交系选育方式[1]。

常规选育法在运用期间,需要花费相当长的时间进行育种,一般为4~6年,整体选择效率不高。

在应用单倍体育种技术的过程中,可以直接借助配子体,周期比较短,能被控制在2~3年,育成的纯系很稳定,应用和发展前景非常广阔。

1玉米单倍体获取方法1.1自然发生的单倍体所谓自然发生的单倍体,是指在玉米种植期间,因为其生殖发育过程中会出现异常的情况,最终可能会出现孤雌或孤雄生殖。

一般情况下,自然发生的单倍体出现概率非常小。

因为这种单倍体高度不育,所以无论是玉米植株,还是玉米组织器官等均较二倍体弱小。

因此,在自然界中,单倍体的数量并不多。

1.2孤雌生殖一般而言,在玉米单倍体获取阶段,诱导玉米孤雌生殖的方式相对较多。

在实际生殖期间,可以采取授粉方式,刺激未受精的卵细胞,让其生长和发育,最终引起孤雌生殖,从而获得单倍体。

同时,也可以使用紫外线对玉米花粉进行高效处理,处理完毕后为正常玉米植株实施授粉,使其可以形成单倍体胚。

玉米单倍体诱导系及其在育种中的应用研究

玉米单倍体诱导系及其在育种中的应用研究

玉米单倍体诱导系及其在育种中的应用研究芦连勇;崔俊明;卢道文;孙海潮;牛永锋;王海莉【摘要】利用单倍体诱导系选育玉米自交系这一新的育种方法能够快速提供来自供体亲本的稳定纯系,大大缩短自交系选育年限,加快育种进程,提高选育效率.就玉米单倍体诱导系在育种应用中的3个方面进行了论述与探讨,揭示了提高单倍体诱导系诱导率和建立高效的单倍体加倍方法,以及对单倍体诱导系诱导性状的遗传规律和诱导机制研究等问题是目前单倍体诱导系在玉米育种应用中亟待解决的问题.玉米单倍体诱导系在玉米育种中显示出巨大的应用前景.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2011(039)009【总页数】3页(P5145-5147)【关键词】玉米单倍体诱导系;育种应用;发展前景【作者】芦连勇;崔俊明;卢道文;孙海潮;牛永锋;王海莉【作者单位】河南省安阳市农业科学院,河南安阳,455000;河南省安阳市农业科学院,河南安阳,455000;河南省安阳市农业科学院,河南安阳,455000;河南省安阳市农业科学院,河南安阳,455000;河南省安阳市农业科学院,河南安阳,455000;河南省安阳市农业科学院,河南安阳,455000【正文语种】中文【中图分类】S513选育优良玉米杂交种的基础和关键在于选育出综合性状表现优良的双亲自交系。

常规育种技术手段选育玉米自交系,获得一个纯系一般需要4~6年时间,耗费大量的人力、物力、财力。

目前,我国95%以上的玉米育种力量选育玉米新品种的技术手段都是利用系谱法、回交法和二环系法等常规育种技术手段。

常规育种技术手段存在的主要缺点是培育新品种周期长、速度慢、效率低不能适应现代育种产业化的激烈竞争要求,因此育种技术创新的主要方向之一就是利用优异种质快速选育玉米自交系和杂交种。

近年来利用单倍体诱导系诱导玉米单倍体这一新的快速育种方法倍受关注。

为此,笔者对玉米单倍体诱导系及其在育种中的应用进行综述。

1 玉米单倍体诱导系介绍1.1 选育历程与进展 1949年,Chase提出了单倍体诱导选系的方法。

玉米单倍体育种技术的研究进展

玉米单倍体育种技术的研究进展
产 生 。玉米 中 的单倍体 最 早 于 1 9 2 9年 由 S t a d l e r
基 因频率 是有 效 的 。回交转 育法 是改 良玉 米 自交
系 的快速有 效 的 方法 , 以 能 提 供 某 种 优 良 性 状 的
有利 基 因的 自交 系作 为供 体 , 通 过 连 续 回交 将 有 利基 因 导人受 体 自交 系 中。二环 系法是 目前育种 中 的常用 方法 , 具有 操作 简易 、 见效快 等优 点 。但
黑龙江农业科 学 2 0 1 4( 9 ): 1 5 0 ~1 5 3
H e i l o n g j i a n g A g r i c u l t u r a l S c i e n c e s

玉米 单 倍 体 育种 技 术 的研 究 进 展
张 强 ( 黑龙 江省 农业 科 学院 草业研 究所 , 黑龙 江 哈 尔滨 1 5 0 0 8 6 )
单倍 体诱 导 方法包 括 花药 培养 和小 孢子 培养 等 。 目前 , 在 玉 米 育种 实 践 中 主要 利 用单 倍 体诱
导 系杂 交人 工诱 导产 生单 倍体 。其 基本 过程 是 以 选 系用 的基 础材 料 为 母 本 , 以孤 雌 生 殖诱 导 系 为
父 本进 行杂 交 , 在 当 代 杂 交 果 穗 上 就 可 以 产 生 一
的方 法 Ⅲ 3 ‘ 是 单倍 体 育种 技术 的必 要基 础 。
1 玉 米 单 倍 体 育种 的研 究情 况
单倍 体 是 指 只具 有 配 子 染 色 体 的 个 体 或 细 胞 。单倍 体可 由雌 配 子或雄 配子 产 生 。高等植 物 中 自然 出现 的单倍 体 几乎 都是 由于 生殖 过程 不正 常产 生 的 , 如 孤 雌 生 殖 和 孤雄 生殖 等 。孤 雌 生 殖 是 自然 产生单 倍 体 的主 要方 式 , 它 是指 卵 细胞 未 经受 精 而发 育成 单倍体 的孢子体 。 单倍 体 可 自然 发 生 , 也 可 以通 过 诱 导 的方 式

玉米单倍体育种的研究进展

玉米单倍体育种的研究进展

植物组织培养结业总结玉米单倍体育种的研究进展姓名:张曦班级:农学 101学号: 1009010070指导老师:张素勤玉米单倍体育种的研究进展摘要: 阐述了玉米单倍体育种技术研究进展及在玉米育种中的应用。

包括玉米单倍体的获得方法、鉴定方法、二倍体加倍方法、在玉米育种中的应用等,重点阐述了加倍方法和基础材料的选择,指出单倍体育种应注意的几个问题,并提出单倍体育种技术发展前景。

关键词:玉米;育种;单倍体;二倍体加倍随着人口的增加和经济的发展,玉米的需求量不断上涨。

耕地面积减少和环境的恶化使人们对高产、优质、抗逆性强的玉米新品种需求日益迫切。

而目前用常规育种方法获得高配合力的纯合自交系需耗费大量的人力和时间。

常规的育种技术已经越来越不能满足人们的育种需求。

近年来,单倍体育种技术、基因工程育种、分子标记辅助育种等生物技术手段的发展提高了育种效率,开辟了玉米育种的新途径。

单倍体技术选育玉米自交系在国外已经广泛使用,目前国外大约60%的马齿型自交系, 30%的硬粒型自交系由单倍体技术选育出来。

在我国最早开展此项研究的是中国科学院遗传所,通过孤雌生殖技术,在不到20年里育成3000 多个孤雌生殖纯系,其中综合性状优良或个别性状突出,可直接或者间接用于育种的近350个。

此外近几年中国农业大学、华中农业大学、河北农业大学、吉林省农业科学院、山东省农业科学院和辽宁省农业科学院等也都先后从事了这方面的研究,目前也都育成了多个性状较优良的DH系,并且选育出多个优良组合参加国家级和省级区域试验,遗单6号、科玉10号、秦单5号已通过审定,并在生产上进行推广。

一、单倍体的发现单倍体是指只携有配子染色体数目的个体,自然界中的单倍体是经过不正常受精形成的,一般发生频率很低。

1922年,Dorothy Bergner 首次发现了野生的曼陀罗单倍体,此后,烟草、小麦等其他物种的单倍体被相继发现。

玉米单倍体的发现相对较晚,Randolph首先观察到品种间或自交系间杂交的后代中有0.011%~0.103%的孤雌生殖单倍体,并且不同杂交组合中单倍体产生的频率存在较大的差异。

玉米单倍体的自然及化学加倍研究

玉米单倍体的自然及化学加倍研究
c h e mi c a l c o n d i t i o n s . T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t u n d e r n a t u r l a c o n d i t i o n s , t h e p o l l e n s h e d d i n g r a t e a n d s e e d s e t t i n g r a t e o f s i x g e n o t y p e s
A b s t r a c t : S i x k i n d s o f c o mm o n m a i z e h a p l o i d( N D G 5 , G Y 5 5 9 8 , N D 1 0 8 , Z D 9 5 8 , G Y 1 1 5 ,1 1 4 5 x Y 3 3 1 ) w e r e s t u d i e d i n n a t u r a l a n d

要: 通过试验研究 了 6种常见单倍 体玉米( N D G 5 、 G Y 5 5 9 8 、 N D1 0 8 、 Z D 9 5 8 、 G YI 1 5 、 1 1 4 5  ̄ Y 3 3 1 ) 在 自然和化学条件下 的基 因
加倍 。结果表明 , 在 自然条件下 , 6种基因型单倍体玉米的散粉率和结实率普遍较低 , 如果在芽苗期施 以秋水仙 素溶液处理 , 可
势 的杂交种 D 6 4 0 。利 用 单 倍 体 育 种 技 术 , 只 需 要 2个 世 代 便 可 得 到 纯 度 为 1 0 0 %的 D H系 , 极 大 缩
1 . 1 单 倍 体 自 然 加 倍
NDG5、 GY55 9 8、 ND1 0 8、 ZD95 8、 GYl 1 5、 11 4 5×

玉米单倍体加倍技术的研究进展

玉米单倍体加倍技术的研究进展

玉米单倍体加倍技术的研究进展张培风;王长彪;赵兴华;刘江;韩斌;路贵和【摘要】Maize haploid doubling is one of the key technologies in DH breeding,which can significantly accelerate the process of maize haploid breeding.How to double the efficiency of haploid technology as a key factor determines whether it can be widely used in breeding practice.In this paper,the methods of obtaining maize haploid,the identification of maize haploid and haploid doubling technology are reviewed mainly,and the future research on haploid doubling technology is prospected.%玉米单倍体加倍技术作为DH育种中的关键技术之一,能够显著加快玉米育种进程.在单倍体加倍技术中如何高效率加倍已成为关键性因素.主要对获得玉米单倍体的方法、玉米单倍体的鉴定、单倍体加倍技术进行综述,并对今后单倍体加倍技术的进一步研究进行了展望.【期刊名称】《山西农业科学》【年(卷),期】2018(046)002【总页数】4页(P299-302)【关键词】玉米;单倍体;染色体加倍;秋水仙素;除草剂【作者】张培风;王长彪;赵兴华;刘江;韩斌;路贵和【作者单位】山西大学生物工程学院,山西太原030006;山西省农业科学院生物技术研究中心,山西太原030031;山西省农业科学院生物技术研究中心,山西太原030031;山西省农业科学院生物技术研究中心,山西太原030031;山西省农业科学院生物技术研究中心,山西太原030031;山西省农业科学院生物技术研究中心,山西太原030031;山西省农业科学院生物技术研究中心,山西太原030031【正文语种】中文【中图分类】S513玉米具有遗传和基因组工程开发的悠久历史,被认为是21世纪应用较广泛的高等植物之一[1]。

单倍体育种技术在玉米育种中的研究与应用进展

单倍体育种技术在玉米育种中的研究与应用进展

2.3.2 加强小米营养品质和其他品质的研究 谷子的初产品小米中含有人体所需的大量氨基酸,构成丰富的蛋白质;还含有脂肪、脂肪酸、维生素、矿物质及一些微量元素,可谓营养价值丰富均衡。

小米易消化,具有保健作用,是孕妇、老人、儿童和病人的良好营养食物,对人体健康有意义,这已被全世界所公认。

研究谷子的营养和加工性状,利用现代的科技手段,在主食性食品、方便食品、饮料、冷制品、保健品等多方面开展研究开发,深化谷子产品后加工,开拓新的市场,以产品带动市场,促进谷子生产的产业化和规模化。

2.3.3 树立谷子产业思想,全面规划和研究谷子产业发展 谷子作为杂粮作物,其作用越来越受到我国政府有关部门和专家的重视和肯定。

开发谷子深加工,提高产后加工成果转化率,需要科研单位与企业扩大衔接和合作,增加资金和技术投入,支持谷子的产业化、规模化发展;建立产业化生产组织、基地和品牌,调动好科研人员、企业、农民和市场流通等各方面力量。

通过产业各方的共同努力,共创品牌,通过著名品牌的建立和市场开拓,进一步提升产业水平,形成规模化生产。

参考文献[1]张莉,于浩泉,高德鹏,等.山西省谷子生产现状及原因分析.中国种业,2012(7):15-17[2]杜国平.浅析我国谷子育种与生产现状及发展方向.吉林农业,2012(11):100-101[3]贺晔.山西省谷子深加工技术的探讨.农业技术与装备,2010(5):10-11[4]史秀捧,乔国梅,谷明德.谷子线虫病防治对策.中国农技推广,2001(3):38[5]程汝宏.产业化生产背景下的谷子育种目标.河北农业科学,2010,14(11):92-95[6]王节之,郝晓芬,王根全,等.化控间苗谷种栽培技术研究.河北农业科学,2010,14(11):15-18[7]穆婷婷,张福耀,冯美臣,等.山西省谷子生产可持续发展及产业链的构建.中国种业,2012(6):13-15[8]梁丽娜,郭平毅,李奇峰.中国除草剂产业现状、面临的问题及发展趋势.中国农学通报,2005,21(10):321-323[9]刁现民.谷子产业化发展的现状和未来.农产品加工,2008(3):10-11(收稿日期:2014-01-09)摘要:综述了单倍体育种技术在玉米育种中的研究与应用进展,包括玉米单倍体的获得途径和单倍体加倍技术的研究现状、单双倍体鉴定方法,并就单倍体育种技术在玉米育种中应用价值和发展前景提出见解。

玉米单倍体诱导系Stock6及其在玉米育种中的应用

玉米单倍体诱导系Stock6及其在玉米育种中的应用

第一个从单倍体 获得了绝对纯合 的番茄品系 , 从单倍 体 到纯 合二 倍 体 品系用 于育 种 的技术 路线 得 到验 证 。 从 诱 导单 倍体 到 单倍 体加 倍获 得双 单倍 体仅 需 2年 , 且 双 单 倍 体 只有 一 套染 色 体 , 没 有 等 位基 因 , 没 有超 显 性 效 应, 在选 系 过程 中 , 利 于 保 留加性 上位 效应 , 淘 汰有 害 的 隐性基因 , 提高有利基因型的遴选频率 , 有效地提高育 种效 率 。 早 期 的 玉米 单倍 体 , 主 要 是 品种 间 、 白交 系 间或 品 种 与 自交 系问 杂交 产生 的孤 雌生 长 单倍体 , 但 自然杂 交 产 生 单倍 体 的概 率极 低 , ~般 不 超 过 0 . 1 % ; 远 缘 杂 交 采 取延 迟授 粉 、 物理 射线 、 化 学药 剂 等人 工措 施 , 虽能 提 高 单 倍体 产 生 的 概率 , 但 诱 导 效 果 不 太稳 定 ; 尽 管 目前 花 药 或花粉 培 养技 术获 得 了较 大发 展 , 建 立 了稳 定 的玉 米 花药 ( 花粉 ) 组 织 培养 再生 系统 , 而受基 因 型和技 术 复 杂性 的制约 , 也 未能 在育 种 实践 中广 泛应 用 。而 玉米 单 倍 体诱 导 系 S t o c k 6的发 现及 改 良 ,使 玉 米 单倍 体 育 种 简便 易 行 , 并 逐 渐呈 现 出规模 化 发展 的趋 势 。
摘 要: 玉米单倍体 育种 可缩短 育种周期 、 提 高育种效率 , 利 用玉米单倍体诱导 系诱导 玉米单倍体 简单 易行 , 单倍体 筛选 方便 。简 述 了玉米单倍体诱 导 系S t o r k 6的发现 、 改 良及在玉米育种 中的应用。 关键词 : 玉米 ; 单倍体 ; S t o c k 6 ; 育种 ; 应用

优良玉米单倍体诱导系丹诱3号的选育与应用

优良玉米单倍体诱导系丹诱3号的选育与应用

优良玉米单倍体诱导系丹诱3号的选育与应用陈增齐;丰光;李妍妍;陈得义;高伟【摘要】玉米单倍体诱导系丹诱3号是丹东农业科学院以Stock 6×T68为基础材料,再复合杂交W 23 ig和高诱1号,利用单倍体技术选育的优良诱导系,整合优势诱导材料,实现优良基因的累加聚合.丹诱3号标记清晰,对环境反应钝化,在不同生态区域保持较高诱导率,特别是对合有旅大红骨种质资源的材料诱导率较高.截至目前,利用其诱导加倍选系组配的玉米杂交种有5个通过审定,具有良好的应用前景.【期刊名称】《种子》【年(卷),期】2018(037)006【总页数】5页(P101-105)【关键词】玉米;单倍体诱导系;丹诱3号【作者】陈增齐;丰光;李妍妍;陈得义;高伟【作者单位】丹东农业科学院,辽宁凤城118109;丹东农业科学院,辽宁凤城118109;丹东农业科学院,辽宁凤城118109;丹东农业科学院,辽宁凤城118109;丹东农业科学院,辽宁凤城118109【正文语种】中文【中图分类】S513从20世纪50年代单倍体技术在玉米遗传育种中使用以来,该项技术被逐渐认可并得到广泛应用。

美国、德国和俄罗斯等国家在单倍体技术方面应用较早,先后选育出一批诱导系并选育出诸多优良品种。

我国尽管起步较晚,但是在该领域研究方面也取得了长足的进步,中国农业大学玉米改良中心和吉林省农业科学院玉米研究所先后选育出一批优良的单倍体诱导系,并成功选育出一系列优良玉米自交系。

从当前全国玉米育种发展趋势来看,利用单倍体选系技术已成为玉米自交系选育的主要方法,单倍体技术可以有效地提高育种效率,使自交系纯合速度从常规的6~8代缩短到2代。

而且该项技术对拓宽种质资源、纯合繁殖整理、寻找基因突变等都有很好的利用价值。

丹东农业科学院在玉米自交系选育方面也在不断的探索和尝试新途径和新方法,对单倍体技术非常重视,特聘请美国巴斯夫公司首席遗传学科学家、美国农业部前高级顾问、单倍体育种专家张铭堂先生作为技术顾问,期望在单倍体诱导系和单倍体育种方面有所突破和创新。

Stock6在玉米自交系选育中的应用

Stock6在玉米自交系选育中的应用

S t o c k 6可 以说是 目前所有单倍 体诱导 系 的祖先 , 后 来新选 诱导系 都是 在其 基 础上 经过 一 次次 的遗 传 加工得 来 。 一 。
米单 倍体 诱 导系 育种 的发 源地 , 另外, 研 究较 多 的 国家 还有 俄 罗斯 ( 前苏 联 ) 、 德国、 法 国及 摩尔 多 瓦 等l 1 ] 。我 国关 于玉米 单 倍体诱 导 系 的研究 起 步较
黑 龙 江农 业科 学 2 0 1 4 ( 1 l o n g j i a n g Ag r i c u l t u r a l S c i e n c e s
S t o c k 6在 玉 米 自交 系选 育 中的应 用
徐 艳霞
( 黑龙 江省 畜牧研 究所 , 黑 龙 江 齐 齐哈 尔 1 6 1 0 0 5 )
摘要: 单倍 体 诱 导 系的 应 用 与 发 展 在 遗 传 和 育 种 中 均 有 重 大 意 义 , 该方 法不仅 缩短 了育种进程 , 提 高 育 种 效
率, 还 可应 用 于遗 传 学 等 领 域 。 在 诱 导 系诱 导 单 倍 体 过 程 中 , 选 育 高频 诱 导 系是 利 用 诱 导 系诱 导 产 生 单 倍 体
2 S t o c k 6在玉 米 单倍 体 诱 导 系选 育中 的 应用
2 .1 W 23 i g
1 S t o c k 6单 倍 体 诱 导 系 的 选 育 历 史
S t o c k 6 是 在玉米 中发 现 的第 一个 孤 雌 生殖 诱 导 系 。1 9 4 6年 , N o r t h Up K i n g公 司发 现 一个 具 有 紫色糊 粉层 的玉 米材 料 , 表现 为 硬粒 、 白色 籽粒 及 粉质 胚乳 。1 9 5 6年 , C o e在 《 玉米遗传通讯》 ( 美 国 英文 版) 上, 正式 将 该 系 命 名 为 S t o c k 6 。经 过 几 年 的试验 发现 , S t o c k 6自交系 的后 代 中产生 了 3 左 右 的单倍 体 , 进 而用 它作父 本 杂交 , 产生 了 2 . 2 9 的孤雌 生殖单 倍体 。 由于 S t o c k 6缺乏用 以鉴别 杂 交诱 导单 倍体 的遗传标记基 因 , 在 当时可用 的籽粒 遗传标记 中, C o e 将控 制色素形 成 的 C基 因的显性 抑制基 因 c 一 基 因导人 S t o c k 6 , 以具有 紫色盾 状体 的材料作 为母本来 诱 导单倍 体 。2 O世 纪 7 0年代 , 人 们开 始 对 S t o c k 6 ( C - ) 进 行 深入 研 究 , 试 验结 果 表明单倍 体 诱 导率 可 以通 过 选 择 而 大 幅度 提 高。

玉米Stock6衍生系诱导单倍体的机理研究

玉米Stock6衍生系诱导单倍体的机理研究

玉米Stock6衍生系诱导单倍体的机理研究单倍体运用于育种,可以缩短育种进程,节约成本,提高育种效率。

以Stock6为父本对育种材料进行诱导杂交产生单倍体是玉米单倍体育种技术中运用较多的一种方法。

本研究以Stock6衍生诱导系HZI1,自交系Hua24、HZ124b、HZ141、HZ85以及杂交组合HZ124b×HZI1、HZ141×HZI1、HZ85×HZI1和Hua24×HZI1作为试验材料,利用细胞学研究方法结合分子标记以及田间形态学调查研究细胞分裂过程、细胞的倍性、籽粒和植株的形态表现,以期阐明Stock6衍生系来活体诱导单倍体的机理。

试验中得到的主要结果如下:1.来源于超甜玉米自交系Hua24×HZI1杂交组合的当代籽粒中发现有大约0.2%的无色糊粉层皱缩的甜质胚乳与紫色糊粉层正常胚乳的嵌合体籽粒,并且不同的嵌合体籽粒中皱缩的甜质胚乳所占的比例不同,多数集中在胚乳顶部中心。

紫色糊粉层正常胚乳组织对无色糊粉层皱缩胚乳组织形成的嵌合体的出现为解释玉米单倍体产生的“染色体选择性消除”假设提供了强有力的证据。

2.Hua24作母本被诱导系HZI1诱导杂交36小时后的胚珠细胞学压片研究发现染色体落后和微核,落后染色体与微核的存在是染色体消除的细胞学原因,推测Stock6衍生系HZI1诱导单倍体产生中存在染色体消除。

3.对自交系Hua24、HZ85和诱导系HZI1的种子初生根根尖进行染色体计数,发现HZI1中存在大约15%非二倍体细胞,而在对照自交系中存在大约3%非二倍体细胞。

HZI1中,除二倍体细胞占主导外,还有大约10%的单倍体细胞,在HZI1籽粒中,10%籽粒幼苗的初生根中单倍体细胞占97%以上,田间表型是单倍体。

4.在四个杂交组合中,对两种不同籽粒表型的F<sub>1</sub>代籽粒幼苗初生根进行染色体记数,发现在假定单倍体紫色糊粉层无色胚芽尖的籽粒的幼苗根尖中55%-86.84%的是混倍体,2n=10的细胞的频率最高,分别为67.47%,76.74%,45.22%,27.93%。

玉米Stock6衍生系诱导单倍体的机理研究

玉米Stock6衍生系诱导单倍体的机理研究

玉米Stock6衍生系诱导单倍体的机理研究单倍体运用于育种,可以缩短育种进程,节约成本,提高育种效率。

以Stock6为父本对育种材料进行诱导杂交产生单倍体是玉米单倍体育种技术中运用较多的一种方法。

本研究以Stock6衍生诱导系HZI1,自交系Hua24、HZ124b、HZ141、HZ85以及杂交组合HZ124b×HZI1、HZ141×HZI1、HZ85×HZI1和Hua24×HZI1作为试验材料,利用细胞学研究方法结合分子标记以及田间形态学调查研究细胞分裂过程、细胞的倍性、籽粒和植株的形态表现,以期阐明Stock6衍生系来活体诱导单倍体的机理。

试验中得到的主要结果如下:1.来源于超甜玉米自交系Hua24×HZI1杂交组合的当代籽粒中发现有大约0.2%的无色糊粉层皱缩的甜质胚乳与紫色糊粉层正常胚乳的嵌合体籽粒,并且不同的嵌合体籽粒中皱缩的甜质胚乳所占的比例不同,多数集中在胚乳顶部中心。

紫色糊粉层正常胚乳组织对无色糊粉层皱缩胚乳组织形成的嵌合体的出现为解释玉米单倍体产生的“染色体选择性消除”假设提供了强有力的证据。

2.Hua24作母本被诱导系HZI1诱导杂交36小时后的胚珠细胞学压片研究发现染色体落后和微核,落后染色体与微核的存在是染色体消除的细胞学原因,推测Stock6衍生系HZI1诱导单倍体产生中存在染色体消除。

3.对自交系Hua24、HZ85和诱导系HZI1的种子初生根根尖进行染色体计数,发现HZI1中存在大约15%非二倍体细胞,而在对照自交系中存在大约3%非二倍体细胞。

HZI1中,除二倍体细胞占主导外,还有大约10%的单倍体细胞,在HZI1籽粒中,10%籽粒幼苗的初生根中单倍体细胞占97%以上,田间表型是单倍体。

4.在四个杂交组合中,对两种不同籽粒表型的F<sub>1</sub>代籽粒幼苗初生根进行染色体记数,发现在假定单倍体紫色糊粉层无色胚芽尖的籽粒的幼苗根尖中55%-86.84%的是混倍体,2n=10的细胞的频率最高,分别为67.47%,76.74%,45.22%,27.93%。

玉米单倍体诱导选系方法研究进展

玉米单倍体诱导选系方法研究进展

玉米单倍体诱导选系方法研究进展摘要单倍体诱导选系的方法是一种快速选育玉米自交系的新方法,可以大幅提高玉米育种的效率。

该文就如何提高单倍体的诱导频率、单倍体的鉴定以及单倍体的加倍方法的研究进展进行了阐述和分析。

关键词玉米;单倍体诱导系;育种玉米是中国种植面积最大的粮食作物,直接影响到畜牧、轻工、能源及其相关行业的发展,直接关系到国家粮食安全以及人民生活水平的提高。

选育优良玉米杂交种的基础和关键是选育优良玉米自交系。

选育玉米自交系的常规方法有系谱法、回交法、轮回选择法等,但这些方法育种周期长、消耗资源多。

采用单倍体育种,可提高玉米自交系的选育效率,经过1~2代就可以得到纯合的玉米自交系。

诱导产生单倍体的方法有很多,其中利用单倍体诱导系诱导产生单倍体的方法不仅成本较低,而且诱导频率高。

1 高频诱导系的选育单倍体诱导选系的方法最早是由Chase在1949年提出的,采用人工或自然加倍的方法,将自然发生或人工培育的单倍体植株培育成纯合的二倍体植株,然后从中选育纯合自交系。

1956年Coe发现了Stock6及其衍生系,这种特殊的玉米材料能诱导玉米单倍体,使玉米单倍体诱导选系从理论上升到实际应用的层次。

张铭堂等在1992年将ACR-nj基因和ABP1基因导入Stock6,ABP1基因可控制不定根、叶鞘、茎秆色素的形成,ACR-nj基因能控制籽粒糊粉层、胚芽色素的形成,张铭堂等因此选育出了具有籽粒和植株显性双遗传标记的孤雌生殖诱导系。

导入标记基因后的Stock6存在许多缺陷,如诱导率较低、花粉量很少、结实性差等。

单倍体诱导选系方法的关键环节是单倍体的诱导。

诱导系的诱导率直接关系到单倍体发生的数量。

Krasnodar Markers(俄罗斯)、SW14(法国)、MHI(摩尔多瓦)以及后RWS和UH400(德国)均是通过杂交改良法从Stock6中衍生出的高频新诱导系。

我国利用单倍体诱导选系开展较晚,但取得了很大的成就。

玉米Stock6的遗传特性在玉米育种上的应用探究

玉米Stock6的遗传特性在玉米育种上的应用探究

节位的利用,由此通过留高稻桩,能够有效增加产量,得到更多再生稻,但是这个过程的留桩不能过高。

头季稻稻谷黄熟(稻谷含水率在18%~20%),稻秆倒二节位腋芽伸长到2~3cm左右时,需要避开雨天来收割,保留倒二节、确保倒三节能再生芽。

同时,在头季稻谷收获时提倡田外脱粒或晒场脱粒,及时把稻草转出田外,扶正稻桩,清除渣草。

3.5适时均衡施肥施肥要把握好时机,注意营养均衡,有机肥与化肥配合施用为佳,总肥量视田力而定,每公顷施用300~450kg为宜,氮、磷、钾比例以2:l:(1~2)为宜。

头季稻齐穗后7-10d(散籽80%以上)露水干后开始施肥,采用复混合肥与化肥配合施用,平均每公顷施尿素l50kg,复混合肥150~180kg(头季稻长势较差的可加施尿素150kg,复合肥120~l50kg),再生稻孕穗和散籽期间,每公顷用磷酸二氢钾1.8kg、尿素15kg,兑水900~1125L,喷雾2~3次,间隔5~7d喷施l次[5]。

施肥时,要避免无水干施,同时要避免流水撒施,防止肥效随着流水或雨水流失,达不到营养供给目的。

4结束语综上分析,再生稻的高产集成技术得到了有效的运用,在育秧与适时移栽,移栽密度与肥水管理,头季水稻的病虫防治,头季收割与再生季管理中,实现再生稻产量的提升,并针对几个生产因素进行了细致分析,从而保证再生稻的整体种植成果。

参考文献[1]李昌玲.杂交稻天优2168在连南的再生稻试验及高产栽培技术[J].农家参谋,2019(12):113.[2]杨裙,曾安玉,唐伟峰.再生稻高产栽培技术示范与推广研究[J].农村实用技术,2019(05):38-39.[3]袁秋良,颜焱炳,邓峥嵘,屈中民,谭咸彬,邓庭芬.晶两优534作再生稻性能评价及高产栽培技术[J].中国种业,2019(03):90-92.[4]徐富贤.川渝杂交中稻-再生稻高产高效技术集成与推广项目成效显著[J].植物医生,2016,29(06):47-49.[5]郑庆伟.“川渝杂交中稻-再生稻高产高效技术集成与推广”项目通过四川省级成果鉴定[J].农药市场信息,2016(12):53.收稿日期:2019-6-21作者简介:李毅飞(1964-),男,农艺师,本科,现主要从事农业技术推广工作。

玉米单倍体加倍实验报告(3篇)

玉米单倍体加倍实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 掌握玉米单倍体加倍技术的基本原理和操作步骤。

2. 了解不同加倍方法对玉米单倍体加倍效率的影响。

3. 探讨玉米单倍体加倍过程中可能存在的问题及解决方案。

二、实验材料1. 玉米单倍体诱导系(Stock6)2. 不同浓度的秋水仙素3. 50%葡萄糖溶液4. 无菌操作台、移液枪、离心管、培养皿、滤纸等三、实验方法1. 玉米单倍体诱导:将Stock6玉米单倍体诱导系播种于培养基中,培养至单倍体植株长出。

2. 加倍处理:a. 将诱导出的单倍体植株移至含有不同浓度秋水仙素的培养基中,培养一段时间。

b. 将处理后的植株移至50%葡萄糖溶液中,继续培养。

c. 对不同加倍方法进行处理后的植株进行观察、统计。

3. 加倍效果鉴定:a. 对加倍后的植株进行形态学观察,记录植株高度、叶片数等指标。

b. 对加倍后的植株进行分子标记鉴定,确认其是否为纯合子。

四、实验结果与分析1. 加倍效果:a. 在秋水仙素浓度为0.1mg/L的培养基中,玉米单倍体加倍效果最佳,加倍率约为70%。

b. 在秋水仙素浓度为0.2mg/L的培养基中,玉米单倍体加倍效果次之,加倍率约为50%。

c. 在秋水仙素浓度为0.3mg/L的培养基中,玉米单倍体加倍效果较差,加倍率约为30%。

2. 加倍植株形态学观察:a. 加倍后的植株高度、叶片数等指标与正常植株无明显差异。

b. 加倍后的植株生长旺盛,抗逆性增强。

3. 加倍植株分子标记鉴定:a. 对加倍后的植株进行分子标记鉴定,结果显示均为纯合子。

b. 加倍后的植株遗传稳定性良好。

五、讨论1. 秋水仙素浓度对玉米单倍体加倍效果有显著影响,适宜的浓度可以提高加倍率。

2. 50%葡萄糖溶液有利于加倍植株的生长发育,提高其抗逆性。

3. 分子标记鉴定结果表明,加倍后的植株遗传稳定性良好,为玉米育种提供了优质材料。

六、结论本实验通过秋水仙素加倍方法成功提高了玉米单倍体的加倍率,为玉米育种提供了优质材料。

玉米Stock6衍生系诱导单倍体的机理研究的开题报告

玉米Stock6衍生系诱导单倍体的机理研究的开题报告

玉米Stock6衍生系诱导单倍体的机理研究的开题报告一、选题背景和意义单倍体是指具有一套染色体的细胞或组织,它可以用于快速建立遗传地图、基因定位和功能分析、杂交育种等方面的研究,具有广泛的应用前景。

目前,诱导单倍体是目前单倍体制备的常用方法之一。

在玉米中,诱导单倍体有助于加快玉米育种的进程,提高玉米的产量和质量。

然而,在玉米中诱导单倍体还存在诱导效率低、品质不稳定等问题,因此深入研究玉米Stock6衍生系诱导单倍体的机理,具有重要的科学理论和实际应用价值。

二、研究的内容和目标本研究拟在玉米Stock6衍生系中,对诱导单倍体的机理进行探究。

具体内容包括:1. 玉米Stock6衍生系的选育和鉴定。

2. 玉米Stock6衍生系诱导单倍体的方法优化。

3. 使用细胞学、分子生物学等技术对诱导单倍体的机理进行研究。

4. 对诱导单倍体后代的遗传变异进行分析,评估诱导单倍体的效果。

本研究旨在探究玉米Stock6衍生系诱导单倍体的机理,为进一步提高玉米诱导单倍体技术水平,实现快速育种提供科学依据。

三、研究的方法和可行性分析本研究采用玉米Stock6衍生系进行实验。

选育并鉴定玉米Stock6衍生系需要对玉米杂交及其后代进行遗传分析和表型鉴定,从中筛选出具有单倍体诱导潜力的品种系。

在单倍体诱导方面,采用PVP饱和的亚硝酸钠溶液处理玉米花药,优化处理条件,提高效率。

在机理研究方面,采用光学显微镜、荧光显微镜等细胞学技术,结合PCR、Western blot等分子生物学技术,研究诱导单倍体的机理。

最终,对诱导单倍体后代进行遗传变异分析。

本研究所需的设备和仪器,如光学显微镜、荧光显微镜、PCR仪等都可以在实验室中获得。

同时,该课题的实验条件、技术路线和研究方法均已得到过去的研究经验的验证,具有可行性。

四、进度计划第一年:选育玉米Stock6衍生系、诱导单倍体并提取DNA。

第二年:对诱导单倍体的机理进行研究。

第三年:对诱导单倍体后代进行遗传变异分析,撰写论文。

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定 , 般 自然 加 倍 率 均< 5 , 一 有些 料 不 发 生 自
1 2 方 法 .
试 验分 两 部分 : 1 获 得单 倍 体 : 用诱 导 系 () 利 作 为父 本 , 自美 国 的 2 来 1个群 体 作母 本 , 杂交 得 到单倍 体 籽粒 , 定 其 对不 同群 体 诱 导产 生 单倍 鉴 体 的几率 ;2 单 倍体 加 倍 : 单 倍 体 籽粒 进 行 加 () 对 倍处 理 , 得到 DH 系 , 并对 加倍效 果进 行研究 。
黑龙 江农 业科 学 2 1 ( 1 : ~3 011)1
Heln j n rc lu a ce c s i gi gAg iu tr l in e o a S
So k6杂交 诱 导 的玉米 单 倍 体 加 倍 效 果 研究 tc
蔡 泉, 张建 国 , 赵 伟, 李树 军 , 殷 跃 ( 黑龙 江省农 业科 学院 玉米研 究所 , 黑龙 江 哈 尔滨 1 0 8 ) 5 0 6
收稿 日期 :0 10 —7 2 1-62 基 金 项 目 : 业 部 转 基 因 新 品 种 培 育 重 大 专 项 资 助 项 农
目 ( O z O O 3O1 B) 2 O9 x 8 O 一 5
第 一 作 者 简 介 : 泉 ( 9 9) 男 , 龙 江 省 牡 丹 江 市 人 , 蔡 1 7一 , 黑 硕 士, 助理 研 究 员 , 事 玉 米 新 品 种 选 育 与 推 广 工 作 。E mal 从 - i :
中 图 分 类 号 :5 3 0 5 2 S 1 . 3.
文献标识码 : A
文 章 编 号 :0 22 6 (0 1 1—0 10 1 0—7 7 2 1 ) 1 0 —3 0
利 用 单 倍 体 技 术 进 行 玉 米 自交 系 的 选 育 , 可 以 实现 配子 体选择 , 大缩 短育 种 大 午限 , 提高 育 种 效 率 。S o k 6具 有 两 个 标 记 性 状 : 1 籽 粒 tc ()
平 均 1 . ; O 6 通过 对人 工加 倍 效 果 的 研 究表 明 , 浸 芽法 处 理 单 倍 体 的 时候 , 水仙 素 浓 度 为 0 6 % 时 , 生 用 秋 .0 产
严重的 药害, 浓度 在 0 1 时 平 均 加 倍 率 为 l . , 度 在 0 0 时平 均 加 倍 率为 2 . 。 .0 84 浓 .6 19 关 键 词 : 米 ; 倍 体 ; t c ; 倍 率 玉 单 S o k6 加
1 2 1 获得 单倍 体部 分 2 0 . . 0 9年 1 0月 2 7日在 海南 三 亚黑龙 江省 南繁指 挥部 试验 基地播 种 。小
然加 倍 , 还有 一 些材料 自然加倍 率 可 以>1 6甚 O/, 9 至 达 到 2 以上 ; 0 人工 化学 加 倍 主要 用 秋 水仙 素 处理, 加倍 效 果 受 浓 度 、 处理 部 位 、 理 时 间 等 因 处
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素影 响而不 同_ 。 2 ] 该 研究对 S o k 6对 来 自美 国 的 2 tc 1个 玉 米
群体 的单倍体 诱 导 效 果 , 以及 其 单 倍 体 人 工 化学 加倍 的效果 进行 初 步 研 究 , 索 较 优 的 单倍 体 诱 探
导及 人 工化 学加 倍方 法 。
区行 长 5m, 株距 2 m, 导系 3 区 , 诱材 料 0c 诱 行 被 1行 区 。以诱导 系为 父本 , 被诱 材 料 为母 本 , 区 每 选择 农 艺性状 良好 的单株 5 授粉 。同时父本 自 株 交采 种 , 收获 后 自然 风 干脱 粒 , 5株 收获 粒 数 , 查
表 1 供试 的 2 1个母 本综 合群体 来源
O 9南 区 号 来 源 O 9南 区号 来 源
体胚 。So k6及 其改 良的诱 导 系 , tc 在我 国 已经被 广 泛利 用 于玉米 单倍 体诱 导研 究口 。 ] 玉 米单倍 体 的加倍 方 法 主要有 自然 加倍 和人 工化 学 加 倍 。 自然 加 倍 主 要 由材 料 自身 特 性 而
摘要 : 为提 高育 种 效 率 , 究 了 S o k 6对 2 研 tc 1个 引 自美 国的 玉 米 群 体 的 单 倍 体 诱 导 及 加 倍 效 果 。结 果表 明 : So k 6 2 tc 对 1个 美 国群 体 的 单 倍 体 诱 导 率在 2 7 ~ 9 4 , 均 诱 导 率 5 2 % ; .6 .1 平 .6 自然加 倍 率在 O 2 . , ~ 31
Na ao斑 纹 , 由 A1 C C R n vj 是 A2 1 2 —j互 补 基 因控 制 ;2 成株 叶 片和 叶鞘呈 紫 色 , 由 A1 C B 1 () 是 A2 2 P 互 补基 因 控 制 。在 育 种 实 践 中 用 S ok 6作 父 tc 本, 被诱 导 的育 种试材 作 母 本 , 约有 3 的单倍 大
单倍 体籽 粒数 , 倍 体 籽粒 留待 加 倍处 理 加 代 取 单
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1 材 料 与 方 法
1 1 材 料 .
父 本是单 倍 体诱 导 系 S o k6 母 本是 引 自美 tc , 国的 2 1个综 合 群体 ( 见表 1 。 )
1 2 2 单倍 体加倍 部 分 2 1 . . 0 0年 5月 5日在 黑 龙 江省农 业科 学 院玉米研 究所 试验 基地播 种 。小 区行 长 3m, 距 3 m。人工 加倍 采 用浸 芽 法 。 株 0c 用 光 照 培 养 箱 培 养 单 倍 体 籽 粒 , 胚 芽 伸 长 到 当 3c 右 时 , 去 尖 部 约 0 5c 然后 用 秋 水 仙 m左 剪 . m,
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