利用stock6诱导玉米孤雌生殖单倍体及其加倍的研究

利用stock6诱导玉米孤雌生殖单倍体及其加倍的研究

论文摘要

Stock6是在玉米中发现的第一个孤雌生殖诱导系。通过导入不同标记系统先后育成stock6(C-I)和stock6(BPIR-nj)两种类型,他们是目前所有孤雌生殖诱导系的原始祖先。基于stock6所育成的诱导系有SW14(Lashems,1988)、ZMS(Chalyk,1994)、Krasnodar Markers(Shatskaya等,1994),这些诱导系的单倍体诱导率均在3%以上。本研究以含stock6的11个不同诱导系和四种不同类型的12个玉米材料(包括超甜玉米、普甜玉米、糯玉米、普通玉米)为研究对象,按NCⅡ设计对各组合孤雌生殖单倍体的诱导率进行了测定,探讨母本基因型和父本基因型对孤雌生殖单倍体诱导率的影响;以上一个试验研究结果为基础,用筛选出的较高诱导率诱导系对在2005年在四川及西南区试、预试中表现突出的杂交种(组合)进行杂交诱导,使用秋水仙素对所得的单倍体进行不同方法不同浓度的化学加倍,以探讨玉米单倍体加倍技术。现将研究结果概括如下:1.不同类型的玉米母本材料的单倍体诱导率存在极显著的差异,表明不同母本基因类型对诱导率有很大的影响。stock6的平均诱导率为0.9258%,研究结果与前人的0.91%非常接近。从表中可以看到其中个别的诱导率可达到4.34%。超甜玉米、普甜玉米、糯玉米和普通玉米的平均诱导率分别为:1.4997%、0.5379%、1.2485%和0.4169%。2.含stock6的不同诱导系之间的诱导率存在显著性差异,表明含stock6不同株系对单倍体的诱导率有影响。刘志增和宋同明(1998)的研究表明父母本的基因型对单倍体的诱导率有影响,本研究结果与其基本一致。Lashems(1998)、Chalyk(1994)和Shatskaya(1994)基于stock6所育成的诱导系有SW14、ZMS和Krasnodar Markers,这些诱导系的诱导率均在3%以上,表明诱导率可以通过选育而提高。在本实验中,stock6的不同诱导系的平均诱导率的变幅为0.61-1.55%,需进一步改良。3.对种子、幼芽和幼根进行浸泡和生长点注射处理,都能够达到染色体加倍的效果,但是综合考虑死亡率、散粉率等因素,结果表明用0.4%的秋水仙素在六叶期注射植株,加倍效果是最好的。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 一 文献综述
  • 1.1 玉米单倍体及其研究概况
  • 1.2 单倍体的应用
  • 1.2.1 在植物育种中的应用
  • 1.2.2 利用单倍体进行突变体选择
  • 1.2.3 利用单倍体进行基因转导
  • 1.2.4 利用DH系进行基因定位和构建遗传连锁图谱
  • 1.3 玉米单倍体的产生途径
  • 1.3.1 品种间杂交产生的孤雌生殖单倍体
  • 1.3.2 孤雌生殖诱导系杂交诱导产生单倍体
  • 1.3.3 不定配子体基因诱导产生孤雄生殖单倍体
  • 1.3.4 北学和物理方法诱导产生单倍体
  • 1.3.5 花药或小孢子培养
  • 1.4 单倍体加倍方法
  • 1.4.1 单倍体的化学加倍方法
  • 1.4.1.1 注射法
  • 1.4.1.2 浸根法
  • 1.4.1.3 浸种法
  • 1.4.1.4 浸芽法
  • 1.4.1.5 其它加倍方法
  • 1.4.2 影响单倍体化学加倍频率的因素
  • 1.4.2.1 外植体的生长状态
  • 1.4.2.2 外植体的倍性水平
  • 1.4.2.3 秋水仙素的浓度和处理时间
  • 1.4.2.4 温度
  • 1.4.2.5 渗透剂二甲基亚砜(DMSO)
  • 1.5 研究目的和意义
  • 二 stock6诱导孤雌生殖单倍体的诱导率
  • 2.1 材料与方法
  • 2.1.1 实验材料
  • 2.1.2 实验方法
  • 2.1.2.1 单倍体的诱导
  • 2.1.2.2 单倍体的鉴定
  • 2.2 结果分析
  • 2.2.1 不同类型的母本基因对单倍体诱导率的影响
  • 2.2.2 stock6的不同诱导系对单倍体诱导率的影响
  • 2.2.3 自交系与杂交种对诱导率的影响
  • 2.3 讨论
  • 2.3.1 母本的影响
  • 2.3.2 单倍体诱导系Stock6的影响
  • 2.3.3 自交系的诱导率
  • 三 玉米单倍体的化学加倍
  • 3.1 实验材料与方法
  • 3.1.1 实验材料
  • 3.1.2 实验方法
  • 3.1.3 秋水仙素浸种处理
  • 3.1.4 秋水仙素浸芽处理
  • 3.1.5 秋水仙素浸根处理
  • 3.1.6 苗期秋水仙素注射处理
  • 3.1.7 拔节期秋水仙素注射处理
  • 3.2 结果分析
  • 3.2.1 秋水仙素浸种处理
  • 3.2.2 秋水仙素浸芽处理
  • 3.2.3 秋水仙素浸根处理
  • 3.2.4 拔节期秋水仙素注射处理
  • 3.2.5 苗期秋水仙素注射处理
  • 3.3 讨论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 发表的学术论文
  • 相关论文文献

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