玉米单倍体高效杂交诱导及其加倍方法的研究

论文摘要

本研究以孤雌生殖诱导系TY1为父本,以不同玉米基因型材料为母本,对影响玉米单倍体诱导效率的因素进行了探讨;并采用两种化学加倍方式（HU和秋水仙素,HU和胺磺乐灵）)和三种处理方法（玉米干种子、萌动露白种子、短胚芽鞘种子）,对不同玉米基因型材料的加倍效果进行了比较,试验结果表明:1、用TY1对先玉335做杂交诱导时,发现下午（17:00-18:00）时间段的平均诱导率高达4.16%,显著高于上午（10:00-11:00）时间段的平均诱导率2.19%。2、在海南、郑州、甘肃,用TY1对不同玉米基因型材料（五个种质类群分别为Reid、塘四平头、Lancaster、旅大红骨、PB,五个杂交种分别为农大108、郑单958、先玉335、浚单18、豫单811）进行诱导,结果表明五个类群之间比较诱导效率差异显著,Reid群的平均诱导效率最高,为4.96%,PB群的平均诱导效率最低,为1.63%;五个杂交种的诱导效率之间比较差异显著,郑单958、浚单18的诱导效果较好,平均诱导率分别为4.48%、4.29%,农大108的平均诱导率最低,为2.06%。不同环境五个种质类群间平均诱导效率比较得出,海南（4.5%）、甘肃（3.88%）两地的平均诱导效率显著高于郑州（3.08%）的平均诱导效率。不同环境五个杂交种之间的平均诱导效率比较得出,海南的平均诱导频率为5.26%,显著高于甘肃（3.36%）、郑州（2.99%）两地的平均诱导频率。3、五个杂交种的单倍体雌穗育性自然恢复率平均高达90%,而雄穗育性自然恢复率很低,平均约为12%。4、以郑单958的单倍体为加倍材料,采用两种加倍方式（HU和秋水仙素,HU和胺磺乐灵）、五个浓度梯度（0.02%,0.04%,0.06%,0.08%,0.1%）及三种处理方法（玉米干种子、萌动露白种子、短胚芽鞘种子）处理9小时（玉米分生组织的细胞分裂周期）的组合方式,对处理后的成活率和散粉率进行了分析,结果表明用0.06%的秋水仙素（含2% DMSO）处理萌动露白种子9小时加倍效果最好。5、在甘肃和海南两地,分别以上述五个种质类群和五个杂交种的单倍体为加倍材料,首先用HU对萌动露白的种子处理6小时（冲洗2小时）,然后再用浓度为0.06%的秋水仙素（含2% DMSO）处理9小时,冲洗2小时后直接播种。结果表明五个种质类群之间的单倍体散粉率存在显著差异,Reid和Lancaster的单倍体加倍效果较好,平均散粉率分别为58.75%和56.96%;PB群最差,平均散粉率仅有14.6%。五个杂交种的单倍体之间的散粉率存在显著差异,郑单958和浚单18的单倍体的加倍效果较好,平均散粉率分别为59.69%和59.38%;农大108的单倍体的平均散粉率仅有23.75%。在甘肃五个类群的单倍体平均散粉率为47.75%,显著高于海南的平均散粉率39.16%;在甘肃五个杂交种的单倍体平均散粉率为53.25%,显著高于海南的平均散粉率41%,同时五个杂交种的单倍体的平均散粉率显著高于其平均结实率28.25%。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 文献综述
• 1.1 玉米单倍体的产生的主要途径
• 1.1.1 生物诱导
• 1.1.2 离体途径
• 1.1.3 化学和物理方法
• 1.1.4 孤雌生殖诱导系杂交诱导单倍体的优越性及国内外研究现状
• 1.2 孤雌生殖杂交诱导玉米单倍体的基本程序及机理
• 1.2.1 玉米单倍体诱导的基本程序
• 1.2.2 玉米单倍体诱导的遗传机理
• 1.3 单倍体的鉴定方法
• 1.3.1 细胞遗传学方法
• 1.3.2 形态学方法
• 1.3.3 放射性方法
• 1.3.4 遗传标记法
• 1.3.5 油分标记鉴定法
• 1.3.6 其他鉴定方法
• 1.4 单倍体的加倍方法
• 1.4.1 自然加倍法
• 1.4.2 化学加倍法
• 1.4.3 物理方法
• 1.5 影响诱导效率及加倍效果的因素
• 1.5.1 影响诱导效率的因素
• 1.5.2 影响化学加倍的因素
• 1.6 玉米单倍体的意义及运用
• 1.6.1 玉米单倍体在育种中的意义
• 1.6.2 玉米单倍体在育种实践中的运用
• 2. 引言
• 3. 材料与方法
• 3.1 孤雌生殖诱导系及母本基础材料
• 3.2 方法
• 3.2.1 单倍体的获得方法
• 3.2.2 单倍体的鉴定方法
• 3.2.3 染色体人工化学加倍方法
• 3.2.4 单倍体雌雄育性的观察标准
• 3.2.5 统计分析
• 4. 结果与分析
• 4.1 同一天的不同时间段授粉对先玉335 单倍体诱导率的影响
• 4.2 诱导系TY1 在不同地点对五个杂交种诱导率的影响
• 4.3 诱导系TY1 在不同地点对五个种质类群的诱导率的影响
• 4.4 5 个杂交种的单倍体在甘肃、海南两地的雌雄育性自然恢复情况
• 4.5 两种化学试剂对D958 的加倍效果分析
• 4.6 在甘肃、海南两地处理5 个种质类群的单倍体的加倍效果
• 4.7 5 个杂交品种的单倍体的加倍效果
• 4.8 单倍体植株的田间表现及其结实性
• 4.8.1 单倍体植株的田间表现
• 4.8.2 单倍体的结实性
• 4.9 DH 系的田间表现
• 5. 讨论与结论
• 5.1 诱导效率
• 5.2 玉米单倍体植株雌雄育性的自然恢复
• 5.3 单倍体的加倍效果
• 5.4 玉米单倍体结实性
• 参考文献
• ABSTRACT