辐射诱变改造杂交籼稻恢复系的研究

利用辐射诱变改造杂交水稻恢复系的研究结果表明:在于均水平上,国外品种比国内品种的辐射敏感性要强。国外品种因血缘关系的不同而有不同的表现,如IR系统比较耐辐射,水源系统的次之,密阳系统的则最敏感。恢复系杂种F_0代比F_1代更敏感。对此,我们提出了“多基因型混合系统”的观点予以解释。恢复系M_2代突变频率的研究结果表明:不     

氮离子注入不同基因型水稻的生物学效应研究

实验结果表明：不同基因型水稻材料Ｍ１代生理损伤，Ｍ２代叶绿素、株高及抽穗期突变频率和诱变效率均存在着较大的差异；Ｍ２代苗期叶绿素缺失突变频率和诱变效率高的材料，其抽穗期、株高突变频率和诱变效率并不一定高；用早熟、半矮秆突变体为母本选育的品种在氮离子注入时不但辐射敏感性差，同时未出现更早熟突变和高秆突变。     

辐射诱发籼稻早熟突变和双向突变的研究

对53个籼稻品种辐射M_2代进行连续三年的试验,结果表明:(1)早熟突变频率平均为1.4％,其中迟熟类型品种要比早熟类型品种有更高的早熟突变频率。并与原品种的生育期呈正相关,相关系数为0.40。突变体提早的范围为3～32天,平均为9.5天。它们是随生育期的推迟而增加。(2)在同一品种的辐射M_2代中,一般可同时出现早、晚双向熟期的突变,且后者的突变率高于前者,分别为1.39％和2.67％。突变体提早和延迟的天数两者基本接近(11.5对10.3天)。早、晚双向突变体,由于其熟期发生了相反方向的改变,因而在一定程度上,株高、每穗粒数、千粒重等农艺性状也发生了双向变异,有些甚至达到显著水平。     

普通小麦品种辐射敏感性及其诱变效应的研究

利用~(60)Co-γ射线辐照含水量13％的小麦休眠种子,从形态学、细胞学和生理生化三方面综合研究了普通小麦品种辐射敏感性。结果表明,普通小麦品种间辐射敏感性存在显著差异,并呈正态分布。对供试的49个品种进行模糊聚类分析,普通小麦品种辐射敏感性分为极敏感型、敏感型、中间型、迟钝型和极迟钝型五类。不同遗传背景品种的辐射敏感性强弱具有以下关系:重组品种>地方品种>辐射实变品种。植物品种辐射敏感性强弱取决于DNA损伤的自身修复能力。M_1辐射敏感性不同的品种,其M_2的诱变效果也不同。在7.74C/kg(30kR)以下的剂量范围内。对辐射敏感的品种实变频率高,数量性状的变异程度大。因此,在辐射育种上,选择敏感的品种作辐照材料可收到较好的效果。     

普通小麦品种辐射敏感性及其诱变效应的研究

利用~(60)COγ射线辐照含水量13%的小麦休眠种子,从形态学、细胞学和生理生化三方面综合研究了普通小麦品种辐射敏感性。结果表明,普通小麦品种间辐射敏感性存在显著差异,并呈正态分布。对供试的49个品种进行模糊聚类分析,普通小麦品种辐射敏感性分为极敏感 型、敏感型、中间型、迟钝型和极迟钝型五类。不同遗传背景品种的辐射敏感性强弱具有以下关系:重组品种>地方品种>辐射实变品种。植物品种辐射敏感性强弱取决于DNA损伤的自身修复能力。M_1辐射敏感性不同的品种,其M_2的诱变效果也不同。在7.74C/kg(30kR)以下的剂量范围内。对辐射敏感的品种实变频率高,数量性状的变异程度大。因此,在辐射育种上,选择敏感的品种作辐照材料可收到较好的效果。     

中低剂量γ射线辐照春小麦杂种提高育种效果的研究

用~(60)Coγ射线2.064C/kg辐照春小麦118个杂交组合的杂种当代干种子的一半粒数,以另半数种子为对照,通过多代选择、最后在经过辐照的“赛洛斯×奇春4号”杂交组合的后代中育成抗倒伏、抗旱的新春2号品种。1986年,新春2号在新疆推广98万亩(6.534×10~7m~2),成为新疆春小麦中种植面积最大的品种。对11个杂交组合的研究表明,杂种辐射F_2M_2代的株高等10个农艺性状的变异系数普遍大于杂种F_2代,且“赛洛斯×奇春4号”组合的F_2M_2代大多数性状变异系数,高于一般杂交组合。对这10个农艺性状之间的单相关系数的研究表明,“赛洛斯×奇春4号”或“奇春4号×赛洛斯”的F_2M_2代性状单相关系数发生显著变化的频率高达35～40%,比一般杂交组合高出1～5倍。此外还发现,不同母本的细胞质的辐射敏感性不同;主穗长度、主穗有效小穗数、主穗总小穗数,主穗粒数等性状之间的关联,完全受细胞核控制,而单株百粒重和籽粒饱满度两个性状,则与细胞质关系密切。     

中低剂量γ射线辐照春小麦杂种提高育种效果的研究

用~(60)Coγ射线2.064C/kg辐照春小麦118个杂交组合的杂种当代干种子的一半粒数,以另半数种子为对照,通过多代选择、最后在经过辐照的“赛洛斯×奇春4号”杂交组合的后代中育成抗倒伏、抗旱的新春2号品种。1986年,新春2号在新疆推广98万亩(6.534×10~7m~2),成为新疆春小麦中种植面积最大的品种。对11个杂交组合的研究表明,杂种辐射F_2M_2。代的株高等10个农艺性状的变异系数普遍大于杂种F_2代,且“赛洛斯×奇春4号”组合的F_2M_2代大多数性状变异系数,高于一般杂交组合。对这1O个农艺性状之间的单相关系数的研究表明,“赛洛斯×奇春4号” 或“奇春4号×赛洛斯” 的F_2M_2代性状单相关系数发生显著变化的频率高达35～40%,比一股杂交组合高出1～5倍。此外还发现,不同母本的细胞质的辐射敏感性不同;主穗长度、主穗有效小穗数、主穗总小穗数,主穗粒数等性状之间的关联,完全受细胞核控制,而单株百粒重和籽粒饱满度两个性状,则与细胞质关系密切。     

γ射线诱发大麦叶绿素突变分析

以M_2幼苗叶绿素突变为指标,研究栽培大麦叶绿素突变频率的剂量关系,分析不同栽培类型间及不同辐射敏感类型间的差异。结果表明,叶绿素突变频率的剂量关系可以用线性回归方程Y=A BX拟合。协方差分析表明,不同类型栽培大麦叶绿素突变频率剂量关系无明显差异,而不同辐射敏感类型间存在显著差异,敏感型和中间型诱发最高叶绿素突变的剂量明显低于其他类型。     

γ射线诱发大麦叶绿素突变分析

以M_2幼苗叶绿素突变为指标,研究栽培大麦叶绿素突变频率的剂量关系,分析不同栽 培类型间及不同辐射敏感类型间的差异。结果表明,叶绿素突变频率的剂量关系可以用线性回归方程Y=A BX拟合。协方差分析表明,不同类型栽培大麦叶绿素突变频率剂量关系无明显差异,而不同辐射敏感类型间存在显著差异,敏感型和中间型诱发最高叶绿素突变的剂量明显低于其他类型。     

水稻幼穗分化前照射植株提高诱变效果的研究

在幼穗分化前用~(60)Co-γ射线和~(32)P-β射线对水稻植株分别进行外照射和内照射,研究了突变频率、突变扇形体的表现、粳稻突变体的遗传变异、突变性状的遗传表现、以及有利突变体的利用。结果表明,在幼穗分化前,水稻发育从营养生长向生殖生长转变的这一特定发育时期进行辐照处理,第一、可大幅度地提高突变频率,如~(60)Co-γ射线外照射早熟突变频率达21.67％,矮秆突变频率达11.01％,迟熟突变频率达12.92％(均以穗行为单位统计);~(32)P-β射线内照射的早熟突变频率为15.5％和46.87％(前者以单株为单位统计,后者以穗行为单位统计,下同),迟熟突变频率达61.6％和91.3％,矮秆突变频率达26.34％和65.22％。第二、在籼稻品种中获得罕见的粳型突变体。第三、突变性状后代分离,有的呈现非孟德尔比例,有的还显隐关系颠倒。第四、有利突变体用于水稻品种(组合)选育,表现了较好的前景。     

水稻幼穗分化前照射植株提高诱变效果的研究

在幼穗分化前用~(60)Co-γ射线和~(32)P-β射线对水稻植株分别进行外照射和内照射,研究了突变频率、突变扇形体的表现、粳稻突变体的遗传变异、突变性状的遗传表现、以及有利突变体的利用。结果表明,在幼穗分化前,水稻发育从营养生长向生殖生长转变的这一特定发育时期进行辐照处理,第一、可大幅度地提高突变频率,如~(60)Co-γ射线外照射早熟突变频率达21.67％,矮秆突变频率达11.01％,迟熟突变频率达12.92％(均以穗行为单位统计);~(32)P-β射线内照射的早熟突变频率为15.5％和46.87％(前者以单株为单位统计,后者以穗行为单位统计,下同),迟熟突变频率达61.6％和91.3％,矮秆突变频率达26.34％和65.22％。第二、在籼稻品种中获得罕见的粳型突变体。第三、突变性状后代分离,有的呈现非孟德尔比例,有的还显隐关系颠倒。第四、有利突变体用于水稻品种(组合)选育,表现了较好的前景。     

高等植物的辐射敏感性

通过系统综述有关高等植物辐射敏感性研究的文献报道,归纳出了植物辐射敏感性研究的一般结论:不同种类的植物之间、同种植物的不同品种之间以及同一植物的不同组织、器官之间的辐射敏感性均存在明显差异;引起植物种间辐射敏感性差异的内在原因主要有细胞核体积、染色体体积、DNA含量、内生保护剂,而品种间的辐射敏感性差异与DNA损伤的自身修复力和一些生物分子的化学基因(如蛋白质分子的巯基-SH等)有关;水分、氧气、温度以及辐射保护剂和敏化剂是影响植物辐射敏感性的几个重要的外界因素。多靶模型和Chadwich-Leenhouts模型是两个较为理想的定量描述植物辐射敏感性的数学模型,但后者具有更明确的生物学意义。     

高等植物的辐射敏感性

通过系统综述有关高等植物辐射敏感性研究的文献报道,归纳出了植物辐射敏感性研究的一般结论:不同种类的植物之间、同种植物的不同品种之间以及同一植物的不同组织、器官之间的辐射敏感性均存在明显差异;引起植物种间辐射敏感性差异的内在原因主要有细胞核体积、染色体体积、DNA含量、内生保护剂,而品种间的辐射敏感性差异与DNA损伤的自身修复力和一些生物分子的化学基团(如蛋白质分子的巯基-SH等)有关;水分、氧气、温度以及辐射保护剂和敏化剂是影响植物辐射敏感性的几个重要的外界因素。多靶模型和Chadwich-Leenhouts模型是两个较为理想的定量描述植物辐射敏感性的数学模型,但后者具有更明确的生物学意义。     

氯化钠对水稻种子的辐射保护作用和修饰效应

研究了氯化钠对水稻休眠和萌发种子的辐射保护作用和M_2突变的修饰效应。其结果表明,氯化钠对水稻具有辐射保护作用。M_1代幼苗生长、成苗率和育性的辐射损伤效应随处理剂量的增加而显著加重,浓度为0.05,0.10和0.20mol/L的氯化钠水溶液预处理受照射的水稻种子,可促进幼苗生长,提高成苗率和育性,与对照的差异极显著。研究还指出,氯化钠无论是前处理还是后处理都能提高γ辐射诱发水稻M_2代幼苗叶绿素缺失突变、抽穗期和株高突变频率,以提高早抽穗和株高突变频率最为显著。研究表明,氯化钠作为一种辐射保护剂,与γ射线复合处理既可以减轻M_1代辐射损伤效应,又可提高M_2代突变频率,这种复合处理方式在育种实践中是有意义的。     

辐照小麦花粉、子房、植株诱发突变研究

以小麦作材料,用钻-60γ射线照射小麦花粉、子房、孕穗期植株、抽穗期植珠、花末期植株,计算了当代结实率,调查了M_1大田植株成活率和M_2的突变频率以及突变体分类。结果表明,辐照小麦活体,其适宜照射量为0.206～0.516C/kg(800～2000R),比照射小麦干种子低10个数量级,其突变频率,有益突变频率、有益突变体百分比分别比辐照小麦干种子提高50～57％,22～34％和83～127％。在同一照射量内,小照射量率比大照射量率的辐射效应明显。适宜的照射量率为每分钟7.74～12.9mC/kg(30～50R)。     

辐照小麦花粉、子房、植株诱发突变研究

以小麦作材料,用钴-60γ射线照射小麦花粉、子房、孕穗期植株、抽穗期植珠、花末期植株,计算了当代结实率,调查了M_1大田植株成活率和M_2的突变频率以及突变体分类。结果表明,辐照小麦活体,其适宜照射量为0.206～0.516C/kg(800～2000R),比照射小麦干种子低了十倍,其突变频率,有益突变频率、有益突变体百分比分别比辐照小麦干种子提高50～57％,22～34％和83～127％。在同一照射量内,小照射量率比大照射量率的辐射效应明显。适宜的照射量率为每分钟7.74～12.9mC/kg(30～50R)。     

普通小麦品种辐射敏感性模糊聚类分析

将模糊数学中的Fuzzy聚类方法首次应用于植物辐射育种,对普通小麦(Triticum aestivum L.)品种辐射敏感性作了Fuzzy聚类分析。选用49个普通小麦品种为研究材料,用~(60)Co-γ射线辐照小麦风干种子。根据模糊集合论原理,以辐照后小麦品种的幼苗高度、存活率等作为辐射敏感性因子,建立品种间辐射敏感性的Fuzzy相似关系R。通过改造R构建Fuzzy等价关系(即Fuzzy等价矩阵)以进行聚类分析。选取不同的λ-水平,将Fuzzy等价矩阵截为若干λ-截矩阵,从而把供试的小麦品种按其对γ射线辐射敏感性强弱分为若干群或类。落入每一个λ-截矩阵的品种即为同一辐射敏感性类型。在选定λ-水平的步长为0.18时,将小麦品种辐射敏感性分为极敏感型、敏感型、中间型、迟钝型和极迟钝型五类。这一结果为小麦辐射育种选择适宜的辐照亲本材料、确定最佳的辐照剂量,从而为提高辐射诱变效率提供了科学的依据。研究还表明,采用Fuzzy聚类分析对植物品种辐射敏感性进行分类较其他方法具有更强的可靠性。     

普通小麦品种辐射敏感性模糊聚类分析

将模糊数学中的Fuzzy聚类方法首次应用于植物辐射育种,对普通小麦(Triticum aes-tivum L.)品种辐射敏感性作了Fuzzy聚类分析。选用49个普通小麦品种为研究材料,用~(60)Co-γ射线辐照小麦风干种子。根据模糊集合论原理,以辐照后小麦品种的幼苗高度、存活率等作为辐射敏感性因子,建立品种间辐射敏感性的Fuzzy相似关系R。通过改造R构建 Fuzzy等价关系(即Fuzzy等价矩阵)以进行聚类分析。选取不同的λ-水平,将Fuzzy等价矩阵截为若干λ-截矩阵,从而把供试的小麦品种按其对γ射线辐射敏感性强弱分为若干群或类。落入每一个λ-截矩阵的品种即为同一辐敏感性类型。在选定λ-水平的步长为0.18时,将小麦品种辐射敏感性分为极敏感型、敏感型、中间型、迟钝型和极迟钝型五类。这一结果为小麦辐射育种选择适宜的辐照亲本材料、确定最佳的辐照剂量,从而为提高辐射诱变效率提供了科学的依据。研究还表明,采用Fuzzy聚类分析对植物品种辐射敏感性进行分类较其他方法具有更强的可靠性。     

Co~(60)γ射线对春小麦植株当代性状变异及对其后代影响的初步观察

辐射育种是电离辐射在农业上应用的一个重要方面,在作物育种工作中具有特殊意义。近年来国内外的研究资料表明:用较高剂量辐射照射作物种子,可以显著地增加突变频率,并且在变异的深度上也大大地超过其在自然条件下的自发变异;可以获得在自然界很少存在的新类型。此外,在适当的剂量条件下,辐射可以改善作物品种的某些单一特性,而不损害     

水稻突变种质资源征集及其农艺性状的研究和利用

1980年以来,共征集到水稻突变种质1600余份,经过整理性鉴定,完成了1142份突变种质的农艺性状和形态特征的分类整理,并对一部分突变种质的八个主要农艺性状与各自的原品种进行了分析。结果表明:辐射诱变产生的突变性状可向原品种的农艺性状正反两个方向发生变化,单一性状变异仅占6.3％,2～6个性状同时发生变异的占91.1％。对早熟突变体“原丰早”遗传分析和矮秆突变体细胞组织学观察,结果表明:“原丰早”的早熟性状是由两对不完全显性基因控制的简单数量性状,彼此独立遗传;矮秆突变体的矮化主要是由于纵向细胞层数减少,茎壁厚度的增加是由于横向细胞层数的增加。经鉴定,保存的突变体中有100多份先后被提供育种单位作亲本利用和遗传研究,已育成新品种(系)16个,对提高粮食产量水平发挥了较大作用。