榆树辐射诱变育种的研究

榆树辐射诱变育种的研究

张兴[1]2003年在《榆树辐射诱变育种的研究》文中进行了进一步梳理榆树(ulmus pumula linn)是我省主要的乡土树种之一,其野生资源分布广泛、抗性强、管理粗放、用途多样(行道树、防护林、孤植、绿篱、剪形树等),是我省园林绿化的主栽品种之一,也是一种难得的多用途乡土树种。多年来由于人们对榆树的重视不够,榆树的研究及育种工作相对停滞。本项研究试图通过~(60)Coγ射线照射榆树种子,诱变突变体产生,从中筛选出理想的园林绿化用榆树新品种。通过实验室内的预备实验我们确定了50Gy为榆树的半致死剂量。本项实验共设30Gy、50Gy、70Gy、90Gy、100Gy、200Gy、300Gy、500Gy、1000Gy、1500Gy共10个照射梯度及CK组,每个样本均为10000粒种子。通过田间对比观测结果如下:30—90Gy,种子发芽比较均匀一致,30Gy组子叶明显发黄;100Gy组发芽较好,但比30—90Gy各组晚2天,且芽势较弱;200—500Gy组有发芽,但幼芽严重扭曲,10天后逐渐死亡;1000—1500Gy组无发芽。在30—100Gy组内我们相继选出小型叶片,分枝力强,退绿叶片(黄绿色、灰绿色),节间变短及秋季彩色叶片(紫红色)等5种类型的突变体同时还观察到射线对叶型、生长点、等损伤现象。并且得到一株白化叶片和正常叶片的嵌合体植株。

史玮[2]2006年在《~(60)Co-γ射线辐照创造马铃薯突变株系的研究》文中认为本项研究通过~(60)Co-γ射线辐照马铃薯2个品种的种薯、微型薯、试管苗,研究辐照对马铃薯的生物效应,包括辐照对种薯和微型薯的萌发、植株株高、根系生长、形态变异的影响,以及材料对射线的敏感性和突变频率等。以0、2、10、20、40、50、100、200、400 Gy(gray)8个辐照剂量照射种薯和微型薯。以2、5、7、10、15、20、25、30、40、50 Gy10个辐照剂量照射试管苗。通过实验室和田间观察,获得结果如下:辐照对种薯的萌发和幼苗生长有明显影响,20Gy~40Gy的剂量处理对种薯的萌发有促进作用,发芽提早,芽较长。40Gy以下的辐照对田间出苗率无影响,50Gy的出苗率仅为20~30%,100、200、400Gy无出苗。20Gy以下处理的幼苗生长和对照没有明显变化,40Gy和50Gy的辐照对种薯幼苗生长抑制明显,生长缓慢,苗高变矮;辐照对微型薯的萌发和出苗有明显影响,经辐照的微型薯出苗推迟,20Gy的剂量对出苗有促进作用,50Gy的出苗率仅为0~20%,100、200、400Gy无出苗。辐照对微型薯幼苗的生长有抑制作用,随着剂量的增大,抑制作用增强,株高和根长比对照均有下降。经辐照后的微型薯植株的农艺形状发生一系列变异,表现为分枝增多,生长缓慢,叶片畸形,茎畸形,复叶减少等等。变异高峰出现在20Gy周围,50Gy变异消失。对试管苗辐照结果表明:15Gy以下的低剂量处理,对试管苗的生长有促进作用, Shepody中的2、5Gy,Atlantic中的10、15Gy试管苗的株高高于对照。15Gy以上,辐照开始对生长产生抑制作用。25Gy以上停止生长,茎尖死亡。辐照对试管苗的继代能力有明显抑制作用,20Gy以上的茎段在接入培养基后失去生根能力,停止生长,继而死亡。经辐照的试管苗的形态发生一系列变化,表现为生长缓慢甚至停止,茎变色,畸形茎,瘤状体,节间生根,叶面和茎上产生愈伤组织等等。变化高峰出现在20Gy周围,40Gy以上由于试管苗生长停止,形态变异消失。不同品种的马铃薯对辐照的敏感性不同,而同一品种的种薯、微型薯和试管苗之间的敏感性也不同。辐照种薯的最适剂量为20~40Gy,辐照微型薯的最适剂量为10~20Gy,辐照试管苗的最适剂量为5~15Gy;在这些剂量的辐照下,表现为生长旺盛,形态变异最多。种薯和微型薯的半致死剂量在40~50Gy之间,致死剂量为100Gy。

王旭军, 吴际友, 程勇, 廖德志[3]2007年在《辐射育种及其在林木育种中的应用前景》文中认为辐射育种既是常规育种的重要补充,又是常规育种难以取代的手段。本文就辐射源的种类、辐射材料和辐射剂量的选择以及辐射的方法手段等进行了综述,并分析了辐射育种在林木育种中的应用前景。

张兴, 唐焕伟, 曲彦婷, 车代弟[4]2008年在《榆树辐射诱变育种的研究》文中认为本项研究通过~(60)Coγ射线照射榆树种子,诱变产生突变体,通过田间对比观测,从中筛选出理想的园林绿化用榆树新品种;确定了榆树~(60)Coγ射线照射的半致死剂量为50Gy。

张兴[5]2012年在《部分榆属种质资源亲缘关系及白榆辐射诱变的研究》文中研究说明榆树为榆科(Ulmaceae)榆属(Ulmus L.)植物的总称。在我国平原、盐碱地及沙荒地一直是用材林、防护林的重要树种。在园林绿化中可作为行道树、绿篱和庭院树种,如金叶榆和垂枝榆以其叶色鲜艳,树形优美等特点广泛应用于园林绿化中。全世界共有榆属资源30余种,我国有25种6个变种。目前,榆属植物的分布面积和种质资源正在逐年减少,原本属于榆树植被类型的丘陵地和沙地遭到严重的滥垦、过渡放牧等人为破坏。因此如何避免榆属植物资源进一步被破坏,更好的保护中国榆属植物,培育适合园林绿化的榆树新品种具有十分重要的意义。本研究通过对我国黑龙江省、山东省、浙江省及气候较干旱的甘肃省分布的榆属植物资源进行调查、整理、分析和评价,采用形态学标记和(?)ISSR分子标记对我国榆属资源亲缘关系进行研究,同时应用60Co-γ对白榆种子进行辐射研究,通过形态学观察,生理,分子生物学检测,以期获得观赏性状优良、抗性强的植株,为榆属植物资源的保护,育种和园林应用奠定基础。主要结果如下:1)此次调查共搜集我国70%的榆属植物,属于3组2系。搜集资源包括黑龙江省全部榆属资源,其中包括2个特有品种;山东省、浙江省、甘肃省的榆属野生种和栽培变种。采用层次分析法对榆属资源进行评价,园林应用范围中白榆、新疆大叶榆、旱榆、黄榆、榔榆、金叶榆和垂枝榆等为优良材料;经济应用中白榆、新疆大叶榆、春榆、太行榆、美国榆、多脉榆等为优良材料;抗干旱,耐盐碱的优良品种为圆冠榆、脱皮榆、旱榆。果实产油量大的品种为旱榆、黄榆、脱皮榆。抗虫性较好的品种为裂叶榆、太行榆和天优,其中裂叶榆叶部不感虫害,但易感天牛,在天牛可控区可作为优良树种;太行榆不仅生长季节幼叶颜色优美且不感病虫害,可作为优良城市绿化树种。2)对来源于黑龙江省和山东省的榆属资源进行形态学性状分类,选择28个表型性状作为分类信息进行编码,其中二元性状10个,有序多态性状10个,数值性状8个。Q聚类结果表明榆属栽培变种和半同胞家系聚为一组;榆属种间大部分聚类结果和传统分类吻合但白榆分类和传统不符。R型聚类结果表明各性状之间相对独立,28个形态学性状对品种的演化具有较独立的意义。主成分分析表明前5个主成分的累计贡献率达71.02%,果部性状和部分叶部性状是榆属的分类的主要性状.3)建立了榆属植物ISSR-PCR最佳反应体系;从93条ISSR引物中筛选出11条扩增条带清晰、多态性好的引物。11条引物共扩增出97条条带,其中多态性条带86条,占总扩增带数的88.66%;遗传相似系数分布在0.5490-0.9216之间,平均为0.7353。其中白榆半同胞家系白榆068、白榆0061遗传相似系数最大为0.9216;白榆34、古6遗传相似系数最小为0.6863。由ISSR聚类可知,榆属种间分类和传统分类相同;栽培变种红叶榆同其它各品种亲缘关系较远,单独聚为一类,钻天榆和榆组榆系亲缘关系较近,金叶榆同榔榆遗传相似性较高;半同胞家系和白榆聚为一组,且同各栽培变种垂枝榆、大叶垂榆、龙爪榆遗传关系紧密。由主坐标分析表明榆属资源分为叁大组,组Ⅰ中栽培变种与白榆半同胞家系聚在一起;组Ⅱ中传统分类的榆属睫毛榆组中的美国榆和新疆大叶榆聚类,榆组榆系中的黄榆,裂叶榆聚类,并且睫毛榆组、榔榆组与榆组榆系的亲缘关系较近;组Ⅲ中传统分类榆组黑榆系中的东北黑榆、春榆、圆冠榆聚类。4)白榆种子60Co-γ射线辐射最佳半致死剂量为50Gy。60Co-γ辐射在幼苗生长前期起抑制作用,随着剂量的增加抑制作用增强。在生长过程中,小剂量的辐射抑制作用减轻,在苗高、鲜重等方面还具有促进作用(30-70Gy);根系的生长量与辐射剂量成负相关,辐射能够抑制根系纵向伸长(顶端优势)促进侧根及须根的发育,扩大根系的分散度及营养面积。在30-90Gy范围内,能够促进地上部分生长;30-100Gy不同照射组别中均产生具有实用价值的观赏性状突变体。不同剂量的辐射,对榆树物候期具有一定的影响;对于展叶期30Gy-50Gy的辐射剂量对植株展叶有所促进,高于50Gy时展叶受抑制;辐射剂量为30Gy时皮孔形状为椭圆形,辐射剂量大于30Gy时皮孔恢复近圆形。5)低辐射剂量可以使白榆柱头膨大,对柱头的发育有刺激作用,而高辐射剂量则使柱头发育不良,对发育有阻碍作用;随着辐射剂量的增加花粉极轴与赤道轴比例呈递减的趋势;未经过辐射的白榆花粉外壁纹饰为细拟网状,随着辐射剂量的增加花粉外壁纹饰逐渐变的稀疏,小颗粒大小及疏密情况逐渐减小。不同辐射剂量对白榆叶片超微结构有一定影响,70Gy-100Gy叶片超微结构改变明显,叶绿体肿胀,双层膜消失,类囊体融合;线粒体双层膜消失,出现空泡变性,嵴断裂;核膜消失。6)叶绿素含量同辐射与辐射剂量之间呈负相关性;叶绿素a/b在70Gy处出现了一个跳变,叶色上表现为黄白色;在辐射剂量为100Gy叶绿素a/b的值和对照有明显差距,差异极显着,表现在叶色上为叶色变红色;SOD、POD酶活性随着辐射剂量的增加先升高后降低;CAT活性在30Gy剂量处升高到活性峰值后下降,50到100Gy稳步小幅上升。

高乐[6]2018年在《~(60)Co-γ辐照对洋紫荆种子的诱变效应》文中提出洋紫荆(Bauhinia variegate L.)花色美丽且花期长、生长快,为岭南地区的特色树种,具有广阔的研究利用前景。本文采用~(60)Co-γ辐照处理洋紫荆种子,通过研究测定种子萌发、幼苗生长、生理生化和染色体等特征指标,旨在探究其辐照诱变效应,以期获得突变植株,筛选出适合园林需要并能稳定遗传的新品种。研究结果如下:(1)将对照组幼苗死亡率标定为0%,经计算确定洋紫荆种子的半致死剂量约为358 Gy。(2)辐照对胚根形态、生长和种子萌芽有明显影响。辐照剂量越大,损伤越严重。400 Gy剂量辐照处理导致种胚损伤,发生形态畸变,表现为胚根伸长量降低,形态变粗,根尖生长点出现明显钝化和褐变。随着处理剂量的增加,种子发芽率逐渐降低,胚根生长量随着剂量增加受到不同程度的抑制。(3)辐照对幼苗地径、苗高生长有明显影响。200 Gy、300 Gy的辐照剂量有利于幼苗地径和苗高的生长,其中300 Gy地径和苗高的生长量最大,400 Gy地径和苗高生长最小,说明辐照处理起到了矮化作用。同时辐照在一定程度上会改变叶片形状,使叶片表现出皱缩,残缺;辐照对洋紫荆幼苗鲜重也有不同的影响。(4)辐照处理对幼苗叶片叶绿素、类胡萝卜素、SOD酶、可溶性蛋白、MDA等含量有明显影响。处理时间24 h时,各类色素含量均达到最大值;SOD酶活性、可溶性蛋白含量、MDA含量随着辐照剂量的增加,均呈先上升后下降的趋势,200 Gy处理的SOD酶活性、MDA含量最大,300 Gy处理的可溶性蛋白含量最大。(5)各处理的叶片净光合速率的日变化曲线均呈现“双峰型”。其中200 Gy的净光合速率量值最大(9.54μmol·m~(-2)·s~(-1)),400 Gy净光合速率量值最小(2.59μmol·m~(-2)·s~(-1)),300 Gy净光合速率日变化量值和变化趋势与对照组的均接近,400 Gy净光合速率日变化趋势与对照组一致。200 Gy、300 Gy叶片的光合作用增强,400 Gy光合作用大幅度下降,其量值总体减少68.02%。同时辐照处理对叶片气孔导度、胞间CO_2浓度、蒸腾速率产生影响,辐照剂量越高,产生的抑制作用越大。(6)辐照对染色体具有诱变效应。随着辐照剂量的增加,幼苗染色体变异频率随之增加,变异形态和种类呈现出多样化趋势。同时染色体的畸变率随剂量增大而提高。400 Gy剂量的辐照下,染色体形态及数量的变异率达到20.6%。

李玲[7]2014年在《~(60)Co-γ射线对牡丹种子萌发特性、染色体结构及幼苗生长的影响》文中提出牡丹(Paeonia suffruticosa Andr.)为多年生落叶灌木,其用途广泛,在我国有二千多年的栽培历史,是我国十大名花之一。但牡丹在长期的栽培繁殖过程中其优良性状会退化,改良和创新其种质资源具有重要的意义。本研究试图利用~(60)Co-γ射线辐照牡丹种子,诱变产生突变体,并选出理想的牡丹观赏新品种。本项研究设8.76Gy、26.28Gy、43.8Gy、61.32Gy、78.84Gy、87.~(60) Gy共6个辐照梯度并设置对照组,各组均为100粒种子,重复3次。取辐照后发芽种子的根尖进行压片处理,对不同辐照剂量下牡丹染色体变化情况进行观察;通过观测辐射后种子的生根率、出苗率、主根长、一级次根数量、叶色等性状进行观测,研究~(60)Co-γ射线辐射对牡丹的生物学效应。获得的主要结果如下。1.辐射处理对牡丹染色体的影响~(60)Co-γ射线辐射的牡丹核型为2A型,核型公式大部分为2n=2x=10=6m+2sm+2st;经26.28Gy处理后,由于臂间倒位使得2号染色体由m染色体变为sm染色体,核型变为2n=2x=10=5m+3sm+2st;经43.80Gy处理后,1号与3号染色体发生相互易位,使1号和3号染色体长度发生明显变化。~(60)Co-γ射线辐照牡丹种子的较适宜剂量范围为26.28Gy~43.8Gy,此范围可引起牡丹染色体结构发生变化,增加出现新品种的机会,而又不会造成伤害,可应用于牡丹辐射育种实践中。2.辐射处理对牡丹种子生根率和出苗率的影响~(60)Co-γ射线辐照牡丹种子时生根率表现为:低剂量时明显促进种子的生根率,高剂量时明显抑制种子的生根率;生根速度表现为:低剂量处理加快种子的生根速度,高剂量时对生根速度无影响。牡丹生根率从大到小顺序为:26.28Gy>8.76Gy>43.8Gy>CK=61.32Gy>78.84Gy=87.~(60)Gy辐射处理;牡丹出苗率从大到小顺序为:26.28Gy>43.8Gy>8.76Gy>61.32Gy>CK>78.84Gy>87.~(60)Gy辐射处理。3.辐射处理对牡丹根系生长的影响~(60)Co-γ射线辐射对牡丹种子主根长影响规律为:主根长≥40mm所占的百分率随着辐射剂量的增加呈现先增加后降低的趋势;对一级次根的影响规律为:辐射剂量均对一级次根的产生起促进作用,但随着辐射剂量的增加促进作用减弱。4.辐射处理对牡丹幼苗生长特性的影响~(60)Co-γ射线辐射对牡丹幼苗的生长影响规律为:低剂量促进生长,高剂量抑制生长;对地下根系特别是对顶端优势的抑制作用比对地上部分的抑制作用更显著;低剂量幼苗变异程度大于生理损伤程度,高剂量幼苗生理损伤程度大于变异程度。综上所述,一定范围内的~(60)Co-γ辐射可促进牡丹的生根、出苗、主根长和一级次根量等生物学性状,但上述生物学状随着辐射剂量的增加会出现性状的损伤;辐射引发染色体结构的变化,这些变化导致牡丹幼苗外部形态的变化。因此,利用染色体结构的变化可以对突变体进行早期鉴定。

赵思思, 梁海永, 王晓叶, 兰济艳, 魏佳慧[8]2017年在《榆树种质资源的研究进展》文中研究指明榆树是我国北方的常见树种。结合国内外情况主要对榆树种质资源概况、繁殖技术、种质资源收集与育种、诱变育种与良种选育、应用价值及其展望等几个方面的研究进行综述,详细介绍了各个方面的近些年来的研究成果,并展望了榆树种质资源的研究、开发和利用前景,讨论了榆树种质资源研究、收集、保存和利用中存在的问题以及改进途径。

林开文, 孙正海[9]2009年在《人工诱变在我国林木遗传改良中的应用》文中研究表明简要介绍了物理辐射、太空育种以及离子注入等人工诱变植物种质变异的育种新技术,并概述了这些育种手段在中国用材林及经济林种质遗传改良中的具体应用。

李瑜, 王萍, 耿兴敏, 杨秀莲, 李娜[10]2017年在《~(60)Co-γ辐射对桂花幼苗生长及生理指标的影响》文中研究表明为了研究核辐射技术在桂花诱变育种上的应用,以~(60)Co-γ射线辐照‘潢川金桂’与‘籽银桂’种子,测定不同剂量对2个桂花品种M_1代的影响,确定桂花种子的适宜诱变剂量,为开展桂花诱变育种工作奠定理论基础。结果表明:随着辐射剂量的增加,幼苗出苗率、苗高、地径、干质量显着下降;叶绿素质量分数、可溶性蛋白质量分数减少;SOD活性及POD活性都呈先升后降的趋势,在50Gy时达到峰值。~(60)Co-γ射线对‘籽银桂’的影响程度大于‘潢川金桂’,表明‘籽银桂’的辐射敏感性大。通过对桂花种子出苗率的回归分析知:低剂量率~(60)Co-γ射线辐照‘潢川金桂’的半致死剂量和临界致死剂量分别为135.94Gy和170.12Gy,‘籽银桂’半致死剂量与临界致死剂量分别为86.27Gy和114.68Gy。综合上述各指标,低剂量率条件下(2Gy/min)‘潢川金桂’的种子以135~155Gy的诱变剂量较适宜,而‘籽银桂’以80~100Gy较适宜。

参考文献:

[1]. 榆树辐射诱变育种的研究[D]. 张兴. 东北农业大学. 2003

[2]. ~(60)Co-γ射线辐照创造马铃薯突变株系的研究[D]. 史玮. 甘肃农业大学. 2006

[3]. 辐射育种及其在林木育种中的应用前景[J]. 王旭军, 吴际友, 程勇, 廖德志. 湖南林业科技. 2007

[4]. 榆树辐射诱变育种的研究[C]. 张兴, 唐焕伟, 曲彦婷, 车代弟. 中国观赏园艺研究进展2008——中国园艺学会观赏园艺专业委员会2008年学术年会论文集. 2008

[5]. 部分榆属种质资源亲缘关系及白榆辐射诱变的研究[D]. 张兴. 东北农业大学. 2012

[6]. ~(60)Co-γ辐照对洋紫荆种子的诱变效应[D]. 高乐. 华南农业大学. 2018

[7]. ~(60)Co-γ射线对牡丹种子萌发特性、染色体结构及幼苗生长的影响[D]. 李玲. 山东农业大学. 2014

[8]. 榆树种质资源的研究进展[J]. 赵思思, 梁海永, 王晓叶, 兰济艳, 魏佳慧. 河北林果研究. 2017

[9]. 人工诱变在我国林木遗传改良中的应用[J]. 林开文, 孙正海. 安徽农学通报(上半月刊). 2009

[10]. ~(60)Co-γ辐射对桂花幼苗生长及生理指标的影响[J]. 李瑜, 王萍, 耿兴敏, 杨秀莲, 李娜. 西北农业学报. 2017

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