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新疆大赖草DNA导入栽培稻引起性状变异



全 文 :新疆 农垦科技
新疆大赖草 D N A 导入
栽培稻引起性状变异
王文静 刘景德 任林昌
(新疆农垦科学院作物所 , 石河子市 8 3 2。。0)
新疆大赖草是一种多年生禾本科杂草 , 具有耐
干旱 、 耐盐碱 , 高度抗虫 、 抗病 , 穗大 、 粒多等优 良性
状 , 作为小麦的亲缘种 ,常常被作为改良麦类作物品
种品质的优质资源 。 1 9 9 5 年我们利用外源 D N A 导
入法成功地将大赖草 D N A 导入到水稻中 ,并引起
水稻的广泛变异 。 详细的变异情况如下 :
1 材料与方法 一
1
.
1 供试材料的制备 : 供体大赖草 D N A , 由中国农
科院新疆分院化学所提供 ,采用氯仿— 异戊醇快速抽提法 。 所提 D N A 经紫外 分光光度计 检测 ,
A 2 6 0 / 2 3 0 一 2 . 3 ) 2 . 0 ; A 2 6 0 / 2 8 0 = 2 . 0 > 1 . 8 ,纯度
符合要求 。 导入所用浓度为 4 0 0~ 5 0 Q拜g /m l 。
1
.
2 受体材料的选择 :受体新稻 8 号 , 宁梗 1 2 , 松
梗 2号均为水稻上农艺性状稳定的栽培种 。
1
.
3 导入方法
1
.
3
.
1 花粉管通道技术中的 闭颖滴注法 :于导入当
天上午进行整穗 , 剪去未开的和 已开过的颖花 , 保留
当 日即将开放的颖花 (一般每穗保留 10 ~ 15 朵 ) , 套
袋挂牌作为标记 。 中午盛花时 , 即水稻开花后 2~ 3
小时进行导入 . 导入时将颖花的 2 个颖片用镊子轻
轻 分 开 , 剪 去 部 分 花 柱 , 用 微 量 进 样 器 滴 入
10 川DN A 溶液 ,然后 ,将颖片合拢 (不做复滴 ) 。
1
.
3
.
2 孕穗期茎注射法 :于水稻孕穗期 , 剥开主茎
倒数第 2 叶部分叶鞘 ,露出穗颈节下基部第一节间 ,
将注射器倾斜 (约 30 度 )从一侧插入 ,注意不要穿破
对侧 ,每穗注入 50 川D N A 溶液 (不做复滴 )o
2 结果与分析
2
.
I D
。 代导入结实率
2
.
1
.
1 闭颖滴注法做 2 对组合 ,其中 ,大赖草 D N A
导入新稻 8 号组合当代共导入颖花 230 朵 , 结实粒
12 2 粒 , 导入结实率 53 . 04 % ; 大赖草 D N A 导入宁
梗 12 组合 , 当代处理颖花 98 朵 , 结实粒 42 粒 ,导入
结实率 43 % 。
2
.
1
.
2 孕穗期茎注射法做 l 对组合 , 即大 赖草
D N A 导入松粳 2 号组合 。 当代共导入 8 株 ,平均导
入结实率在 60 % ~ 70 % (这种方法因不损伤花器 ,
故导入结实率高于其它任何一种方法 ) 。
2
.
2 D
l
~ D
3 代各组合变异情况
2
.
2
.
1 大赖草 D N A 导入新稻 8 号组合 : (1 ) D : 代
在温室育苗 , D 。 代收获的 1 2 粒种子全部种植下
去 ,仅 成苗 2 5 株 , 其中获 1 株变 异 , 变异转 化率
0
,
8 2 %
。 变异株的性状变异详见表 。 ( 2) D : 代将 D l
代收获的 7 粒籽培养在育秧盘上 ,观察出苗情况 。 4
粒籽出苗正常 ,且长成正常幼苗 , 另 3 粒籽出苗缓
慢 , 出苗后真叶包裹在芽鞘中长达 30 天不伸出 , 主
根发育也慢 ,无须根产生 ,最终未成苗 。 成苗的 4 个
单株的各农艺性状未发生分离 , D : 代变异株的全部
变异性状在这 4 株中仍稳定地遗传下来 , 4 株共收
获籽粒 2 2 粒 (见表 ) . ( 3 ) D 3 代取 D : 代中的 1 7 粒播
种在温室 的育秧盘上 。 出苗 n 粒 , 其中 5 株长势很
弱 , 根系不发达 , 在大 田移栽时未成苗而死亡 。 另外
6 株发育成正常幼苗 , 成活单株的各种农艺性状与
D : 代一样未发生任何分离 , 仍稳定遗传 D l ~ D : 代
的全部变异性状 (见表 ) 。
O , ~ 0 3 代变异株与受体新稻 8 号的性状比较表
性状 株高穗长
( em ) ( em )
聂矗瞥瞥蒸芒性 备注
叶绿色 ,叶片中
新稻 个别厚 ,剑叶长而略
8号 95· 0 22 , 7 6· 7 216 168 77 . 5 0 . 25 0 35 有短 有所弯曲,成称
(受体) 芒 时穗自然下垂
Dz 代
变异株
D : 代
D 3 代
53
.
0 17
.
6 2
.
0 106 6
.
9 0
.
85 0
.
40 长芒
65
.
0 19
.
0 3
.
3 91 6 6
.
6 0
.
85 0
.
40
72
.
5 20
.
9 4
.
3 150 19
.
3 12
.
9 0
.
85 0 40
长芒
长芒
剑叶不包顶
叶黄绿色 ,叶片
厚而挺硬 ,剑叶
全包颈,成穗时
穆仍直立 ,不下

从表中看 : 变异株的株高 ,穗长等都在逐年增
高 ,特别在结实率上 : D 3代比 D l~ D : 代的结实率提
1, 9 9 年第 2 期
降低拖拉机机油消耗的措施
徐立汉
(兵团工一师机械化施工公司 , 新疆乌香木齐市 83 0 54 )
机油在发动机中起着润滑 、 封闭 、 清洗 、 冷却和
防锈的重要作用 。其价格较贵 ,有的品种还时常供不
应求 ,如果使用不当而过早变质失效 , 不但加大机车
油耗 ,还容易引发事故 。 我们采取以下措施 ,可以起
到明显的节油效果 :
1 正确选用机油的牌号
机油的牌号较多 ,且价格不同 。 不同机型应选用
不同型号的机油 ,就是同一机型在不同季节也采用
不同牌号的机油 。 例如 :一般国产拖拉机夏季用 n
号或 14 号柴油机机油 , 冬季用 8 号柴油机机油 。 进
口机车或带有增压器的柴油机 ,还应采用厂方规定
的高等级机油或增压机油 , 如果用错机油 , 就会发生
烧瓦抱轴的大事故 。特别要注意的是 : 由于柴油机压
缩比大于汽油机一倍多 , 因而轴瓦所受冲击力 比汽
油机大得多 ;另外 , 柴油含硫量比汽油大得多 ,这种
有害物质在燃烧过程中会形成硫酸或亚硫酸 ,连同
高温气体窜入油底壳 ,加速机油的氧化与变质 。 因
而 ,在柴油机机油的炼制过程中 ,要多加一些抗腐剂
与抗氧化添加剂 , 柴油机必须使用柴油机机油 , 不可
用汽油机机油代替 。
对于采用汽油机作动力的车辆 ,一般夏季用 10
号或 巧 号汽油机机油 ,冬季用 6 号汽油机机油 ,严
2异
高近 1 倍 , 而谷粒长宽 、 芒性则稳定遗传 。
2
.
2
.
2 大赖草 D N A 导入宁粳 12 组合 :采用闭颖
滴注法处理颖花 98 朵 , 当代结实粒 42 粒 ,导入结实
率 43 % 。 D : 代在温室育苗 , 成苗 30 株 ,获 1 株变异 ,
变异转化率 2 . 6% 。 变异株的主要性状表现与上述
组合相同 , 即 : 株高 ( 5 7c m )变矮 , 分孽减少 (1 个 ) ,籽
粒明显变长加宽 , 大部分籽粒败育 ,仅结实 1 粒 。 未
能保 留下来 , 丢失 。
2
.
2
.
3 大赖草 D N A 导入松梗 2 号组合 : D 。 代采用
孕穗期茎注射法处理 8 株 , 导入浓度 50 。闪/ m l ,每株
导入 50 风。 D : 代未发生明显变异 , 定向选择种植 D Z
代 , 有一株产生变异 。 变异株最明显地变化突出的表
现在穗部籽粒上 , 出现嵌合穗 ,即 : 同一小穗分枝上
的籽粒大小相同 ,而不同小穗分枝上的籽粒却不相
同 , 大小籽粒不同的小穗分枝呈交替进行 。 同时 , 大
籽粒明显地加长变宽 ,且具长芒 , 小籽粒则与受体松
梗 2 号一致 。 D 、 代将大小籽粒分别种植 , 和受体相
比 , 出苗 , 长势 , 出穗等各农艺性状均一样 , 没有任何
变化 . 大籽粒长成的植株抽穗后籽粒的大小与受体
相同 , 完全恢复正常 。 而与受体籽粒一样的小籽粒长
成的植株抽穗后籽粒仍和受体一致 。 D : 代籽粒出现
的嵌合现象在 D 3代消失 。
3 讨论
东飞 大赖草 D N A 导入新稻 8 号 、 粳 12 等组合 ,变
异株出现高度不育 , 此种现象本人认为可能与远缘
杂交中的染色体不育类似 。 因为大赖草为四倍体 ,染
色体数 目为 2n 二 28 , 而水稻为二倍体 , 染色体数 目
2n = 24
, 因此 , 当大赖草 D N A 进入受体细胞内 ,参
与受体细胞内染色体的分裂 ,复制时 , 由于双亲染色
体数 目的不同 ,染色体的结构不同 , 以及彼此亲缘关
系的远近程度 , 因此表现为染色体不能正常联会 , 并
产生单价体 、多价体及落后染色体等不正常现象 ,而
进入大小抱子的染色体数目也就变化不定 。 这些明
显的不规则现象使配子具有非整倍的染色体组 , 以
致杂交一代高度或完全不育 。
3
.
2 大赖草 D N A 导入松梗 2 号组合 中变异株表
现出的嵌合现象 ,说明供体的基因片段并没有真正
的整合到受体细胞染色体上 ,而是由于供体大赖草
D N A 插入 , 使得受体出现了含有不同染色体数的细
胞 , 因此 , 变异株表现出少有的嵌合现象 , 而具体的
变异机理 目前尚不清楚 , 需进一步研究探讨 。
4 参考文献
1 周 光宇 . 农业分子 育种 . 中国 农业科学 , 19 98 , 2 1 ( 3 ) : 1
~ 6
段晓 岚 , 陈善葆 . 外源 D N A 导入 水稻 引起 的性状 变
中国 农业科学 , 1 9 8 5 ( 3 ) : 6一 9
3 黄玉深 . 新借阿勒秦地 区大赖 草的考察 和初 步研 究
中国农业科学 , 1 9 8 5 ( 2 ) : 5 4~ 56