秋水仙素诱导甜瓜四倍体的研究

论文摘要

试验以广西农业科学院园艺所提供的甜瓜(Cucumis melo L.)二倍体纯合自交系为材料,于2006年—2008年在广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室、广西大学农学院蔬菜实验室及广西农业科学院园艺研究所科研基地进行系统研究;采用滴苗和浸种法研究秋水仙素不同浓度(0,0.2%,0.4%,0.6%)对甜瓜四倍体的诱变效应;并对四倍体和二倍体植株的细胞学、形态学、抗旱性等方面进行了研究,同时还对它们的果实品质及其耐贮性进行了比较。获得如下结果:1、滴苗法和浸种法:(1)滴苗法结果表明:不同浓度的秋水仙素滴苗处理对诱变甜瓜四倍体均有效,其中以0.4%秋水仙素处理6d的诱变率(6.67%)最高,0.6%秋水仙素处理6d次之(3.33%),二者差异显著,且成株率随着秋水仙素浓度升高而降低。(2)浸种法结果表明:以0.4%秋水仙素处理8h出现了变异植株,其诱变率为2.22%;随着秋水仙素浓度的升高,出苗率和成株率呈下降趋势。滴苗法比浸种法的诱导效果好。2、细胞学研究表明:变异植株的叶片气孔密度减小、保卫细胞增大,每对保卫细胞中叶绿体数目显著增多,根尖分生细胞内的染色体条数为2n=2x=48条。3、四倍体和二倍体形态学差异比较:与二倍体相比,四倍体叶片较厚、叶色较深、叶片指数降低、叶柄变短变粗;雄花和雌花花冠变大,颜色变深,萼片变短;子房变短变粗;节间距缩短,茎增粗;果实、果腔和果型指数等均变小,果肉厚度和脐的大小则增加;种子宽度和千粒重显著增加,单果正常种子数明显降低。4、在胁迫条件下,四倍体植株的抗旱性比二倍体显著增强。四倍体种子萌芽胁迫指数、株高胁迫指数、茎径胁迫指数、干物质胁迫指数、相对叶绿素含量、相对可溶性糖含量、相对脯氨酸含量等均高于二倍体;而叶片中自由水含量、水分饱和亏、相对丙二醛含量等均低于二倍体。5、四倍体与二倍体果实品质存在显著差异。四倍体果实中心可溶性固形物、边缘可溶性固形物、Vc、可溶性糖、可溶蛋白质和可滴定酸等含量均高于二倍体。四倍体果实呼吸代谢速率明显低于二倍体,其耐贮性较强。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 倍性材料获得的主要途径
• 1.1.1 自然突变
• 1.1.2 辐射诱变
• 1.1.3 航天育种
• 1.1.4 活体化学诱导
• 1.1.5 离体培养
• 1.2 倍性水平的鉴定
• 1.2.1 染色体直接计数法
• 1.2.2 扫描细胞光度仪鉴定
• 1.2.3 气孔数及保卫细胞大小鉴定法
• 1.2.4 花粉形态鉴定法
• 1.2.5 植物形态学鉴定法
• 1.2.6 逆境胁迫法
• 1.2.7 分子水平的鉴定
• 1.2.8 杂交鉴定法
• 1.3 多倍体的生物学特性
• 1.3.1 多倍体的形态学的变化
• 1.3.2 多倍体的生长发育特性
• 1.3.3 多倍体的低稔性和不育性
• 1.3.4 多倍体的化学成份和次生代谢成份的变化
• 1.3.5 多倍体植株的抗逆性
• 1.4 多倍体在育种上的应用
• 1.4.1 利用多倍体的巨大性来获得大的果实和营养器官产品
• 1.4.2 利用多倍体的可孕性低来获得无籽或少籽果实
• 1.4.3 通过多倍体育种提高果蔬抗逆性，扩大种植区域和种植周期
• 1.4.4 利用染色体多倍体化克服远缘杂交不孕性
• 1.4.5 利用人工染色体加倍创造新的作物类型
• 1.5 本研究工作的内容、目的、意义
• 1.5.1 内容
• 1.5.2 目的与意义
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 滴苗法
• 2.2.2 浸种法
• 2.2.3 倍性水平的鉴定
• 2.2.4 四倍体与二倍体甜瓜植株形态特征观察
• 2.2.5 四倍体与二倍体甜瓜植株苗期抗旱性比较
• 2.2.6 四倍体与二倍体甜瓜果实品质及耐贮性比较
• 2.3 数据处理
• 3 结果与分析
• 3.1 不同浓度的秋水仙素浸种处理对甜瓜种子出苗率、成株率和诱变率的影响
• 3.1.1 不同浓度的秋水仙素浸种处理对种子出苗率影响
• 3.1.2 不同浓度的秋水仙素浸种处理对成株率的影响
• 3.1.3 不同浓度的秋水仙素浸种处理对诱变率的影响
• 3.2 不同浓度的秋水仙素滴苗处理对甜瓜成株率和诱变率的影响
• 3.2.1 不同浓度的秋水仙素滴苗处理对甜瓜成株率的影响
• 3.2.2 不同的浓度秋水仙素滴苗处理对诱变率的影响
• 3.3 秋水仙素对诱变材料生长和发育的影响
• 3.4 甜瓜倍性水平的鉴定
• 3.4.1 叶片气数孔及保卫细胞大小鉴定
• 3.4.2 染色体数目直接鉴定
• 3.5 四倍体与二倍体甜瓜植株形态特征的观察比较
• 3.5.1 叶片及茎的观察比较
• 3.5.2 花器官的观察比较
• 3.5.3 花粉粒的观察比较
• 3.5.4 果实的观察比较
• 3.5.5 种子的观察比较
• 3.6 四倍体与二倍体甜瓜植株苗期抗旱性的比较
• 3.6.1 高渗液胁迫对种子发芽状况的影响
• 3.6.2 植株生长指标变化分析
• 3.6.3 叶片水分状况指标分析
• 3.6.4 叶片中叶绿素含量变化分析
• 3.6.5 叶片中可溶性糖含量变化分析
• 3.6.6 叶片中脯氨酸含量变化分析
• 3.6.7 叶片中丙二醛含量变化分析
• 3.7 四倍体与二倍体甜瓜品质的比较分析
• 3.8 四倍体与二倍体甜瓜果实耐贮性的比较分析
• 3.8.1 不同贮藏期果实硬度的变化
• 3.8.2 不同贮藏期果实中可溶性固形物含量的变化
• 3.8.3 不同贮藏期果实中可溶性糖含量的变化
• 3.8.4 不同贮藏期果实中可滴定酸含量的变化
• 3.8.5 不同贮藏期果实中Vc含量的变化
• 3.8.6 不同贮藏期果实中可溶性蛋白质含量的变化
• 4 讨论和结论
• 4.1 讨论
• 4.1.1 不同浓度的秋水仙素在不同处理方法下对甜瓜四倍体诱变率的影响
• 4.1.2 倍性植株鉴定方法的探讨
• 4.1.3 倍性与植株外观形态的关系
• 4.1.4 倍性与植株抗性的关系
• 4.1.5 倍性与品质及耐贮性的关系
• 4.1.6 后续研究
• 4.2 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表论文情况
• 攻读学位期间参与科研项目情况