超低能离子束注入番茄种子后的生物学效应研究

论文摘要

以超低能离子束（能量为30KeV的多种重离子）为诱变源，对多种番茄材料的干种子进行了注入试验，对其发芽率和田间条件下的主要农艺性状的特征特性进行了观察鉴定，采用聚丙稀酰胺凝胶电泳方法对其M1和M2世代幼苗期植株的过氧化物酶（POD）和酯酶（Est）同工酶的变化动态进行了分析。研究结果表明，不同种类的超低能离子束对同一番茄材料所引起的当代效应及其后代的注入损伤状况完全不同，Ar+处理或W+处理比N+处理所引起的当代效应更加明显。同一种类的超低能离子束对不同的番茄材料的损伤度也完全不同。经过超低能离子束处理后“河南四号”材料在当代未发生明显变异，而在M2世代则表现出明显的个体变异。“金棚一号”番茄在当代群体内就出现变异个体，并且变异个体的特征特性在M2世代仍然还能继续稳定遗传。 对同一番茄材料而言，同一种类的超低能离子束的不同剂量对其发芽率的变化幅度存在着很明显的生物学效应，其总的变化趋势是先升高而后略微下降，均呈现出“马鞍型”曲线的状态。在经过超低能N+离子处理的“河南四号”番茄的当代幼苗期群体内，60％以上单株的子叶呈现出镰刀型，所表现的刺激效应十分明显。并且，在7×1017N+／cm2剂量条件下在M2世代的群体内发现5株十分突出的变异单株，它们表现出细叶型和长花瓣的特征，株型和果形已经发生明显变异，其特征特性现在已经稳定遗传到第五代。从遗传育种的角度来看，7×1017N+／cm2可能是比较好的离子束注入剂量。 本试验中对突变株及其亲本的花粉活力、花粉萌发率、花粉管长度进行了研究。研究结果表明，超低能氮离子束注入“河南四号”番茄的干种子后，在后代引起了比较明显的变异，突变株的花粉活力明显地低于亲本的花粉活力，前者的花粉数目也比较少，并且在温度高于32℃的条件下出现授粉不正常现象，由此说明其内部基因已经发生了一定的变异。后代稳定性试验也表明，基因的变化导致表现型的变异，突变体材料的特征特性已经表现出稳定遗传的特征。 同工酶分析的结果显示，超低能氮离子束注入“河南四号”材料后，其酶

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 番茄生产的概况
• 1.2 番茄遗传改良现状
• 1.3 超低能离子束的生物学效应研究
• 1.3.1 超低能离子束生物工程的创立
• 1.3.2 超低能离子束生物工程的基本原理
• 1.3.3 超低能离子束生物工程的研究进展
• 1.4 研究依据与目的、技术路线
• 1.4.1 研究依据与目的
• 1.4.2 技术路线及预期目标
• 第二章 超低能离子注入番茄种子后当代的生物学效应
• 2.1 材料与方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 超低能N+离子处理对番茄当代发芽势和发芽率的影响
• 2.2.2 超低能Ar+处理番茄87-4-3号株系当代变化
• +处理番茄87-4-3号株系当代变化'>2.2.3 超低能W⁺处理番茄87-4-3号株系当代变化
• 2.3 小结与讨论
• 第三章 超低能离子注入番茄种子后突变材料的遗传稳定性分析
• 3.1 材料与方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 超低能N+注入番茄后代突变体遗传稳定性分析
• +处理87-4-3番茄干种子后代观察'>3.2.2 超低能N⁺处理87-4-3番茄干种子后代观察
• +处理1028番茄干种子后代观察'>3.2.3 超低能Ar⁺处理1028番茄干种子后代观察
• +处理金棚一号番茄干种子后代观察'>3.2.4 超低能N⁺处理金棚一号番茄干种子后代观察
• 3.3 小结与讨论
• 第四章 超低能离子注入番茄种子后过氧化物酶和酯酶的分析
• 4.1 聚丙烯酰胺凝胶电泳原理
• 4.2 材料与方法
• 4.3 结果与分析
• +离子注入番茄后当代过氧化物酶的酶谱'>4.3.1 超低能N⁺离子注入番茄后当代过氧化物酶的酶谱
• +离子注入番茄后当代过氧化物酶的酶带相似系数'>4.3.2 超低能N⁺离子注入番茄后当代过氧化物酶的酶带相似系数
• +离子注入番茄后突变体过氧化物酶的活性'>4.3.3 超低能N⁺离子注入番茄后突变体过氧化物酶的活性
• +离子注入番茄后突变体过氧化物酶的酶谱'>4.3.4 超低能N⁺离子注入番茄后突变体过氧化物酶的酶谱
• +离子注入番茄后突变体酯酶的酶谱'>4.3.5 超低能N⁺离子注入番茄后突变体酯酶的酶谱
• 4.4 小结与讨论
• 第五章 结论
• 主要参考文献
• 在读期间发表的论文
• 致谢