西瓜(Citrullus lanatus)种质材料F011少籽机理研究

西瓜(Citrullus lanatus)种质材料F011少籽机理研究

论文摘要

西瓜(Citrullus lanatus)是全世界普遍栽培的、经济价值很高的重要园艺作物。无籽少籽西瓜以其品质优良、食用方便、抗病性强、耐贮运而受到广泛的欢迎。实现西瓜无籽可以通过多种途径进行。除了现在生产上推广的三倍体无籽西瓜外,还利用弱X射线照射的花粉授粉产生二倍体无籽果实、使用外源激素诱导西瓜单性结实、染色体易位、利用现代转基因技术等多种途径获得无籽或少籽果实。当前生产无籽西瓜种子主要采用三倍体育种方法,但是三倍体育种方法存在种子价格昂贵,发芽率低,成苗率低等致命弱点。因此在二倍体水平上开展少籽机理研究,搞清楚种子不育机理和成因,进而创造优质少籽型西瓜新型种质,发展培育少籽甚至无籽型西瓜品种,其应用前景将会十分广阔。本研究首次对少籽西瓜种质材料F011及其F1代进行了细胞学、生理学等方面的系统研究。通过细胞学染色体鉴定、花粉育性鉴定、内源激素含量测定等揭示了少籽西瓜产生过程中的染色体结构变化、生理变化,较为全面地揭示F011少籽原因及机理。结果如下:1.在五月上中旬上午8:30-8:50,摘取1.2-1.8 mm的雄花花蕾直接放入卡诺固定液,固定24-48 h后,用1 mol/L盐酸在60℃水浴中解离3 min,然后用改良品红直接染色压片进行观察,容易观察到各分裂相染色体。2.根尖染色体鉴定:F011、M05、F1代均为二倍体。花粉母细胞减数分裂鉴定:F011为易位纯合体,它的F1代为易位杂合体。3.经雄配子育性鉴定:F011、M05花粉可育率100%,F1代花粉可育率仅为22%。花粉可育率与籽粒数成正相关。4.胚胎败育发生的关键期为球形胚期。F1代果实中IAA、GA3、ABA、iPAs的含量变化异常于F011和M05,IAA、GA3、iPAs在球形胚期相对亏损达到30%~70%,而ABA的含量最高值则为亲本同期的二倍,显著富足。5.内源激素对胚胎发育的影响是在不同阶段相继起特定作用,共同调节植物性状表现,可能顺序为:IAA,iPAs,ABA,GA3。6.西瓜种子的正常发育需要各种激素的相互作用及动态平衡。7. F011后代少籽的原因:染色体易位导致高花粉败育率和内源激素异常变化,进而导致种子败育。8. F1代在单瓜重,中心糖等方面表现出杂交一代优势,而籽粒由于染色体易位影响,减少了近80%,因此F1代可以做为优良的少籽西瓜品种加以推广。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 文献综述
  • 1.1 引言
  • 1.2 少籽无籽西瓜研究进展
  • 1.2.1 三倍体无籽西瓜
  • 1.2.2 激素无籽西瓜
  • 1.2.3 易位无籽西瓜
  • 1.2.4 二倍体无籽西瓜
  • 1.2.5 利用转基因技术生产无籽西瓜
  • 1.3 植物种子败育研究进展
  • 1.3.1 内在机制
  • 1.3.2 外在影响因素
  • 1.3.3 问题与展望
  • 1.4 染色体易位及其鉴定
  • 1.4.1 染色体易位的类型和遗传效应
  • 1.4.2 染色体易位的鉴定
  • 1.4.3 染色体易位对西瓜主要农艺性状的影响
  • 1.5 西瓜胚与胚乳的发育
  • 1.5.1 胚珠和胚囊的结构
  • 1.5.2 胚的发育
  • 1.5.3 胚乳的发育
  • 1.5.4 胚、胚乳与胚乳吸器发育的相关性
  • 1.6 激素测定——间接酶联免疫(间接ELISA)测定技术
  • 1.6.1 基本原理
  • 1.6.2 基本测定步骤
  • 1.7 本论文研究的目的与意义
  • 第二章 试验材料与方法
  • 2.1 试验材料及来源
  • 2.2 试验器材和主要试剂
  • 2.2.1 器材
  • 2.2.2 试剂
  • 2.3 试验内容
  • 2.3.1 染色体细胞学鉴定
  • 2.3.2 小孢子发育观察和雄配子育性鉴定
  • 2.3.3 幼果内源激素的变化
  • 2.3.4 形态学观察及主要性状统计
  • 第三章 试验结果
  • 3.1 染色体细胞学鉴定
  • 3.1.1 染色体制片方法的改进
  • 3.1.2 最佳染色制片方法
  • 3.1.3 鉴定结果
  • 3.2 雄配子育性鉴定
  • 3.3 幼果内源激素的变化
  • 3.3.1 内源激素的动态变化
  • 3.3.2 内源激素平衡分析
  • 3.4 西瓜主要性状统计
  • 3.4.1 花器的外部形态比较分析
  • 3.4.2 果实形状及剖面比较
  • 3.4.3 主要农艺形状比较
  • 第四章 讨论
  • 4.1 制片方法的讨论
  • 4.1.1 采样时间
  • 4.1.2 采样大小
  • 4.1.3 高温酸解时间
  • 4.1.4 最佳制片方法
  • 011及F1 代染色体结构的讨论'>4.2 F011及F1代染色体结构的讨论
  • 4.3 染色体变异与花粉败育关系的讨论
  • 4.4 花粉可育率与单瓜籽粒数相关性的讨论
  • 4.5 内源激素变化与胚胎败育关系的讨论
  • 4.5.1 内源激素含量动态变化与西瓜胚胎败育的关系
  • 4.5.2 内源激素的平衡与西瓜胚胎败育的关系
  • 4.6 少籽西瓜主要农艺性状讨论
  • 第五章 结论
  • 参考文献
  • 图版
  • 致谢
  • 作者简介
  • 相关论文文献

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