紫外线诱变处理对马铃薯茎段再生植株生理生化变异的影响

论文摘要

马铃薯是我国主要的粮菜兼用作物,又是重要的工业原料。其经济效益仅次于其它蔬菜和瓜类,在世界上有着广泛的种植。但南方的早春,时常会发生倒春寒天气。此时,南方冬闲田种植的马铃薯正进入地上部分快速生长期,造成秧苗不同程度地受到冻害,影响马铃薯的生长,对后期马铃薯的产量和品质造成明显的影响。在我国北方马铃薯一作区也同样由于倒春寒的影响对正值出苗期的马铃薯造成严重冻害。为了满足生产和生活的需求,培育更适合南方冬闲田综合性状更优的大西洋新品种有着十分重要的意义。本研究针对这一目标,以马铃薯品种大西洋（Atlantic）的脱毒试管苗的茎段为试验材料,初步探讨了影响茎段愈伤组织诱导的若干因素以及愈伤组织紫外线诱导的适宜时间,并对诱变后筛选得到的材料进行了初步变异性鉴定分析。试验结果如下:（1）茎段愈伤组织的诱导:最佳培养基配方为MS+6—BA1.0mg/l+2,4—D0.8 mg/l,诱导率高达99.4%。（2）茎段愈伤组织的增殖培养:最佳培养基配方为MS+6-BA1.0mg/L+KT0.25 mg/L+2,4-D 0.8mg/L+NAA 0.1mg/L,增殖倍数为5.6。（3）茎段愈伤组织的分化培养:最佳培养基配方为MS+6-BA5.0mg/L+GA3mg/L,分化率高达99.1%。（4）茎段愈伤组织的紫外线照射试验:以存活率和分化率为依据,认为适宜的照射时间是4min。（5）茎段愈伤组织的紫外线照射和一个月4℃低温处理试验:以存活率和分化率为依据,认为适宜的照射时间是3min。初步变异性鉴定结果:诱变后的再生植株叶内的游离脯氨酸的平均含量是对照组的1～1.3倍,诱变后的再生植株体内可溶性糖、叶绿素的平均含量都比对照组高,但差异不显著。诱变后的再生植株出现了一些表现型变异的单株,紫外线和4℃低温共同处理的植株腋芽出现的时间早于紫外线处理的植株,且数量多。紫外线和4℃低温共同处理的植株匍匐茎发生的频率为12.4%,紫外线处理的植株匍匐茎发生的频率为43.2%,对照组发生的频率为88.6%,且匍匐茎的数量依次增多。紫外线和4℃低温共同处理有花蕾形成的植株大约占总数的7.1%,紫外线处理有花蕾形成的植株大约占总数的4.0%,且花蕾形成的时间前者早于后者,花蕾形成早的植株其体内的游离脯氨酸和可溶性糖的含量都比较高,进一步的鉴定和检测工作有待于完善。运用紫外线诱变剂提高马铃薯的抗逆性研究目前还未见报道,本部分试验探索了大西洋紫外线诱变育种的方法和程序,作为开创性的工作为今后此方面的研究提供参考和借鉴。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 2 文献综述
• 2.1 紫外线辐射对植物生长发育的影响
• 2.1.1 紫外线辐射对植株形态的影响
• 2.1.2 紫外线辐射对植物分枝和分蘖的影响
• 2.1.3 紫外线辐射对植物物候期的影响
• 2.1.4 紫外线辐射对植开花结实的影响
• 2.2 紫外线辐射对植物物质代谢的影响
• 2.2.1 紫外线辐射对叶绿素含量的影响
• 2.2.2 紫外线辐射对生物膜的影响
• 2.3 植物理化诱变育种的历史
• 2.4 植物诱变育种的意义
• 2.5 诱导植物体细胞无性系变异的方法
• 2.5.1 物理诱变
• 2.5.2 化学诱变
• 2.5.3 复合诱变
• 2.6 突变体的鉴定
• 2.6.1 形态学鉴定
• 2.6.2 生理生化指标鉴定
• 2.6.3 分子鉴定
• 2.7 诱变结合植物组织培养在育种中的应用
• 2.7.1 诱变与植物组织培养结合的方式
• 2.7.2 诱变与植物组织培养结合的优缺点
• 3 研究材料与方法
• 3.1 研究材料
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 实验时间地点
• 3.2 研究方法
• 3.2.1 马铃薯再生体系的建立
• 3.2.2 茎段愈伤组织的紫外线照射试验
• 3.2.3 茎段愈伤组织的低温处理试验
• 3.2.4 处理后的茎段愈伤组织分化试验
• 3.2.5 再生苗扩繁移栽
• 3.2.6 试管苗扦插
• 3.2.7 处理后的苗期观察
• 3.2.8 叶片中主要成分测定
• 3.2.9 试验结果的观察与统计方法
• 4 研究结果与分析
• 4.1 茎段愈伤组织的诱导
• 4.1.1 6-BA和2，4-D、对茎段愈伤组织诱导的影响
• 4.1.2 激素种类及其浓度对茎段愈伤组织增值的影响
• 4.1.3 6-BA和GA3对茎段愈伤组织分化率的影响
• 4.2 大西洋马铃薯的紫外线诱变
• 4.2.1 照射时间对茎段愈伤组织的影响
• 4.2.2 紫外线照射结合低温处理对茎段愈伤组织分化率的影响
• 4.3 紫外线诱变再生植株的鉴定
• 4.3.1 再生植株后代的形态变异
• 4.3.2 叶片内叶绿素SPAD测定
• 4.3.3 叶片内游离脯氨酸含量的测定
• 4.3.4 叶片内可溶性糖含量的测定
• 4.3.5 变异株体内游离脯氨酸和可溶性糖的关系
• 5 讨论
• 5.1 愈伤组织的诱导
• 5.2 紫外线和低温的处理效果
• 5.3 紫外线诱变剂的特点
• 6 小结
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介