植物激素对棉花突变体Li-1纤维伸长发育的影响

论文摘要

本研究以陆地棉超短纤维突变体Li-1为材料，采用棉花胚珠的离体培养技术，用特定种类和浓度的植物生长物质来部分恢复棉纤维在离体条件下纤维的伸长不足，并测定在大田栽培条件下棉株开花前后棉胚珠内GA3（赤霉素）、IAA（吲哚乙酸）、ABA（脱落酸）、Z（玉米素）等含量，通过与陆地棉遗传标准系TM-1的对比来揭示植物激素对棉花纤维伸长发育的影响。研究结果如下：1．突变体Li-1与标准系TM-1在形态和生理特性方面的差异。通过对突变体与标准系形态指标和生理指标的测定比较发现，虽然突变体的叶绿素含量高于标准系，但叶面积和光合速率低于标准系，说明生成同化产物的效率较低，这是造成突变体植株生物量较小的直接原因。试验中同时发现Li-1还具有植株矮小，叶片卷曲，纤维发育不良等在内的多种异常表型。2．突变体Li-1与标准系TM-1胚珠在田间条件下植物激素含量的差异。通过测定开花前后-1、0、3、6、9、12、15、18、21d棉花胚珠的内源IAA，GA3，Z和ABA的含量，结果显示，Li-1胚珠中IAA高峰值出现在开花后第9d，错过了纤维的最快生长时期（3-6d）；GA3含量变化相对平缓，没有出现明显的波峰；Z的缺乏也影响了胚珠的膨大和纤维的伸长；开花后3d出现高水平的ABA严重抑制了胚珠的发育及纤维的伸长。说明田间条件下内源植物激素含量高低及其峰谷值出现的时期可能是突变体纤维伸长受到抑制的原因。3．突变体Li-1与标准系TM-1在离体条件下的纤维伸长。在同时含有IAA和GA3的液体培养基中进行胚珠离体培养，突变体和野生型胚珠产生的纤维长度分别为4.1mm和13.2mm，达到它们在田间自然条件下纤维长度的63.1％和43.8％。这表明IAA与GA3在诱导纤维伸长上有协同促进作用，而且这种作用对突变体的效果大于野生型。由于IAA和GA3的同时存在，两者的协同作用能够激发出突变体纤维的潜在生长能力，解除突变体内在的对纤维伸长的阻碍因子。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.棉纤维发育研究的意义
• 2.棉纤维细胞的分化和发育
• 2.1 棉纤维细胞的分化与突起
• 2.1.1 纤维细胞突起的部位
• 2.1.2 纤维原始细胞分化的数量
• 2.1.3 纤维分化和突起的超微结构
• 2.2 纤维细胞的伸长
• 2.3 细胞壁发育
• 2.3.1 初生壁的形成
• 2.3.2 细胞次生壁形成和增厚
• 2.3.3 次生壁的超微结构
• 2.4 脱水成熟
• 3.影响纤维分化和发育的因素
• 3.1 基因型对棉纤维分化和发育的影响
• 3.2 植物激素对纤维分化和发育的影响
• 3.3 温度对纤维分化和发育的影响
• 3.4 授粉受精状况对纤维发育的影响
• 3.5 离体培养中影响纤维发育的因素
• 4.纤维突变体在纤维发育研究中的利用
• 5.本研究目的与意义
• 第二章 突变体Li-1和标准系TM-1的形态和生理指标的比较
• 1.材料和方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 棉花株高的测定
• 1.2.2 纤维长度及胚珠鲜重的测定
• 1.2.3 光合速率的测定
• 1.2.4 叶面积与叶绿素含量的测定
• 2.结果与分析
• 3.讨论
• 第三章 内源激素对纤维分化和早期生长的影响
• 1.材料和方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 试验方法
• 2.结果与分析
• 2.1 棉花胚珠早期发育中IAA的动态变化
• 3的动态变化'>2.2 棉花胚珠早期发育中GA₃的动态变化
• 2.3 棉花胚珠早期发育中Z的动态变化
• 2.4 棉花胚珠早期发育中ABA的动态变化
• 2.5 植物激素平衡对纤维伸长的影响
• 3.讨论
• 3.1 棉花胚珠内源激素与纤维分化的关系
• 3.2 内源激素与胚珠增重和纤维伸长的关系
• 第四章 胚珠离体培养条件下突变体纤维的发育
• 1.材料和方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 离体胚珠培养
• 1.2.2 胚珠鲜重和纤维长度的测定
• 2.结果与分析
• 2.1 不同生长物质配比对胚珠发育及纤维伸长的影响
• 2.2 不同培养基内胚珠鲜重和纤维长度的分析
• 2.2.1 胚珠鲜重变化及分析
• 2.2.2 纤维长度变化及分析
• 3.讨论
• 全文总结
• 参考文献
• 版图
• 致谢
• 作者简介