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黄瓜(Cucumis sativus L.)倍性鉴定及染色体加倍技术研究

韩毅科  
【摘要】:目前,天津市黄瓜研究所在国内首次建立了一整套通过未受精子房离体培养产生黄瓜单(双单)倍体植株的技术体系,再生频率达20%。但是通过未受精子房途径再生出的植株,往往是单倍体、双单倍体及其他倍性植株的混合群体,需要对其进行倍性鉴定。单倍体只有加倍成为双单倍体才能应用于遗传育种实践,因此尽早检测出单倍体以及时对其进行加倍处理,乃是单倍体育种的关键。本试验的主要目的是通过黄瓜倍性研究,建立准确、快速、有效的黄瓜倍性鉴定方法,并进行了由单倍体加倍产生纯合二倍体(DH株)和由双单倍体诱导出四倍体。主要取得如下结果: 1.以黄瓜卷须为材料,通过对黄瓜染色体制片中的一些参数和步骤进行研究和优化,建立了黄瓜染色体制片的系统操作规程。同时研究中还发现,黄瓜染色中心直径和异染色质数目与植株倍性呈正相关,可作为黄瓜倍性鉴定的间接指标,其中单倍体染色中心直径平均为5.1um、双单倍体为13.3um,单倍体异染色质数目平均为5.2,双单倍体为10.7。 2.以黄瓜未受精子房培养的再生植株群体为材料,研究和比较了各种倍性鉴定方法,包括染色体计数法,气孔大小、保卫细胞叶绿体个数、细胞核DNA荧光染色法以及植株形态观察等。结果表明:对体细胞染色体的直接计数法是最可靠的方法,但费时、难度大;叶片气孔大小与倍性无显著相关性;保卫细胞叶绿体数目、体细胞染色中心大小以及异染色质个数与黄瓜倍性密切相关,是简单、快速而有效的倍性鉴定方法;植株的形态学观察也能间接确定植株倍性,但鉴定时期偏晚,精确性较差。 3.进行了黄瓜单(双单)倍体染色体加倍试验。试验结果表明,单倍体植株剥取生长点外幼叶后,用0.2%秋水仙素挂瓶浸泡处理7个小时是一个有效的单倍体植株加倍的方法。但由于夏季高温,单倍体加倍频率较低,仅为6.3%,对于单倍体植株的染色体加倍还有待于进一步研究。双单倍体诱导纯合四倍体的加倍试验获到了较理想的结果。其中0.2%秋水仙素+1.5%DMSO滴苗处理,效果较明显,加倍频率达18.2%。1%秋水仙素+羊毛脂膏+1.5%DMSO涂抹生长点试验,加倍率为14.0%,由于此法田间工作量小,不失为双单倍体诱导纯合四倍体较好的方法。本试验还用具有抗微管形成的除草剂氟乐灵进行黄瓜幼苗滴苗加倍试验,试验结果表明,在进行黄瓜双单倍体诱导纯合四倍体时,氟乐灵具有使染色体加倍的功能,但同时也具有延迟处理植株生长的作用。


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