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EMS处理诱发大白菜变异的研究

卢银  
【摘要】:作物种质资源是品种改良的物质基础。种质资源匮乏是目前大白菜品种改良中面临的最大问题,创造具有丰富遗传基础的育种材料是大白菜育种工作者研究的重点之一。人工诱变可使自然突变率提高千倍以上,从而使人们定向地创造和筛选变异成为可能。但人工诱变存在着方向不确定性和多为隐性突变,将人工诱变与小孢子培养相结合,可达到基因迅速纯合和缩短突变鉴定时间的目的。 本研究以6份不同基因型大白菜为试验材料,采用EMS为诱变剂,分别进行了种子诱变、花蕾诱变结合游离小孢子培养、游离小孢子诱变与培养以及花粉诱变处理方法的研究,确定了不同处理方法适宜的EMS浓度和处理时间,探讨了种子处理后种子和幼苗防御系统相关生理生化指标的变化,并对蕾期授粉自交后代和游离小孢子培养后代进行了田间形态学鉴定及分子辅助鉴定,初步获得了一定类型的变异材料。主要研究结果如下: 1.以‘99-2’和‘津育80’大白菜种子为材料,研究了不同EMS浓度浸泡种子诱变4h后种子的萌发情况、电导率变化及种子与幼苗的SOD、POD活性和MDA的含量变化。结果表明,EMS浓度范围为0~1.0%,随着EMS浓度的增大,种子的发芽势、发芽率逐渐降低,幼苗根尖和叶缘出现褐化并逐渐加剧,成活率下降;种子浸出液电导率及种子和幼苗的MDA含量均逐渐增大;EMS对种子及幼苗SOD、POD活性影响表现为低浓度促进、高浓度抑制。初步确定大白菜种子诱变处理的适宜EMS浓度为0.4%~0.6%。 2.以大白菜‘85-1’的花蕾为处理对象,研究了不同浓度的EMS浸泡花蕾不同时间小孢子膨大以及产胚成苗情况的影响,结果表明随着EMS浓度增大或处理时间延长,小孢子膨大率和产胚率逐渐降低,畸形胚率增加;以0.1%的EMS处理花蕾15min和30min可得到一定数量的活性胚并能够正常发育成植株,变异率较高,1%浓度处理15min也可以得到少量的活性胚胎但是再生植株能力差,未发育成苗。 3.对大白菜‘85-1’‘A01’‘A06’3个自交系的小孢子进行了EMS诱变处理并培养,对小孢子培养过程的细胞学观察结果表明,随着培养基中EMS含量的增加和诱变培养时间的延长,小孢子膨大率出现了明显的下降,各浓度时间下均未形成成熟的胚状体。 4.用EMS-石蜡油处理‘85-1’‘A12’的花粉,研究花粉离体萌发半致死的EMS浓度和处理时间。结果表明:常温下存于液体石蜡油中的大白菜花粉在1h内萌发率不受影响,之后随储存时间延长而降低;随着EMS浓度的增大或时间的延长,花粉萌发率降低;适宜大白菜花粉诱变的EMS诱变剂量为0.15%,处理时为45~60min。 5..对诱变后代进行了常规和分子鉴定,从中筛选了不同类型的突变体。其中种子诱变M1代无显著性状差异,M2代出现能够直接观察到的不同差异类型。花粉诱变、花蕾浸泡诱变后获得的小孢子植株差异较明显,且变异类型较多。


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