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小果型西瓜离体培养关键技术及四倍体诱导研究

作　者: 袁建民
导　师: 党选民
学　校: 海南大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 小果型西瓜秋水仙素胺磺灵(Oryzalin) 四倍体离体诱导
分类号: S651
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 50次
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内容摘要

西瓜味甜多汁,是祛暑降温的上等果品,有“夏季水果之王”的美誉,在国民经济中占有重要地位。西瓜的种植面积和产量在世界十大水果中仅次于葡萄、香蕉、柑橘和苹果,居第五位。本试验以小果型西瓜优良自交系(048、MH-39-1、032、028-5-5、047-1)为材料,首先对小果型西瓜再生体系进行优化,其次,利用诱变剂秋水仙素和新型诱变剂胺磺灵(Oryzalin)对子叶近胚轴端进行离体诱变,研究基因型、诱变剂浓度、处理时间及处理方式对小果型西瓜四倍体的诱变效果,并对再生植株进行倍性鉴定、驯化移栽,获得了较高的四倍体诱导率及优良的四倍体小果型材料,为今后三倍体小果型西瓜的高效、快速育种提供了参考依据。研究结果如下：1、离体培养关键技术研究试验材料的无菌苗获得以在28℃条件下,先暗培养3天,待胚根长到0.5cm左右时转到光下培养较为适宜；但基因型不同,其成熟种胚萌发率也不同,048基因型的种胚萌发率最高,为98.5%。不定芽诱导的外植体以3-5d苗龄的子叶近胚轴端为宜,最佳培养基为MS+6-BA2.0mg／L。基因型对不定芽的诱导有一定影响,047-1基因型的不定芽诱导率最高,为92.5%。B(1／2MS+IBA0.3mg/L)、L(1/2MS,Fe3+不变+0.2IAAmg/L)是较理想的生根培养基,二者的生根率和根条数分别为79.3%,4.5条；80.0%,5.5条。2、秋水仙素诱导西瓜四倍体小果型西瓜基因型不同,秋水仙素浓度及处理时间不同,四倍体诱导率差异较大。048、MH-39-1、028-5-5三个基因型均能诱导获得四倍体,不同基因型所需秋水仙素的处理时间及浓度不同,其中048于400 mg/L秋水仙素处理36h,四倍体诱导率最高,达30.8%。3、Oryzalin诱导西瓜四倍体基因型不同,浓度不同,处理时间不同,处理方式不同,四倍体诱导率有较大差异。采用液体培养诱导小果型西瓜四倍体的诱导率(14.96%)显著高于固体培养(4.0%),处理时间为4d较适宜。048、032、047-1三个基因型小果型西瓜材料的四倍体诱导率差异性不显著,但是以032基因型采用Oryzalin50mg/L处理48h,四倍体诱导率最高,为33.3%。4、小果型西瓜四倍体鉴定试验采用形态学、叶绿体计数法和根尖染色体计数法进行倍性鉴定方法比较,结果表明,叶绿体计数法与根尖染色体计数法的吻合率为90.8%,说明叶绿体计数法是可靠的,而且该方法操作较简单。5、田间性状观察比较田间二、四倍体(048)小果型西瓜再生植株的平均叶长、平均叶宽、叶形指数均达到极显著水平,而茎粗度差异性不显著。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-11
1 引言  11-23
  1.1 西瓜概述  12
    1.1.1 西瓜的起源  12
    1.1.2 西瓜的分布  12
    1.1.3 西瓜的营养成分  12
    1.1.4 西瓜的种类  12
  1.2 西瓜离体组织培养的现状  12-13
    1.2.1 外植体的选择  13
    1.2.2 基因型和苗龄  13
    1.2.3 培养基和环境条件  13
  1.3 秋水仙素诱导植物多倍体研究进展  13-15
    1.3.1 秋水仙素作用原理  13-14
    1.3.2 秋水仙素作用的几个影响因素  14
    1.3.3 秋水仙素对植物体产生的影响  14-15
      1.3.3.1 对细胞结构的影响  14
      1.3.3.2 对形态性状的影响  14
      1.3.3.3 对植株经济性状的影响  14-15
  1.4 ORYZALIN诱导植物多倍体研究进展  15-18
    1.4.1 ORYZALIN的结构及其性质  15-16
    1.4.2 ORYZALIN诱导植物染色体加倍  16-17
    1.4.3 ORYZALIN在细胞生物学方面的应用  17-18
  1.5 西瓜多倍体植株的鉴定  18-20
    1.5.1 形态学鉴定法  18
    1.5.2 细胞学鉴定法  18-19
    1.5.3 染色体计数法  19
    1.5.4 流式细胞仪分析法  19
    1.5.5 杂交鉴定法  19
    1.5.6 分子水平的鉴定  19-20
  1.6 西瓜多倍体研究的应用  20-21
    1.6.1 利用多倍体的巨大性获得大的果实和营养器官产品  20
    1.6.2 利用多倍体可孕性低获得少籽、无籽果实  20
    1.6.3 利用多倍体营养成分和品质的提高培育优质西瓜  20-21
    1.6.4 利用多倍体抗逆性强,扩大栽植区域和栽植周期  21
    1.6.5 创造新的种质材料  21
  1.7 西瓜多倍体育种存在的问题  21-22
    1.7.1 嵌合体问题  21
    1.7.2 多倍后的性状表现问题  21-22
  1.8 展望  22-23
2 本研究的目的、意义  23-24
3 材料与方法  24-30
  3.1 试验材料及条件  24-25
    3.1.1 试验品种及来源  24
    3.1.2 本试验所用药品、试剂及仪器  24
    3.1.3 试验时间和地点  24
    3.1.4 培养环境  24-25
  3.2 试验方法  25-30
    3.2.1 小果型西瓜无菌体系的建立  25
      3.2.1.1 无菌材料的获得  25
      3.2.1.2 光暗处理  25
      3.2.1.3 温度处理  25
      3.2.1.4 基因型  25
    3.2.2 愈伤组织或不定芽的诱导  25-26
      3.2.2.1 培养基与激素  25
      3.2.2.2 不同部位外植体的不定芽诱导  25
      3.2.2.3 不同苗龄外植体的不定芽诱导  25-26
      3.2.2.4 不同基因型外植体的不定芽诱导  26
      3.2.2.5 不同激素配比的不定芽诱导  26
      3.2.2.6 不定芽的伸长及其继代培养  26
      3.2.2.7 诱导生根情况  26
    3.2.3 四倍体离体诱导  26-27
      3.2.3.1 试验材料和培养基  26
      3.2.3.2 试验处理设计  26-27
    3.2.4 四倍体的鉴定  27-28
      3.2.4.1 西瓜幼苗植株的形态学观察鉴定  27
      3.2.4.2 染色体直接计数法  27
      3.2.4.3 再生植株株高、节间长以及叶片长宽比的测定  27-28
      3.2.4.4 叶片保卫细胞大小、保卫细胞中叶绿体数目、气孔密度的测定  28
      3.2.4.5 保卫细胞叶绿体数与再生植株染色体倍性相关性分析  28
      3.2.4.6 用保卫细胞叶绿体数鉴定再生植株染色体倍性的可靠性分析  28
    3.2.5 四倍体的增殖继代扩繁  28
    3.2.6 再生植株驯化移栽  28-29
      3.2.6.1 半开瓶炼苗时间对移栽成活率的比较  28-29
      3.2.6.2 不同基质对移栽成活率的比较  29
    3.2.7 再生植株田间性状观察  29
    3.2.8 数据分析  29-30
4 结果与分析  30-46
  4.1 小果型西瓜无菌体系的建立研究  30-31
    4.1.1 光暗处理对小果型西瓜种胚萌发的影响  30
    4.1.2 温度处理对小果型西瓜种胚萌发的影响  30-31
    4.1.3 基因型对小果型西瓜种胚萌发的影响  31
  4.2 小果型西瓜愈伤组织或不定芽的诱导  31-35
    4.2.1 不同外植体对不定芽诱导的影响  31-32
    4.2.2 苗龄对不定芽诱导的影响  32
    4.2.3 基因型对不定芽诱导的影响  32-33
    4.2.4 激素配比对不定芽诱导的影响  33-34
    4.2.5 激素浓度配比对不定芽伸长的影响  34
    4.2.6 激素浓度配比对组培苗生根的影响  34-35
  4.3 小果型西瓜四倍体离体诱导  35-40
    4.3.1 秋水仙素对小果型西瓜四倍体诱导的影响  35-37
    4.3.2 ORYZALIN对小果型西瓜四倍体诱导的影响  37-40
      4.3.2.1 ORYZALIN处理时间及处理方式对小果型西瓜四倍体诱导率的影响  37-38
      4.3.2.2 ORYZALIN浓度对小果型西瓜四倍体诱导率的影响  38-39
      4.3.2.3 不同基因型及不同处理时间ORYZALIN对四倍体诱导率的影响  39-40
  4.4 小果型西瓜四倍体的鉴定  40-44
    4.4.1 再生植株的形态学观察比较  40
    4.4.2 根尖染色体计数法观察到的染色体比较  40
    4.4.3 再生植株保卫细胞长度、保卫细胞宽度、保卫细胞长宽比、气孔密度的比较  40-41
    4.4.4 保卫细胞叶绿体计数法  41-44
      4.4.4.1 保卫细胞叶绿体数与再生植株染色体倍性相关性分析  41-43
      4.4.4.2 用保卫细胞叶绿体数鉴定再生植株染色体倍性的可靠性  43-44
  4.5 小果型西瓜四倍体的增殖扩繁  44
  4.6 小果型西瓜组培苗驯化移栽  44-45
  4.7 小果型西瓜二、四倍体田间性状观察  45-46
5 讨论  46-51
  5.1 西瓜离体再生体系的建立  46-47
  5.2 西瓜四倍体离体诱导  47-49
    5.2.1 秋水仙素诱导西瓜四倍体  47-48
    5.2.2 ORYZALIN诱导西瓜四倍体  48-49
  5.3 西瓜变异植株的鉴定  49
  5.4 保卫细胞叶绿体数与倍性的关系  49-50
  5.5 四倍体西瓜继代扩繁  50
  5.6 西瓜再生植株的驯化移栽  50-51
6 结论  51-52
参考文献  52-59
图版  59-64
致谢  64-65
作者简介  65

小果型西瓜离体培养关键技术及四倍体诱导研究

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