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萝卜游离小孢子培养与同源四倍体创制研究

作　者: 王康
导　师: 龚义勤；柳李旺
学　校: 南京农业大学
专　业: 蔬菜学
关键词: 萝卜小孢子培养再生植株同源四倍体 DMSO 秋水仙素减数分裂
分类号: S631.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

萝卜(Raphanus sativus L.)为十字花科萝卜属中能形成肉质根的一、二年生草本植物,是我国重要的蔬菜作物之一,具有较高的食用价值和经济价值。萝卜小孢子培养和同源四倍体的诱导是萝卜种质创新的两种重要途径,但是目前萝卜小孢子培养受基因型限制严重,高效的胚状体诱导和植株再生体系尚未建立,而且萝卜同源四倍体的诱导和鉴定体系也不完善。本试验在萝卜小孢子培养研究中,选用不同萝卜品种为试材,研究影响小孢子培养和植株再生的因素；在四倍体诱导研究中,尝试采用DMSO辅助秋水仙素诱导萝卜同源四倍体,并比较二倍体和四倍体萝卜的特征特性差异,以期进一步完善萝卜小孢子培养体系,提高同源四倍体萝卜诱导率,为萝卜品种的改良提供新种质,并为小孢子培养和同源四倍体诱导提供技术支撑。萝卜游离小孢子培养研究方面,共得到了14个具有成胚能力的基因型,不同基因型之间成胚率有显著差异；通过小孢子不同发育时期的荧光观察发现花蕾长度处于2.5-3.5 mm时小孢子处于单核靠边期的比例最高；培养基中添加1-2 mg/L的硝酸银或0.05 mg/L的6-BA能提高某些基因型小孢子的胚状体产量；培养基中添加0.1g/L活性炭可有效提高胚状体质量,减少畸形胚比例；子叶胚在添加0.2mg/L的6-BA和0.02mg/L的NAA的MS-3培养基中可直接成苗,对于不能直接成苗的子叶胚可以在培养基MS-3+4 mg/LAgNO3+0.2 mg/LTDZ+0.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA上通过诱导愈伤组织分化形成次生胚,进而发育成苗；最适宜的生根培养基类型为B5+0.1 mg/LNAA。在诱导同源四倍体萝卜的试验中,Nau-dqt, Nau-qtbjq与Nau-dy13得到了四倍体植株,品种Nau-qtbjq获得四倍体诱导率最高,同时0.1%秋水仙素和0.2%的二甲基亚砜处理3个品种得到的四倍体诱导率都是最高；四倍体萝卜与二倍体萝卜相比,幼苗期生长缓慢,真叶期叶片皱缩,花期晚；3个品种的四倍体植株花瓣横径增长,花粉粒变大,保卫细胞内叶绿体数目增多,气孔密度降低,且差异显著；四倍体萝卜花粉母细胞在减数分裂前期Ⅰ出现双核仁,中期Ⅰ和Ⅱ有染色体游离于赤道板外,后期Ⅰ有落后染色体,并在后期Ⅱ出现不均等分裂等现象,推测减数分裂中染色体的异常行为可能是导致四倍体萝卜花粉萌发率较低的细胞学原因。

全文目录

摘要 7-8ABSTRACT 8-10缩略词表 10-11引言 11-12第一章文献综述 12-22 1 植物游离小孢子培养研究进展 12-18 1.1 影响小孢子培养的因素 13-17 1.1.1 供体植株的基因型 13 1.1.2 供体植株的生长环境 13 1.1.3 小孢子发育时期 13-14 1.1.4 材料的预处理 14 1.1.5 培养基类型 14-15 1.1.6 培养基添加物 15-16 1.1.7 培养密度 16 1.1.8 热激处理 16-17 1.2 植株再生 17-18 1.2.1 小孢子离体再生途径 17 1.2.2 影响胚状体成苗的因素 17-18 2 植物多倍体研究进展 18-19 2.1 物理方法诱导 18 2.2 化学方法诱导 18-19 2.2.1 活体诱导 18-19 2.2.2 离体诱导 19 2.3 其他诱导方法 19 3 再生植株的倍性鉴定 19-21 3.1 直接鉴定法 19-20 3.2 间接鉴定法 20-21 3.2.1 流式细胞仪 20 3.2.2 细胞学鉴定法 20 3.2.3 植株形态鉴定法 20-21 4 本研究的目的与意义 21-22第二章萝卜游离小孢子培养与植株再生研究 22-38 1 试验材料 22-23 2 试验方法 23-25 2.1 小孢子不同发育时期的荧光观察 23 2.2 小孢子的分离培养 23 2.3 植株再生 23-24 2.4 影响小孢子胚状体产量和植株再生因素的研究 24-25 2.4.1 基因型对小孢子胚发生的影响 24 2.4.2 不同硝酸银浓度对胚状体诱导率的影响 24 2.4.3 不同6-BA浓度对胚状体诱导的影响 24 2.4.4 活性炭浓度对胚状体生长状态的影响 24 2.4.5 成苗培养基的筛选 24-25 2.4.6 生根培养基的筛选 25 2.5 统计分析 25 3 试验结果 25-34 3.1 小孢子不同发育时期特征及单核靠边期与花蕾长度的关系 25-27 3.2 基因型对胚状体诱导的影响 27-28 3.3 硝酸银的添加对小孢子培养胚产量的影响 28-29 3.4 6-BA的添加对小孢子培养胚产量的影响 29 3.5 不同活性炭浓度对胚状体发育的影响 29 3.6 离体小孢子培养过程中的细胞学观察 29-31 3.7 胚状体成苗 31-33 3.8 不同培养基对植株生根的影响 33-34 4 讨论 34-38 4.1 花蕾长度与小孢子发育时期的关系 34 4.2 基因型对小孢子胚发生率的影响 34-35 4.3 培养基中6-BA的添加对小孢子培养的影响 35 4.4 硝酸银的添加对胚状体诱导率的影响 35 4.5 不同活性炭浓度对胚状体生长状态的影响 35-36 4.6 植株再生 36-38第三章同源四倍体萝卜的诱导及其特征特性研究 38-52 1 材料和方法 39-40 1.1 试验材料 39 1.2 试验方法 39-40 1.2.1 诱导方法 39 1.2.2 鉴定方法 39 1.2.3 二倍体和同源四倍体特征特性比较 39-40 1.2.3.1 二倍体和同源四倍体萝卜形态学特征比较 39-40 1.2.3.2 二倍体和同源四倍体萝卜细胞学特征比较 40 1.2.3.3 二倍体和同源四倍体萝卜减数分裂特征比较 40 1.2.4 数据分析 40 2 结果与分析 40-50 2.1 不同DMSO浓度对萝卜同源四倍体诱导率的影响 40-42 2.2 同源四倍体萝卜的染色体计数鉴定 42-43 2.3 同源四倍体萝卜与二倍体萝卜形态学特征比较 43-45 2.4 同源四倍体萝卜与二倍体萝卜细胞学特征比较 45-48 2.5 同源四倍体萝卜与二倍体萝卜花粉母细胞减数分裂观察比较 48-50 3 讨论 50-52 3.1 不同浓度DMSO对萝卜同源四倍体诱导率的影响 50 3.2 同源四倍体萝卜的特征特性 50-51 3.3 同源四倍体萝卜的鉴定 51-52全文结论 52-54附录 54-56参考文献 56-64发表论文情况 64-66致谢 66

萝卜游离小孢子培养与同源四倍体创制研究

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