優(yōu)質(zhì)晚抽薹四倍體不結(jié)球白菜創(chuàng)制及生物學(xué)特性研究.pdf

1、本文采用秋水仙素化學(xué)無性多倍化方法誘導(dǎo)不結(jié)球白菜‘五月慢’品種，獲得了優(yōu)質(zhì)晚抽薹同源四倍體新種質(zhì)，并開展形態(tài)學(xué)解剖學(xué)鑒定、營養(yǎng)品質(zhì)測(cè)定、農(nóng)藝性狀調(diào)查、光合特性研究、低結(jié)實(shí)率研究、表觀遺傳研究及晚抽薹株系選育，為不結(jié)球白菜多倍體遺傳育種奠定了理論基礎(chǔ)，主要研究結(jié)果如下:
　　1.采用0.15％和0.20％濃度秋水仙素分別對(duì)二倍體不結(jié)球白菜‘五月慢’子葉期莖尖生長點(diǎn)進(jìn)行4次和6次處理，并進(jìn)行形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)、流式細(xì)胞儀等細(xì)胞學(xué)鑒定篩選同

2、源四倍體。結(jié)果表明:0.2％處理6次效果最好，誘導(dǎo)率為5.9％;四倍體的氣孔長和寬增加60.59％和46.92％、密度減少44.48％;保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的葉綠體數(shù)目增加114.46％;四倍體花蕾、雄蕊、萼片分別比二倍體增加20.62％、27.79％和30.71％;花粉粒由長卵圓形變?yōu)殁g長方體形，體積增加了16.43％×39.68％;四倍體角果變短，寬度增加，種子直徑和千粒重分別增加了16.57％和88.43％;單角果平均種子數(shù)減少了55.23

3、％;四倍體根尖染色體數(shù)目為2n=4x=40二倍體染色體數(shù)為2n=2x=20;流式細(xì)胞儀倍性鑒定結(jié)果，二倍體DNA相對(duì)含量在200處出現(xiàn)峰值，四倍體在400處出現(xiàn)峰值，嵌合體在200和400處都有峰值。
　　2.對(duì)不結(jié)球白菜二、四倍體葉綠素含量進(jìn)行測(cè)定，Li-6400測(cè)定凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和水分利用率等并進(jìn)行比較，同時(shí)對(duì)M1代、M2代進(jìn)行營養(yǎng)指標(biāo)的測(cè)定，并結(jié)合M2代田間農(nóng)藝調(diào)查，進(jìn)行二、四倍體品質(zhì)的比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)相同質(zhì)量

4、葉片，四倍體葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素分別比二倍體提高14.65％、50.33％和28.57％;凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和水分利用率分別比二倍體增加18.63％、38.71％、15.32％和2.99％;可溶性糖、可溶性蛋白、Vc、游離氨基酸和硒含量比二倍體提高，且呈極顯著差異，有機(jī)酸、纖維素和干物質(zhì)百分比降低，營養(yǎng)品質(zhì)有很大提高且口感得到改善;四倍體整體表現(xiàn)出矮化、葉色深綠、株型和營養(yǎng)器官變大的特點(diǎn)，M2代單株重、開展度、葉寬

5、、葉重等7個(gè)農(nóng)藝性狀顯著或極顯著高于二倍體，產(chǎn)量增加11.13％。同源四倍體不結(jié)球白菜與二倍體相比，營養(yǎng)價(jià)值高、農(nóng)藝性狀好，品質(zhì)得到很大改善。
　　3.以同源四倍體不結(jié)球白菜為研究對(duì)象，通過花粉離體萌發(fā)和原位萌發(fā)以及掃描電鏡觀察花粉粒形態(tài)的方法，初步探究了同源四倍體不結(jié)球白菜結(jié)實(shí)率低的原因。TTC染色結(jié)果表明四倍體花粉?；盍Ρ榷扼w下降27.13％;離體萌發(fā)結(jié)果表明四倍體萌發(fā)比二倍體晚，但花粉管伸長速率比二倍體大，四倍體花粉萌發(fā)極

6、不整齊;花粉管在柱頭上萌發(fā)時(shí)，四倍體延伸方向雜亂無序，精子在花粉管移動(dòng)速率緩慢，授粉18h后才到達(dá)胚囊;經(jīng)電鏡掃描花粉粒結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，四倍體正?；ǚ哿Ｓ?個(gè)萌發(fā)溝，萌發(fā)溝比二倍體深，極面觀為三角形，表面紋飾為網(wǎng)狀，體積和P/E值增大，四倍體花粉粒出現(xiàn)多種變異類型。
　　4.對(duì)四倍體各株系現(xiàn)蕾抽薹調(diào)查，篩選M1和M2代晚抽薹株系，同時(shí)測(cè)定二、四倍體可溶性糖、可溶性蛋白、硝態(tài)氮、Vc含量以及纖維素和干物質(zhì)的百分比。運(yùn)用RT-PCR方法檢測(cè)

7、了四倍體抽薹前后葉片BcFLC3、VIN3和FRI抽薹開花基因的表達(dá)特性。研究發(fā)現(xiàn)，M1和M2代四倍體抽薹時(shí)間比二倍體晚2-7天，經(jīng)過兩代篩選，獲得優(yōu)質(zhì)晚抽薹四倍體株系14PY37-8、14PY37-9、14PY37-10、14PY37-14、14PY37-15和14PY37-16。RT-PCR結(jié)果表明在二、四倍體中，基因BcFLC3和FRI表達(dá)隨眷化下調(diào)，而VIN3表達(dá)上調(diào)，且四倍體始終高于二倍體。
　　5.利用MSAP技術(shù)，分

8、析二、四倍體不結(jié)球白菜甲基化水平差異和甲基化模式的改變情況。結(jié)果表明:四倍體甲基化敏感擴(kuò)增多態(tài)性比二倍體增加0.43％-3.82％，全甲基化率增加3.73％-8.95％，半甲基化率降低2.34％-3.49％。36對(duì)引物選擇性擴(kuò)增結(jié)果顯示擴(kuò)增模式可以分為A、B、C、D4個(gè)大類，15個(gè)亞類。西倍體甲基化模式變化主要以去甲基化和超甲基化為主?！逶侣疍NA超甲基化位點(diǎn)有1253個(gè)，占28.39％,去甲基化位點(diǎn)有1152個(gè)，占26.10％?！?/p>