絲瓜果實、種子性狀發(fā)育遺傳和種子質(zhì)量的研究.pdf

1、用8個普通絲瓜品種及其配制的F1雜交組合為材料，組成含不規(guī)則缺失的非平衡數(shù)據(jù)雙列雜交，對其親本和F1植株果實不同發(fā)育時期果實外觀品質(zhì)性狀以及親本和F2種子發(fā)芽時期生物量性狀和子葉光合色素性狀進行了測定．用適合瓜類果實數(shù)量性狀遺傳發(fā)育的模型對果實外觀品質(zhì)性狀進行了不同發(fā)育時期的遺傳和相關(guān)分析；用適合雙子葉植物種子發(fā)芽數(shù)量性狀遺傳模型對控制子葉光合色素性狀的遺傳效應(yīng)進行了系統(tǒng)的研究；試驗同時以普通絲瓜品種為材料，研究了不同發(fā)育時期絲瓜種子質(zhì)

2、量和種皮色澤相關(guān)色素的發(fā)育規(guī)律及兩者之間的相互關(guān)系。獲得以下主要結(jié)果： 1、絲瓜果實外觀品質(zhì)性狀的發(fā)育遺傳和相關(guān)分析表明： (1)商品成熟(花后12d)和生理成熟(花后60d)時期絲瓜外觀品質(zhì)性狀的遺傳研究發(fā)現(xiàn)，不同成熟時期瓜長和瓜周長性狀均是以直接基因的主效應(yīng)為主，但也受到母體植株基因的顯著影響，表明果實遺傳研究時不可忽視母體植株的影響。條件方差分析結(jié)果表明，商品成熟期至生理成熟期的瓜長和瓜周長性狀基因的凈表達主要是果

3、實直接遺傳方差引起。對于瓜長，商品成熟期與生理成熟期之間的各遺傳效應(yīng)相關(guān)主要為顯著的正相關(guān)，對于瓜周長，存在顯著的負相關(guān)。親本‘利豐’比其它親本更能有效的增加瓜長，親本‘豐園’在增加瓜周長上更為有效。 (2)不同年份四個發(fā)育時期(分別為花后3d，6d，9d和12d)菜用絲瓜外觀品質(zhì)性狀遺傳研究發(fā)現(xiàn)，除了果實加性和顯性主效應(yīng)和母體植株基因的主效應(yīng)可以控制不同發(fā)育時期(花后1～12d)的瓜周長和瓜長外，基因型與環(huán)境互作效應(yīng)也可明顯影

4、響不同發(fā)育時期瓜周長和瓜長。果實直接遺傳效應(yīng)在整個絲瓜果實發(fā)育過程中起著主要作用。條件方差分量分析結(jié)果表明，果實和母體植株中控制瓜長和瓜周長表現(xiàn)的基因表達以發(fā)育早期為主，開花后1～3d是基因表達最為活躍時期。一些基因只在個別發(fā)育時期間斷表達。 2、絲瓜發(fā)芽期幼苗數(shù)量性狀的發(fā)育遺傳和相關(guān)分析表明： (1)幼苗莖干重和葉干重都受到種子胚和母體植株兩套遺傳體系的遺傳效應(yīng)控制，且以種子胚的遺傳效應(yīng)為主．莖干重和葉干重均受不同年份

5、的影響，在遺傳變異中，莖干重和葉干重均以種子加性×環(huán)境互作是主要遺傳效應(yīng)．環(huán)境互作遺傳率是主要遺傳率。 (2)發(fā)芽7d和14d的絲瓜幼苗子葉光合色素葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素和類胡蘿卜素含量除同時受到種子胚加性效應(yīng)、胚顯性效應(yīng)和母體植株效應(yīng)等遺傳主效應(yīng)控制外，還明顯受到各遺傳效應(yīng)與環(huán)境互作效應(yīng)的影響，種子胚加性×環(huán)境互作是遺傳變異的決定因素。多數(shù)成對性狀遺傳體系存在著較為密切的遺傳關(guān)系，在雜交后代的問接選擇中可加以利用。多數(shù)親

6、本在不同光合色素性狀上的環(huán)境互作效應(yīng)預(yù)測值有所差異，說明基因此部分互作效應(yīng)會因不同年份的環(huán)境差異而發(fā)生變化，其影響程度因親本而異。 3、絲瓜種子發(fā)育過程中種子質(zhì)量的研究表明： (1)在種子發(fā)育過程中，種子干重主要積累階段在花后0-35d，占最大干重的84％以上。種子水分含量在花后14d一直呈下降趨勢。種子過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)、抗壞血酸氧化酶(APX)活性和丙二醛(MDA)含量都呈發(fā)育前期較高，后期下

7、降的趨勢．花后14~21d為可溶性蛋白和可溶性糖含量迅速下降低期．絲瓜種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)在花后35d均為零，35～49d為快速上升期；大多數(shù)指標在花后49d趨向最大，說明49d收獲的絲瓜種子質(zhì)量最高． (2)種子鮮重、干重、水分含量、可溶性蛋白和可溶性糖含量(y)與花后天數(shù)(x)符合回歸方程y=a+bx+cx2。種子POD，CAT、APX活性和MDA含量等與發(fā)育時間存在線性(x)和(或)二次型關(guān)系(x2)．種

8、子質(zhì)量指標與保護酶活性以及丙二醛含量之間存在顯著的回歸關(guān)系，APX活性與種子質(zhì)量指標呈反相關(guān)，可用于指示絲瓜種子質(zhì)量。 4、絲瓜種子發(fā)育過程中種皮色澤相關(guān)色素的研究表明： (1)在種子發(fā)育過程中，絲瓜黑籽種皮的葉綠素和葉黃素含量逐步增加。類黃酮含量先降低再上升，最后又有所下降．多酚含量先迅速下降，再進入緩慢下降期。花色素含量先是一個快速下降期，再進入快速上升期，后期變化趨于平穩(wěn)．黑色素含量在發(fā)育中期進入快速增加期，49d

9、后含量趨于平穩(wěn)。 (2)種皮各色素之間的相關(guān)性分析表明，類黃酮含量與黑色素和葉綠素a含量呈正相關(guān)，多酚與黑色素、葉綠素和葉黃素存在負相關(guān)，花色素與類黃酮存在正相關(guān)。此外，黑色素還與葉綠素和葉黃素呈正相關(guān)．黑色素、類黃酮、葉綠素和葉黃素等色素與種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)之間均存在正相關(guān)，多酚則與種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)之間呈負相關(guān)。說明種皮色素可作為種子質(zhì)量的檢測指標，并用于預(yù)測不同發(fā)育階段種子質(zhì)量高低。