抗寒四倍體不結(jié)球白菜的創(chuàng)制及生物學(xué)特性研究.pdf

1、本文以二倍體不結(jié)球白菜‘南京四月白’為材料，對其誘導(dǎo)、鑒定得到穩(wěn)定遺傳的四倍體材料。同時利用qRT-PCR技術(shù)分析低溫脅迫下CBF3、COR15和ZAT10三個抗寒相關(guān)基因在二、四倍體不結(jié)球白菜P9和P8中的表達差異。從基因表達、生理生化、光合特性及農(nóng)藝性狀水平上分析四倍體的抗寒性及生理生長特性，為耐寒四倍體品種的生產(chǎn)應(yīng)用提供理論依據(jù)。
　　1、采用不同質(zhì)量濃度秋水仙素對二倍體不結(jié)球白菜‘南京四月白’（Brassicacampes

2、tris ssp.chinensis Makino，2n=2x=20）子葉期生長點進行點滴處理。依據(jù)形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)和細胞學(xué)方法對處理后的植株進行倍性鑒定，獲得穩(wěn)定遺傳的四倍體(2n=4x=40)。結(jié)果表明:以2 g·L-1濃度處理6次可獲得四倍體最佳誘導(dǎo)效果，誘變率為8.1％。四倍體較二倍體在花器、氣孔、花粉粒等方面表現(xiàn)明顯“巨大性”。四倍體DNA相對含量在600附近，約為二倍體的兩倍。
　　2、對二、四倍體不結(jié)球白菜P9和P8進

3、行（4±1）℃低溫處理，利用qRT-PCR技術(shù)比較其在處理0、2、6、12和24 h時三個抗寒相關(guān)基因CBF3、COR15和ZAT10的表達差異;保護酶超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶(CAT)活性及滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、丙二醛含量及電導(dǎo)率的變化規(guī)律。結(jié)果表明:(1) qRT-PCR分析發(fā)現(xiàn)抗寒相關(guān)基因CBF3、COR15和ZAT10在四倍體葉片中的表達量顯著高于二倍體。(2)二、四倍體的保

4、護酶及滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量變化均表現(xiàn)為先升后降的單峰曲線，12 h時達到峰值，P8 SOD活性為3.20 U·g-1·min-1，比P9增加17.22％; POD活性達279.25 U·g-1·min-1，比P9增加19.98％; CAT活性為268.70 U·g-1·min-1，比P9增加17.08％。P8可溶性糖含量為40.12 mg·g-1，比P9增加17.28％;游離脯氨酸含量為0.24 mg·g-1，比P9增加15.31％;可溶性

5、蛋白含量為42.67 mg·g-1，比P9增加15.89％; P8丙二醛含量為0.39mg·g-1，比P9減少13.23％; P8電導(dǎo)率為12.80％，比P9增加32.03％。四倍體可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量始終高于二倍體，而二倍體丙二醛含量和電導(dǎo)率始終低于四倍體。
　　3、在田間自然條件下對二、四倍體不結(jié)球白菜P9和P8進行葉綠素含量、光合特性、凍害指數(shù)和農(nóng)藝性狀比較。結(jié)果表明:(1)四倍體P8的葉綠素a、葉綠素b及葉綠素

6、a/b均高于二倍體P9;二、四倍體凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率的動態(tài)變化趨勢基本一致且四倍體P8均高于二倍體P9，差異顯著。四倍體胞間CO2濃度始終低于二倍體，差異顯著。(2)二倍體P9凍害指數(shù)為26.0％，四倍體P8凍害指數(shù)為18.0％，差異極顯著;四倍體P8抽薹期晚于二倍體P9。(3)單株質(zhì)量、葉質(zhì)量/葉柄質(zhì)量和小區(qū)產(chǎn)量等9個農(nóng)藝性狀顯著或極顯著高于二倍體。(4)二、四倍體營養(yǎng)指標含量差異顯著。四倍體材料P8中維生素C、硝態(tài)氮、干