優(yōu)質(zhì)同源四倍體不結球白菜的創(chuàng)制及抗熱性研究.pdf

1、本文以二倍體不結球白菜‘依伶’(Brassica campestris ssp.chinensis Makino)為材料，對其進行誘導、鑒定得到同源四倍體材料。在鑒定的過程中利用跟蹤觀察的手段創(chuàng)建了一個快速鑒定四倍體的方法;同時利用qRT-PCR及葉綠素熒光成像技術對高溫脅迫下二、四倍體不結球白菜抗熱基因的表達及葉綠素熒光參數(shù)進行比較分析，從基因表達、光合特性、生理生化、營養(yǎng)品質(zhì)及農(nóng)藝學性狀幾個層面上分析同源四倍體不結球白菜‘依伶’的抗

2、熱性及生物學特性，為蔬菜市場提供新抗逆種質(zhì)資源，同時為同源四倍體不結球白菜的育種提供理論基礎。
　　1、用0.2％秋水仙素溶液處理二倍體不結球白菜‘依伶’子葉期生長點，研究不結球白菜在形態(tài)學上對秋水仙素誘導的響應及動態(tài)變化。結果表明:(1)‘依伶’對秋水仙素誘導的響應均以幼苗期前四片真葉中出現(xiàn)變異特征葉的形式表現(xiàn)，誘導處理15d后出現(xiàn)了圓盤狀、豆瓣狀、棒狀3種響應類型;處理30d后，以上3種類型分別分化出長勺狀、花狀、圓錐狀類型;

3、(2)分化前后3種響應類型受秋水仙素抑制程度不同導致生長速率各不同，順序分別為:圓盤狀＞豆瓣狀＞棒狀，花狀＞長勺狀＞圓錐狀，6種響應類型的特征葉逐漸萎蔫死亡，繼續(xù)生長的其它葉生長正常;(3)豆瓣狀、圓盤狀、長勺狀、棒狀、花狀、圓錐狀6種響應類型于處理當代選株中四倍體加倍率分別為50.00％、41.67％、25.00％、16.67％、8.33％、0.00％。早期篩選宜選用圓盤狀、豆瓣狀變異株。
　　2、用不同濃度秋水仙素溶液處理二倍

4、體不結球白菜‘依伶’子葉期生長點，根據(jù)形態(tài)學、解剖學、流式細胞術、染色體計數(shù)法等技術手段對變異株進行倍性鑒定，得到穩(wěn)定遺傳的四倍體材料;同時研究不同倍性水平不結球白菜的營養(yǎng)品質(zhì)及農(nóng)藝學性狀。結果表明:(1)0.2％秋水仙素處理4次的效果最好，四倍體加倍率為7.64％。與二倍體相比，葉片長和寬、葉柄長和寬、花器官、氣孔、花粉粒、葉重、柄重、開展度、單株重均增加或增大，但結實率明顯降低，以上指標差異均達顯著或極顯著水平。流式細胞儀及染色體鑒

5、定四倍體DNA含量、染色體數(shù)目均為二倍體的二倍;(2)與二倍體相比較，四倍體葉片和葉柄中可溶性總糖、可溶性蛋白、干物質(zhì)分別增加了7.32％、74.85％，3.91％、17.22％，1.94％、4.89％，有機酸降低了22.56％、25.00％，差異顯著;(3)與二倍體相比較，四倍體單株重、柄重、開展度均增加，但葉長/葉寬，柄長/柄寬降低，葉片近圓形，小區(qū)產(chǎn)量增加12.62％，具有良好的豐產(chǎn)性及應用前景。
　　3、對同源四倍體不結球

6、白菜‘依伶’進行選育，同時選擇二倍體‘綠星’、二倍體‘上海青’以及四倍體‘上海青’為對照，對二、四倍體‘依伶’進行抗熱品比試驗，區(qū)域產(chǎn)量比較，農(nóng)藝性狀測定等研究。結果表明:(1)經(jīng)M1、M2兩代選育得到的四倍體不結球白菜‘依伶’株型緊湊、束腰、直立、葉柄綠白半圓形，具有良好的應用前景;(2)抗熱品比試驗中產(chǎn)量由高到低順序為‘依伶’4x＞‘上海青’4x＞‘依伶’2x＞‘上海青’2x＞‘綠星’2x，四倍體小區(qū)產(chǎn)量明顯高于二倍體，二、四倍體中

7、‘依伶’產(chǎn)量均為最高，差異均達顯著或極顯著水平;在參試品種中，依伶4x表現(xiàn)出良好的抗熱性，純度、整齊度分別高達99％，98％，生長勢最強;同時，‘依伶’4x對病毒病、炭疽病表現(xiàn)出極好的抗性，病毒病幾乎未出現(xiàn)，炭疽病僅出現(xiàn)0.55％。‘依伶’2x抗性僅弱于‘依伶’4x，分別為0.39％，1.47％。而對照‘上海青’4x、‘綠星’2x、‘上海青’2x分別為1.85％、4.08％;3.38％、4.14％;2.13％、5.18％;(3)在南京、

8、南通、常州三地進行區(qū)域試驗產(chǎn)量比較，結果較一致，‘依伶’2x、‘依伶’4x分別在二、四倍體中產(chǎn)量較高，‘依伶’4x產(chǎn)量高于2x且差異均達顯著或極顯著水平;(4)以‘綠星’2x、‘上海青’2x為對照，‘依伶’2x開展度、葉長、葉厚、單株重均為最大值，差異顯著或極顯著;以‘上海青’4x為對照，‘依伶’4x株高、開展度、葉寬、柄寬、單株重、葉厚測定值最大，差異達顯著或極顯著?！懒妗憩F(xiàn)出極好的豐產(chǎn)性和抗熱性。
　　4、將生長至6-7片

9、葉的不同倍性水平的材料分別置于25℃、42℃環(huán)境中熱激處理，利用qRT-PCR、葉綠素熒光成像等技術對sod1、cat1、apx、HSP70、HSP101五個抗熱相關基因的表達、葉綠素熒光參數(shù)以及抗氧化物質(zhì)活性進行分析。結果表明:(1)四倍體植株葉片在熱脅迫下SOD、APX、CAT活性以及總葉綠素含量均高于二倍體，而MDA含量低于二倍體，差異均達顯著或極顯著，其中CAT活性差異不顯著;(2)熱脅迫顯著降低了二、四倍體的最大光化學效率、光

10、系統(tǒng)2的有效量子產(chǎn)額，但熱脅迫只降低了四倍體的非光化學猝滅，增加了二倍體的非光化學猝滅;(3)與二倍體相比，無論是熱脅迫前還是脅迫后，四倍體葉片中基因sod1、cat1、apx、HSP70、HSP101的平均表達水平均較二倍體有很大提高。脅迫前，四倍體葉片中基因sod1、cat1，apx、HSP70、HSP101表達量分別是二倍體的1.33、1.05、1.33、1.06、1.12倍，脅迫后，四倍體葉片中基因sod1、cat1、apx、H