西瓜子葉再生機制及高效再生體系應(yīng)用研究.pdf

1、西瓜是世界重要的經(jīng)濟作物，被廣泛種植于世界各地。西瓜的遺傳基礎(chǔ)狹窄，傳統(tǒng)育種手段周期長、效率不高，現(xiàn)代生物技術(shù)為西瓜種質(zhì)資源創(chuàng)新提供了新途徑。本文關(guān)注植物組織培養(yǎng)在西瓜種質(zhì)資源創(chuàng)新中的應(yīng)用。首先，建立了西瓜子葉高效再生體系，并對WOX基因在不定芽再生過程中的表達模式進行了研究;為提高再生苗的利用率并為西瓜嫁接相關(guān)理論研究奠定基礎(chǔ)，開展了2種西瓜再生苗嫁接技術(shù)研究;在此基礎(chǔ)上，將子葉高效再生體系運用于西瓜多倍體選育，進行了西瓜四倍體離體誘

2、變研究。主要結(jié)果如下:
　　1.采用二倍體西瓜自交系A(chǔ)7為實驗材料，以其子葉為外植體，在適宜外植體材料獲得、影響供試材料不定芽的誘導(dǎo)因素、煉苗移栽條件等方面進行了較為系統(tǒng)的研究，建立了高效的再生體系。研究結(jié)果顯示，供試材料種子消毒可省去酒精表面消毒步驟，對消毒效果基本無影響;供試材料無菌苗苗齡5-6 d、淡綠色子葉的近軸端為理想的外植體;不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+1.0 mg/L6-BA+0.1mg/L NAA，不定芽誘導(dǎo)率可達88

3、.33％，伸長培養(yǎng)基為MS+0.2 mg/L6-BA，生根培養(yǎng)基為1/2MS+0.5 mg/L IBA，生根率達92.22％;煉苗4d，以蛭石和椰糠等體積混合基質(zhì)移栽，成活率為61.67％。
　　2.根據(jù)已公布的西瓜基因組數(shù)據(jù)庫鑒定出11條西瓜WOX家族基因，遺傳進化分析表明葫蘆科植物WOX基因間進化關(guān)系較近。組織表達分析表明11條WOX基因分別在不同組織存在特異表達。WOX基因在不定芽再生過程中的表達分析表明多數(shù)WOX基因在培養(yǎng)

4、14 d和28 d上調(diào)，此外WOX基因14 d時在不同子葉切塊中的相對表達量存在差異，即遠軸端高于近軸端。為西瓜不定芽再生研究提供了理論基礎(chǔ)。
　　3.進行了2種西瓜再生苗嫁接技術(shù)研究。再生苗與實生苗嫁接試驗研究結(jié)果顯示，接穗質(zhì)量影響嫁接成活率，有明顯生長點、苗高高于2 cm的正常再生苗嫁接易成活，嫁接成活率達71.67％，為西瓜再生苗的利用提供了新途徑。試管微嫁接研究表明，當長度為0.8 cm、具備2片真葉的接穗與砧木以劈接法嫁

5、接后接種于添加50 g/L蔗糖的MS培養(yǎng)基培養(yǎng)時，微嫁接成活率可達90％以上，為西瓜嫁接相關(guān)理論研究和種質(zhì)資源創(chuàng)新研究奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
　　4.將建立的高效再生體系應(yīng)用于西瓜多倍體選育工作，開展了西瓜四倍體離體誘變技術(shù)研究。研究結(jié)果表明，誘變劑秋水仙素的濃度及處理時間對誘變率影響較大，外植體在添加濃度為0.1％的秋水仙素的培養(yǎng)基上處理72 h，不定芽誘導(dǎo)率62.5％，四倍體誘導(dǎo)率25％，不定芽增殖系數(shù)為3.6。同時，組織培養(yǎng)階段再