普通煙草中的白肋型煙草葉色性狀遺傳及其質(zhì)體色素差異性研究.pdf

1、本論文選用白肋型煙草品種Burley21和正常綠色型馬里蘭煙品種Maryland609為供試材料，在分析了白肋型煙草葉色性狀遺傳特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)Burley21和Maryland609生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中葉片質(zhì)體色素含量的差異及其可能機(jī)理進(jìn)行了探討，以期為白肋型煙草葉色性狀、香氣品質(zhì)及高等植物葉色突變研究提供參考依據(jù)。論文研究的主要內(nèi)容及所得結(jié)果如下：
　　 1、通過(guò)大田常規(guī)遺傳群體的構(gòu)建，分析了白肋型煙草葉色性狀的遺傳特點(diǎn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)

2、，Burley21和Maryland609兩類煙草品種的正交與反交F1代植株，全部表現(xiàn)為正常綠色型，而在其BC1代和F2代群體中，既有正常綠色型植株，也有白肋型植株。統(tǒng)計(jì)分析表明，雜交F2代群體中正常綠色犁和白肋型分離比例為12.5:1，BC1代群體的分離比例為4.9:1。卡平方檢驗(yàn)分析表明，兩類煙草品種間的F2代和BC1代的分離比例符合雙隱性性狀遺傳規(guī)律。從而進(jìn)一步驗(yàn)證了白肋型煙草葉色的黃綠色性狀遺傳為兩對(duì)隱性重疊基因控制的細(xì)胞核遺傳

3、。
　　 2、生育期的連續(xù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，Burley21植株主莖與葉片主脈呈乳白色的性狀表現(xiàn)，從苗床期就明顯顯現(xiàn)，且在整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中均穩(wěn)定保持該性狀表現(xiàn)；但葉色黃綠的表型性狀，則是從旺長(zhǎng)期開(kāi)始明顯顯現(xiàn)，而在苗期和旺長(zhǎng)期之前，與Maryland609之間并無(wú)明顯差異。
　　 3、采用分光光度法測(cè)定比較了Burley21和Maryland609植株生長(zhǎng)發(fā)育的假植期、團(tuán)棵期、旺長(zhǎng)期、現(xiàn)蕾期和成熟期中部葉片中質(zhì)體色素的含量。結(jié)果

4、表明，Burley21在生長(zhǎng)前期，葉脈中的葉綠素含量均顯著低于Maryland609，但類胡蘿卜素含量差異在上述五個(gè)發(fā)育階段均不明顯。生長(zhǎng)前期，二者葉肉組織中的葉綠素和類胡蘿卜素含量在同一發(fā)育時(shí)期均無(wú)明顯差異。從旺長(zhǎng)期開(kāi)始，Burley21葉肉組織中的葉綠素含量明顯低于Maryland609，二者在同一發(fā)育時(shí)期的差異性達(dá)到極顯著水平。成熟期，這種差異達(dá)到最大值，Maryland609葉綠素含量為Burley21中的3.35倍。旺長(zhǎng)期之后

5、，Burley21葉肉組織中的類胡蘿卜素含量也明顯低于Maryland609，但差異幅度明顯少于葉綠素。
　　 4、測(cè)定比較了Burley21和Maryland609旺長(zhǎng)期植株葉片中影響葉綠素合成的7種主要前體物含量。結(jié)果表明，兩種煙草品種旺長(zhǎng)期植株葉片中葉綠素合成前體物δ-氨基乙酰丙酸(ALA)、膽色素原(PBG)、尿卟啉原Ⅲ(UrogenⅢ)、糞卟啉Ⅲ(CoprogenⅢ)的含量并沒(méi)有明顯差異，但Burley21葉片中原卟啉

6、Ⅸ(ProtoⅨ)、鎂原卟啉Ⅸ(Mg-ProtoⅨ)和原葉綠素酸酯(Pchlide)的含量明顯低于Maryland609中。這說(shuō)明Burley21葉片中葉綠素合成在這幾步受阻，從而導(dǎo)致葉綠素含量降低，葉片呈現(xiàn)黃綠色。據(jù)此推斷，白肋型煙草葉色突變的分子機(jī)制，可能與葉綠素生物合成途徑中的基因突變有關(guān)。
　　 5、葉綠素酶是植物體葉綠素降解的關(guān)鍵限速酶。實(shí)驗(yàn)采用分光光度法，測(cè)定了旺長(zhǎng)期Burley21和Maryland609植株葉片葉

7、綠素酶活性，并采用實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)對(duì)這兩類煙草品種旺長(zhǎng)期葉片葉綠素酶基因的表達(dá)水平進(jìn)行了檢測(cè)比較。酶活性測(cè)定結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Burley21和Maryland609葉片中葉綠索酶活性分別為525.17nmol g-1h-1和257.60nmolg-1h-1，前者為后者的2.04.倍。實(shí)時(shí)定量PCR檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Burley21葉片中葉綠素酶基因表達(dá)量為Maryland609中的3.01倍。這一結(jié)果表明，旺長(zhǎng)期Burley21葉片的黃綠色性狀

8、顯現(xiàn)與葉片葉綠素酶活性升高及其基因表達(dá)增強(qiáng)有關(guān)。由此推斷，葉綠素酶基因表達(dá)增強(qiáng)及酶活性升高的協(xié)同作用，可能加速了葉綠素的降解，進(jìn)而對(duì)白肋型煙草葉片的黃綠色表型性狀的顯現(xiàn)起到了促進(jìn)作用。
　　 6、采用Southern雜交技術(shù)，對(duì)Burley21和Maryland609葉綠素酶基因的拷貝數(shù)進(jìn)行了檢測(cè)。雜交結(jié)果表明，這兩類煙草中葉綠素酶基因均以單拷貝形式存在。
　　 7、采用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)，對(duì)Burley21和Maryland