大青杨三倍体诱导技术研究

摘要

大青杨(Poupulus ussuriensis Kom.)是我国东北林区的乡土树种，具有生长快，易繁殖的特点。2005-2007连续3年从帽儿山、苇河和带岭采集大青杨优树花枝，采用秋水仙素处理雄花芽诱导未减数2n花粉授粉杂交，秋水仙素处理雌花芽、诱导二倍体雌配子、然后与ln花粉杂交和秋水仙素处理已受精的雌花3种途径进行三倍体育种研究，获得4719粒种子，培育了539株苗木，并对所得到的部分苗木进行外部形态观察和染色体数目的检测，结果如下： (1)在温室培养温度(10～20℃)条件下，大青杨孢母细胞完成减数分裂需要120h左右。伴随减数分裂各个时期，其外部形态的变化不是很大，花芽开始膨胀、开裂、花序露出；而花药的颜色变化比较明显的，由娕绿、浅红、深红。当水培42h时，花芽外表没有明显变化，花粉母细胞已进入细线期。这一时期染色体由减数分裂前间期难识别的染色质状态凝为细长的线状结构，细胞核很大，核仁明显，染色体成无规则杂乱的丝状。30小时后大部分花粉母细胞发育至粗线期，同源染色体沿着长轴联会，形成二价体。水培到120h时，当染色体到达两极后，核仁物质开始聚集，形成4个子核，达到四分体。大青杨花粉减数分裂中还发现了大量具有平行纺锤体和垂直的纺锤体的中期Ⅱ分裂相。中期Ⅱ中纺锤体的角度可能与大花粉粒的形成有一定的相关性，即不规则的纺锤体形成大花粉粒的可能性较大。 (2)大青杨花粉通常在15～30 μm范围内，将d<25 μm；25 μm50 μm归类为大花粉。对大青杨雄花枝采用三因素三水平的正交试验设计进行2n花粉的诱导得出：水培时间对A1级花粉和A3级花粉的百分率的影响达极显著水平，秋水仙素的处理浓度对A1级百分率影响达极显著水平，处理方法对A3花粉的百分率的影响达到极显著水平，各因素对A4级花粉影响虽有差异，但没有达到显著水平；雄花枝水培4d时，浓度为0.3％的秋水仙素注射处理，是诱导A3级花粉的最优处理组合。 (3)采用先诱导雌芽后授粉和先授粉再用药剂处理两种方法诱导2n雌配子。 前者，采用三因素三水平(水培时间，2、4和6d；秋水仙素处理方法，注射法、袋浸24h和袋浸3611；秋水仙素浓度0.25％、0.5％和0.75％)的正交设计，注射法，较之用袋浸法得到最多的花序数。 后者，采用0.5％的秋水仙碱溶液分别在授粉后14、24和3611后，对花序进行浸泡处理，处理持续时间12、24和36h，所有处理得到4719粒种子，除了3＃处理没有获得种子外，其他处理均获得种子，播种后获得539株。对所有苗木进行苗高、地径测定和叶片长、宽和叶柄长测量，经对各处理进行显著性比较，在苗高上表现最优的是9＃处理，其苗高的平均值为33.9cm，往后依次为6＃、5＃、8＃、7＃、ck、1＃、2＃和4＃；通过对第三片叶子长度进行多重比较可以看出对照表现最好，但是各处理整体表现比较优秀，差异不大，均值比较集中；在第三片叶子叶柄长度上表现最好的是1＃，均值为0.80cm，其次依次为4＃、8＃、ck、7＃、6＃、9＃、2＃和5＃。雌花授粉后秋水仙素诱导开始时间对子代苗高、叶长影响差异显著；秋水仙素诱导持续时间对子代苗高、地径、叶长影响差异极显著，而对叶宽影响不显著。授粉后24h开始采用秋水仙素诱导对苗高、地径、叶长变异增加幅度最大，秋水仙素处理持续12h对苗高、地径、叶长变异增加幅度最大。在雌花授粉24h后开始，浸泡12h(4＃处理)效果最好。在70株子代植株中，只有在4＃处理中发现了具有57条染色体，其他仍为二倍体。大青杨三倍体植株与对照二倍体比较表明，三倍体的苗高、地径和第三片叶子的宽度明显大于二倍体；但第三片叶子长度和叶柄长则低于对照。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1前言

1.2三倍体育种的概述

1.2.1多倍体的概念及育种

1.2.2三倍体产生的途径

1.2.3人工诱导染色体加倍的方法

1.2.4多倍体的特性及应用

1.3林木三倍体育种的研究进展

1.3.1国外林木三倍体育种

1.3.2国内林木三倍体育种

1.4大青杨遗传育种研究进展

2大青杨花粉母细胞减数分裂观察

2.1材料与方法

2.1.1材料来源

2.1.2试剂制备

2.1.3试验方法

2.2结果与分析

2.2.1大青杨花芽发育过程观察

2.2.2大青杨花粉母细胞减数分裂过程观察

2.2.3染色体的异质性

2.2.4大青杨减数分裂时期与雄花芽外部特征的关系

2.3本章小结

3秋水仙素处理对大青杨雄花芽的影响

3.1材料与方法

3.1.1试验材料

3 1.2试验方法

3 1.3花粉粒的分级和统计方法

3 1.4授粉杂交

3 2结果与分析

3.2.1大青杨不同水培时间秋水仙素诱导效果比较

3.2.2秋水仙素始处理时间、方法和浓度对大青杨2n花粉的诱导

3.3本章小结

4秋水仙素处理对大青杨雌花芽的影响

4.1材料与方法

4.1.1材料来源

4.1.2试验方法

4.2结果与分析

4.2.1秋水仙素处理未授粉雌花芽正交试验比较

4.2.2秋水仙素处理授粉雌花芽效果比较

4.2.3秋水仙素处理对雌花发育及其苗木生长的影响

4.3本章小结

5秋水仙素处理诱导大青杨三倍体检测

5.1材料与方法

5.1.1材料来源

5.1.2试验方法

5.2结果与分析

5.2.1不同方法诱导的大青杨其染色体的数量比较

5.2.2大青杨三倍体植株与正常二倍体植株的形态比较

5.3本章小结

6结论与讨论

参考文献

附录

攻读学位期间发表的学术论文

致谢