海滨雀稗体细胞突变体SP2008-3特性分析及诱导机制初探

摘要

海滨雀稗(Paspalum vaginatium Sw.)原产于美洲，是目前已知耐盐能力最强的草坪草种。由于现有二倍体种质自交不亲和、同一属内不同种之间杂交不能产生有活力的种子或种子发芽率极低等原因，常规育种进展缓慢。秋水仙素作为一种化学诱变剂，既可以诱导多倍体又可以诱发基因突变，因此，被广泛应用于植物育种工作中。
　　 本试验以海滨雀稗体细胞突变体SP2008-3为材料，以Adalayd为对照，进行了植物学特性、叶片表皮气孔器特性比较，以及染色体计数分析和RAPD分子鉴定;对体细胞突变体SP2008-3进行了耐盐性评价;并研究了不同秋水仙素浓度和处理时间对愈伤组织细胞核质比、细胞核异常率、愈伤组织褐化率以及绿芽和绿苗分化率的影响。主要研究结果如下:
　　 (1) SP2008-3与对照品种Adalayd植物学特征差异显著。与Adalayd相比，SP2008-3匍匐茎节间长、茎直径分别减小34.77％和11.76％，叶片长度、宽度分别增加22.55％和11.11％，差异显著，直立茎节间长、茎直径无显著差异;叶片上表皮气孔器密度增加20.58％，气孔器长度显著减小9.64％，气孔器宽度显著减小6.31％，差异均显著;叶片下表皮气孔器密度增加40.62％，气孔器长度和宽度分别减小6.73％和5.33％，均呈显著性差异。RAPD分析结果表明，采用随机引物S369扩增，SP2008-3缺失一条约1100bp的条带，表明其在DNA水平上与Adalayd存在差异。
　　 (2)不同浓度海盐胁迫42d后，各海盐浓度处理下，海滨雀稗SP2008-3叶长与0g/L(对照)无显著差异;Adalayd叶长仅在34g/L处理下显著小于对照，其余各海盐处理与对照差异不显著;SP2008-3叶宽显著低于对照，Adalayd叶宽在13.6g/L处理下与对照差异不显著，其余各海盐处理均显著小于对照;SP2008-3匍匐茎节间长和直径均显著小于对照;Adalayd匍匐茎节间长显著小于对照;Adalayd匐茎直径呈先下降后升高再下降的变化趋势，海盐浓度13.6g/L和20.4g/L处理匍匐茎直径与对照差异不显著，其余各海盐浓度处理均显著小于对照。
　　 相同海盐浓度处理时，SP2008-3叶长、叶宽、匍匐茎节间长和匍匐茎直径在13.6g/L时均显著小于Adalayd，其余各海盐浓度处理下，SP2008-3和Adalayd无显著差异;各海盐浓度处理下，SP2008-3和Adalayd根系干重无显著差异;当海盐浓度≤6.8g/L时，SP2008-3茎、叶干重显著小于Adalayd，当海盐浓度≥13.6g/L时，两者各部分生物量变化无显著差异;由根冠比变化得出，SP2008-3和Adalayd地上部分对海盐胁迫的敏感程度高于根系部分。
　　 (3)处理时间相同的条件下，与0mg/L(对照)相比，不同秋水仙素浓度处理下的愈伤组织细胞核质比差异显著。其中，处理时间为1d时，秋水仙素浓度为500mg/L和1000mg/L时的愈伤组织细胞核质比显著大于对照，且处理间差异显著，其余各处理时间下愈伤组织细胞核质比随秋水仙素浓度的增加显著减小;愈伤组织细胞核异常率随秋水仙素浓度的增加均有不同程度的上升。同一秋水仙素浓度处理下，愈伤组织细胞核质比随处理时间的增加显著降低或差异不显著;各处理时间下的愈伤组织细胞核异常率变化不尽相同。
　　 愈伤组织褐化率，随秋水仙素浓度和处理时间的增加显著升高。其中，500mg/L秋水仙素处理1d、3d、5d、7d，1000～3000mg/L秋水仙素处理1d时，愈伤组织褐化率较低为11％～33％;4000mg/L秋水仙素处理1d、3d、5d、7d时，愈伤组织褐化率较高为59％～88％。不同秋水仙素浓度和处理时间对愈伤组织绿芽、绿苗分化率影响不一。与对照相比，秋水仙素浓度为500～2000mg/L，处理时间为3d时的愈伤组织绿芽分化率较低为7％～10％;秋水仙素浓度为3000mg/L，处理时间为1d、3d、5d时的绿芽分化率较高27％～58％;500mg/L秋水仙素浓度处理1d、3d、5d和1000～2000mg/L秋水仙素处理1d时，海滨雀稗愈伤组织绿苗分化率较高为50％～72％;而秋水仙素浓度为3000mg/L和4000mg/L时，各处理时间下的绿苗分化率显著降低。

目录

声明

摘要

引言

第一章 文献综述

1 我国草坪草资源

2 草坪草育种研究进展

2．1 草坪草育种方法

2．2 组织培养在草坪草育种中的应用

2．3 秋水仙素的作用机理

2．4 秋水仙素对愈伤组织的影响

2．5 新种质特异性鉴定方法

3 草坪草耐盐研究

3．1 草坪草耐盐机理

3．2 对草坪草生长的影响

第二章 海滨雀稗突变体SP2008-3的特性分析

1 材料与方法

1．1 试验材料

1．2 试验方法

2 结果与分析

2．1 植物学特征的比较

2．2 细胞学鉴定

2．3 RAPD分子鉴定

2．4 叶片表皮微形态特征的比较

3 讨论

4 结论

第三章 海盐胁迫对海滨雀稗突变体SP2008-3植株形态的影响

1 材料与方法

1．1 试验基本情况

1．2 试验材料

1．3 试验方法

1．4 测定项目及方法

2 结果与分析

2．1 海盐胁迫对不同品种海滨雀稗叶长的影响

2．2 海盐胁迫对不同品种海滨雀稗叶宽的影响

2．3 海盐胁迫对不同品种海滨雀稗匍匐茎节间长的影响

2．4 海盐胁迫对不同品种海滨雀稗匍匐茎直径的影响

2．5 海盐胁迫对不同品种海滨雀稗生物量及根茎比的影响

3 讨论

4 结论

第四章 秋水仙素对海滨雀稗愈伤组织诱导的影响

1 材料与方法

1．1 试验材料

1．2 培养基

1．3 秋水仙素处理方法

1．4 数据采集

1．5 统计分析

2 结果与分析

2．1 秋水仙素对海滨雀稗愈伤组织中细胞核质比的影响

2．2 秋水仙素对海滨雀稗愈伤组织中细胞核异常率的影响

2．3 秋水仙素处理对愈伤组织褐化率的影响

2．4 秋水仙素处理对愈伤组织绿芽分化率的影响

2．5 秋水仙素处理对愈伤组织绿苗分化率的影响

3 讨论

4 结论

第五章 综合讨论及结论

1 综合讨论

2 今后的研究设想

3 全文结论

参考文献

附录

致谢