耐寒、晚抽薹四倍体不结球白菜的创制及生物学特性研究

摘要

本文从同源四倍体不结球白菜的诱导、鉴定、低温胁迫下生理生化指标的变化、同工酶、农艺性状及营养品质等几方面进行了研究，为多倍体不结球白菜的遗传育种奠定了一定的理论基础并提供了实践方法。 1．用不同浓度秋水仙素处理子叶期不结球白菜生长点对其进行染色体倍性操作，用形态解剖学、细胞学和流式细胞仪进行倍性鉴定。结果表明，浓度为0.2％的秋水仙素处理4次的效果最好，四倍体诱变率为8.42％。与二倍体相比，四倍体植株叶片、花器官、气孔等均表现巨大性；气孔密度和结实率降低；抽薹较晚。用流式细胞仪进行倍性鉴定发现，对照DNA相对含量为100，一类疑似株为200，表明是四倍体；另一类疑似株有2个值，与对照的比值约为1和2，表明是嵌合体(2x+4x)。流式细胞仪鉴定结果与染色体计数法鉴定结果一致，表明流式细胞仪可以较准确地检测不结球白菜突变株倍性。 2．本文研究低温胁迫对二、四倍体不结球白菜叶片中可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、电导率和丙二醛含量及过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧物歧化酶(SOD)保护酶活性的变化规律。结果表明，低温胁迫下二倍体和四倍体不结球白菜叶片中可溶性糖和可溶性蛋白含量是逐渐升高的，脯氨酸含量是先升高再下降，在整个过程中四倍体不结球白菜叶片中含量始终高于二倍体叶片中含量；丙二醛含量和电导率逐渐上升，整个过程中二倍体叶片中电导率和丙二醛含量始终高于四倍体。过氧化物酶活性先升高然后再下降，-3℃时活性最大， -3℃到-5℃活性下降，四倍体不结球白菜叶片中的活性高于二倍体；过氧化氢酶活性先升高再降低，在-3℃时活性均达最高，然后下降；超氧物歧化酶活性也是先升高再降低，-1℃时活性最高然后降低，在5～-5低温胁迫过程中，四倍体叶片中的CAT、POD和SOD活性始终高于二倍体。由此得到的结论，四倍体不结球白菜耐寒性高于二倍体。 3．利用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术，对二倍体和四倍体不结球白菜进行了营养生长和生殖生长时期超氧化物歧化酶(SOD)，过氧化物酶(POD)和酯酶(EST)同工酶酶谱研究。结果表明：在营养生长期，二倍体酯酶同工酶谱带数比四倍体多一条，在生殖生长期二倍体比四倍体多两条谱带；无论是在营养生长期还是在生殖生长期，二、四倍体过氧化物酶和超氧化物歧化酶同工酶在谱带条数上没有差异，只是四倍体的表达量较多，谱带亮度较二倍体亮，说明它们酶的种类相同，但剂量不同，因此表现出酶带的亮度不同。 4．对二倍体和同源四倍体不结球白菜主要的农艺学性状和营养品质进行分析。结果表明，与原二倍体相比，同源四倍体的植株高度降低、叶数、开展度减小、叶片增厚、腰粗增大，叶片成圆形；叶柄长度减少，厚度和宽度增加；单株叶重和柄重增加，叶重和柄重的比值增加，小区产量增加。四倍体不结球白菜的可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C、有机酸、干物质和纤维素等含量与二倍体差异显著。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略词表

声明

引言

第一部分文献综述多倍体植物育种研究进展

1.多倍体植物概况

1.1多倍体简介

1.2多倍体的分类方法

2.多倍体植物的产生机制和途径

2.1自然突变形成多倍体

2.2人工诱导获得多倍体

3多倍体植物的鉴定

3.1形态鉴定

3.2细胞组织鉴定

3.3生理生化鉴定

3.4分子生物学水平上鉴定

3.5流式细胞仪(Flow Cytometry)鉴定

4多倍体的特征特性

4.1形态和细胞大小

4.2生态地理

4.3多倍体一般生长发育缓慢

4.4多倍体种内物质变化

4.5多倍体抗性增强

4.6多倍体育性下降

5.植物多倍体基因组的进化

5.1重复基因的进化

5.2重复基因组的进化

6多倍体植物生理生化研究概况

6.1多倍体植物生理生化研究

6.2多倍体植物抗逆生理生化研究

7多倍体植物在农业生产中的应用

7.1多倍体在观赏植物中的应用

7.2利用多倍体的巨大性和次生代谢物质

7.3利用多倍体技术培育作物新类型

7.4利用多倍体的抗逆性

7.5克服远缘杂交的不孕性和杂种不育性

7.6创造远缘杂交育种的中间亲本

7.7利用多倍体创造非整倍体

8多倍体育种中的困难

9提高多倍体育种效果的途径

9.1选择适宜的诱变材料

9.2研究新的诱导方法

9.3扩大诱变范围

9.4与其它育种手段相结合

10多倍体蔬菜的发展前景

参考文献

第二部分研究报告

第一章四倍体不结球白菜的诱导及染色体倍性鉴定

1材料与方法

2结果与分析

3讨论

参考文献

图版及图版说明

第二章低温胁迫对二、四倍体不结球白菜生理生化的影响

1材料与方法

2结果与分析

3 讨论

参考文献

第三章二、四倍体不结球白菜同工酶研究

1材料与方法

2结果与分析

3讨论

参考文献

第四章二、四倍体不结球白菜农艺性状和营养品质研究

1材料与方法

2结果与分析

讨论

参考文献

图版及图版说明

全文结论

附录

致谢