甲基磺酸乙酯(EMS)诱变加工番茄耐盐突变体的筛选与鉴定

摘要

盐胁迫是园艺植物生长中主要的非生物胁迫之一，番茄在高盐渍环境下产量降低、生育状况明显变差，培育耐盐性强、综合性状优良的新品种是番茄育种的重要目标。本研究以加工番茄品种“JW9”为诱变原材料，利用不同浓度的化学诱变剂EMS（甲基磺酸乙酯）诱变处理加工番茄种子，根据种子的萌发情况，筛选EMS诱变番茄种子的半致死剂量，通过表型鉴定、定向筛选、分子标记等方法对子代群体进行耐盐突变体的筛选与鉴定，以期建立番茄耐盐突变体的筛选与鉴定技术体系，获得丰富的番茄耐盐种质材料。研究结果如下：
　　1、EMS诱变对加工番茄种子萌发的影响：利用不同浓度的EMS处理加工番茄种子后，种子萌发水平受到不同程度的抑制，随着EMS诱变浓度的增加、作用时间的延长，抑制作用随之增强。根据种子发芽率、发芽势、发芽指数筛选出EMS诱变加工番茄“JW9”的半致死剂量为3％10h。
　　2、种子萌发期耐盐突变体的筛选：根据盐胁迫下种子萌发情况，筛选出种子萌发期盐胁迫的适宜浓度、半致死浓度、致死浓度范围分别为64.82~70.07mmol/L、85.62~93.89mmol/L、106.41~117.12mmol/L；确定用于M3种子萌发期耐盐突变体筛选的适宜盐胁迫浓度为90mmol/L；对M3材料的种子萌发水平进行综合评价，最终筛选出13份耐盐性优于亲本的材料。试验研究还表明，可将发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、胚根长和胚轴长综合起来作为加工番茄种子萌发期耐盐性评价及筛选指标体系。
　　3、苗期耐盐突变体的筛选：试验利用不同浓度NaCl处理番茄幼苗后发现，随着盐胁迫浓度的升高，番茄叶片SOD、POD、APX的活性先上升后下降，可溶性蛋白、脯氨酸含量普遍上升，丙二醛含量及电导率也呈上升趋势，说明在一定盐胁迫浓度范围内，番茄可通过提高抗氧化酶活性和积累渗透调节物质来抵御逆境伤害。根据亲本材料对盐胁迫的耐受性，确定用于M3苗期耐盐突变体筛选的盐胁迫浓度为150mmol/L。通过对M3群体苗期生理生化指标的测定及综合评价，最终筛选出16份耐盐材料。试验还表明，在加工番茄苗期耐盐性筛选时，可以将SOD、POD、CAT、APX、脯氨酸、丙二醛、电导率综合起来作为耐盐性评价及筛选指标体系。
　　4、耐盐突变体PCR-SSCP的分子检测：子代M2苗期经盐胁迫处理后，通过表型鉴定筛选出了521份具有耐盐性状的番茄植株，利用所设计的23对引物对筛选出的诱变材料进行SSCP分子检测，有5对引物在26份材料上检出31个多态性位点，每份材料平均产生1.2个多态性位点。EMS诱变处理后的突变频率为2.6%。M3耐盐材料经SSCP分子鉴定后未发现与亲本材料显现多态性。