菜豆种子胎萌特性的研究

摘要

本试验以胎萌特性不同菜豆品种为材料，对菜豆胎萌发生的时期、不同栽培条件下种子胎萌发生率进行了调查，观察了胎萌发生率存在明显差异的品种其豆荚发育过程中的解剖学结构，探讨了豆荚发育期间的种子发芽率、蛋白质与胎萌的关系，并根据由种子色泽和胎萌发生率存在明显差异的品种杂交所获得的杂种后代(F2)的胎萌发生情况对菜豆种子胎萌特性的遗传作了初步探索。主要研究结果如下： 1.调查菜豆种子胎萌发生时期、发生情况、种子色泽与胎萌的关系以及不同成熟度种子的发芽能力，发现：(1)菜豆种子胎萌一般在开花后35 d左右开始发生。(2)品种间不同采种年份和设施对胎萌种子发生率有明显的影响。一般露地采种条件下，由于采收季节多为高温、阴雨潮湿的天气，湿度远大于大棚采种条件，所以胎萌发生率高。(3)籽粒色级与种子胎萌有密切的关系。通过对不同色级的胎萌发生率的调查发现，所有白粒品种的胎萌率明显比有色品种的胎萌率高。(4)菜豆种子在开花后20 d已具备发芽能力，不同基因型的菜豆种子不同成熟度萌发能力均呈现“低-高-低”的变化趋势，且栽培设施条件对菜豆种子发育期间种子发芽能力有明显的影响；这种发育后期发芽率的降低趋势可能与种子进入休眠期有关，而且品种不同，种子的休眠特性存在较大差异，越容易胎萌的菜豆品种其种子进入休眠所经历的时间越长。 2.对胎萌特性不同的3个矮生品种整个发育时期豆荚解剖学的观察，结果表明：(1)同一品种、同一时期、不同部位间具有相同的基本结构，不存在显著差异。(2)每一品种整个发育期间，豆荚、腹缝线和背缝线之间的动态变化基本一致：各个品种的表皮、皮下厚壁组织以及中间细胞的厚度在种子整个发育时期内均呈现先上升后下降的趋势，在开花后30 d或者33 d达到最大值；而荚壳中的软组织随着种子发育提供给种子营养物质并逐渐消失：腹缝线和背缝线细胞壁逐渐角质化。(3)不同品种之间在细胞结构上有一定的差异：易胎萌品种的皮下组织部分的薄壁组织的形状趋于扁长形，而不胎萌品种的则基本为圆形；不胎萌品种的两条缝线的长度、宽度以及中部与表皮之间的距离均大于易胎萌品种，但开张度小于易胎萌品种，这样就为种子的生长发育提供了一个良好的封闭的环境，使得胎萌发生率降低。 3.对种子整个发育时期中，豆荚和籽粒的球蛋白质含量的分析以及籽粒中蛋白质组分变化的研究，发现(1)在菜豆种子的整个发育时期内，豆荚和籽粒的蛋白质含量的变化呈现出不同的变化趋势。豆荚中的蛋白质除品种cv.6是先降后升之外，均符合先升后降的规律；而籽粒中的蛋白质含量则是一直处于上升状态；(2)在对不同品种整个发育时期以及各个时期不同品种之间的球蛋白质组分的差异研究显示，不同的品种在整个发育期间，均有显著差异条带出现。但这种特异条带与种子胎萌的关系有待作进一步的研究。 4.利用胎萌特性不同的品种及其杂交后代作为研究材料，通过对胎萌发生情况的调查以及种子色泽控制基因与胎萌基因的关系，对胎萌遗传性进行初步探讨。结果认为，(1)胎萌现象是可以通过种子进行遗传的。(2)杂种后代的抗胎萌特性的遗传在两组杂交组合中均具有明显的母体效应，群体中单株胎萌种子百分率呈现连续性分布；种子胎萌特性表现出明显的数量性状多基因遗传的特征。(3)对两组杂交F2代嫩叶中蛋白质的SDS-PAGDE电泳分析发现，不同胎萌特性菜豆品种嫩叶中的蛋白质表达量以及多样性均有差异，杂交后代中均具有胎萌特性不同的两亲本的全部条带，且在胎萌不同抗性群体中有特异条带出现，这种特异条带是否与种子胎萌特性有关尚不清楚。

目录

文摘

英文文摘

致谢

0前言

1 文献综述

1.1种子胎萌现象

1.1.1胎萌植物的种类

1.1.2胎萌发生时期

1.1.3种子胎萌的危害

1.2种子胎萌机理的研究进展

1.2.1环境因素与种子胎萌

1.2.2种子的形态结构与种子胎萌

1.2.3种子的发芽力与种子的胎萌

1.2.4蛋白质与种子胎萌

1.3种子胎萌性的遗传

1.3.1籽粒休眠的遗传

1.3.2收获前种子胎萌的遗传

1.3.3籽粒休眠与收获种子胎萌的关系

1.4种子胎萌的分子生物学研究进展

1.4.1与种子胎萌相关的基因

1.4.2Viviparous(Vp)基因家族及其种子胎萌的关系

1.4.3与种子胎萌相关的QTLs

2 菜豆种子胎萌关系发生特性的初步研究

2.1材料和方法

2.1.1试验材料

2.1.2试验方法

2.2结果与方法

2.2.1种子胎萌的发生时期

2.2.2不同设施下菜豆种子胎萌发生率的品种差异

2.2.3籽粒色级与种子胎萌

2.2.4不同设施下菜豆种子发芽能力品种间的差异

2.3讨论

3 菜豆豆荚发育期间荚壳解剖学观察

3.1材料和方法

3.1.1试验材料

3.1.2试验方法

3.2结果与分析

3.2.1各个品种豆荚部位发育期间解剖学观察

3.2.2各个品种腹缝线以及背缝线部位发育期间解剖学观察

3.3讨论

4 菜豆种子发育过程中蛋白质的变化

4.1材料和方法

4.1.1试验材料

4.1.2试验方法

4.2结果与分析

4.2.1菜豆种子发育过程中荚壳、籽粒可溶性蛋白质含量变化

4.2.2菜豆种子发育过程中球蛋白质SDS-PAGE电泳

4.2.3不同菜豆品种在同一时期蛋白质SDS-PAGE比较

4.3讨论

5 菜豆种子胎萌性状的遗传分析

5.1材料和方法

5.1.1试验材料

3.1.2试验方法

5.2结果与分析

5.2.1菜豆杂交后代抗胎萌性遗传规律分析

5.2.2菜豆植物学性状与种子胎萌

5.2.3杂交后代不同胎萌特性嫩叶中蛋白质SDS-PAGE电泳

5.3讨论

结论

参考文献