甘蓝型油菜小孢子培养技术及其与异源六倍体油菜有关生理特性研究

摘要

油菜是我国重要的油料作物，随着人民生活水平的提高，迫切需要高产优质的油菜新品种满足人们对于健康菜籽油的需求。本试验以两个四倍体甘蓝型油菜常规品种、一个人工合成异源六倍体油菜品系为材料，分析了甘蓝型油菜小孢子胚胎发生及植株再生影响因素;观察了甘蓝型油菜小孢子胚胎发生过程;对小孢子再生植株进行染色体加倍并检测其倍性;比较了甘蓝型四倍体油菜与六倍体油菜不同时期生理指标。通过以上研究，以期为探索油菜育种提供新的种质资源，主要试验结果如下:
　　 1.本试验研究了不同因素对两个甘蓝型油菜品种浙双758和浙双72的小孢子出胚率和胚状体成苗率的影响。试验结果表明，当供体花蕾长度为3.5～4.5mm、小孢子分离后32℃热击暗培养2d转入25℃下培养，具有较高的出胚率;4℃低温预处理抑制小孢子的胚胎发生;NLN培养基中加入1 mg/L的6-BA、100 mg/L的PEG能促进小孢子的胚胎发生，加入0.1 mg/L的2，4-D效果不明显;接种到固体分化培养基上的小孢子胚胚龄对胚状体出苗率有显著的影响，以4周胚龄、即子叶期的胚状体出苗率最高，浙双758和浙双72两品种分别达到84.2％和81.5％;当固体分化培养基中琼脂浓度为15g/L时，两个品种的小孢子胚状体出苗率均为最高，分别达到81.0％和79.2％。
　　 2.观察甘蓝型油菜小孢子胚胎发生过程发现，游离小孢子培养1～5 d内，随着培养时间的延长，小孢子的存活率迅速下降。部分小孢子培养后细胞膨大，大多数膨大的细胞不能分裂或分裂后停止发育或发育异常，极少一部分小孢子膨大后开始分裂，并沿2-细胞、4-细胞、多细胞原胚、球型胚、心型胚然后发育成鱼雷型胚，最终形成肉眼可见的子叶型胚。
　　 3.利用流式细胞仪对2个甘蓝型油菜和六倍体油菜以及小孢子再生植株在苗期（取新长出的叶片幼嫩组织）进行染色体倍性检测，其矩形图上清晰地检测出单倍体、双单倍体、四倍体、六倍体以及一些嵌合体的分离峰。结果表明，再生植株主要为单倍体和自发二倍体。
　　 4.通过比较甘蓝型四倍体油菜与六倍体油菜苗期、抽薹期以及现蕾期的生理指标，发现在不同时期六倍体油菜叶片中的叶绿素含量、净光合效率、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量均高于常规四倍体油菜，可以尝试利用油菜异源六倍体植株的这些特性，改善油菜品种的相关性状，增加产量、改善品质。

目录

论文说明

声明

致谢

摘要

缩写词与英汉名词对照

1 文献综述

1．1 芸薹属及人工合成甘蓝型油菜细胞遗传研究进展

1．1．1 芸薹属作物远缘杂交育种研究

1．1．2 人工合成甘蓝型油菜细胞遗传研究

1．1．3 植物异源多倍体研究

1．2 小孢子培养及植株再生技术的研究进展

1．2．1 小孢子培养技术的应用研究

1．2．2 小孢子胚胎发生的影响因素

1．2．3 小孢子胚分化成苗的影响因素

1．2．4 小孢子单倍体的加倍及倍性检测

1．3 研究内容的目的与意义

2 甘蓝型油菜小孢子胚胎发生及植株再生影响因素的研究

2．1 材料和方法

2．1．1 试验材料

2．1．2 主要实验试剂

2．1．3 小孢子培养、胚胎发生及植株再生

2．1．4 统计分析

2．2 结果与分析

2．2．1 花蕾长度对甘蓝型油菜小孢子胚胎发生的影响

2．2．2 供体延长生长培养对甘蓝型油菜小孢子胚胎发生的影响

2．2．3 热击处理对对甘蓝型油菜小孢子胚胎发生的影响

2．2．4 低温预处理时间对甘蓝型油菜小孢子胚胎发生的影响

2．2．5 化学物质处理对甘蓝型油菜小孢子胚胎发生的影响

2．2．6 移入固体培养基前的胚龄对胚状体直接成苗的影响

2．2．7 固体培养基中琼脂浓度对胚状体直接成苗的影响

2．3 讨论

2．3．1 取材时期及花蕾长度

2．3．2 小孢子热击处理培养

2．3．3 供试花蕾的低温预处理

2．2．4 培养基成分与小孢子胚胎发生

2．2．5 胚龄与胚状体成苗

2．2．6 琼脂浓度与胚状体成苗

3 甘蓝型油菜小孢子胚胎发生细胞学观察与再生植株倍性检测的研究

3．1 材料与方法

3．1．1 试验材料

3．1．2 小孢子培养及胚胎发育细胞学观察

3．1．3 再生植株秋水仙素根系加倍处理

3．1．4 再生植株倍性检测

3．2 结果与分析

3．2．1 甘蓝型油菜小孢子胚胎发生的细胞学观察

3．2．2 FCM鉴定油菜植株倍性

3．3 讨论

3．3．1 小孢子胚胎发育过程

3．3．2 小孢子再生植株染色体加倍

3．3．3 再生植株倍性检测

4 甘蓝型四倍体油菜与六倍体油菜不同时期生理指标比较

4．1 材料与方法

4．1．1 供试材料

4．1．2 实验项目及方法

4．1．3 数据分析

4．2 结果与分析

4．2．1 叶片叶绿素含量及净光合效率的比较

4．2．2 叶片可溶性糖含量的比较

4．2．3 叶片可溶性蛋白的比较

4．2．4 苗期叶片抗氧化酶活性的比较

4．3 讨论

4．3．1 油菜叶片的光合特性

4．3．2 油菜的叶片的可溶性糖及可溶性蛋白

4．3．3 油菜叶片抗氧化酶系统

4．3．4 异源六倍体在油菜品种改良中的应用

结语

参考文献