60Co-γ射线及化学诱变剂对刺梨诱变效应的研究

摘要

刺梨作为我国特有的新兴果树，因其果实含有丰富的营养物质和药用保健成分，特别是极高的维生素C含量而引起国内外广泛关注，现已成为贵州省重点发展的果树产业，其栽培面积逐年扩大。但因现有刺梨品种单一，远远不能满足加工产业及市场对刺梨品种的多元化需求，在一定程度上限制了刺梨产业的发展。因此，本研究采用60Co-γ射线和化学诱变剂对现有刺梨品种进行诱变处理，筛选出了诱变的适宜剂量，并通过形态学、细胞学及分子生物学手段对诱变材料进行鉴定，获得了一些遗传物质发生改变的材料，为刺梨新品种的选育奠定了材料基础。主要研究结果如下：　　1.利用60Co-γ射线对刺梨一年生扦插苗及休眠枝条进行辐照处理，结果表明：刺梨对60Co-γ射线较为敏感，仅能承受0~30 Gy范围内的剂量。当辐照剂量为10 Gy时，刺梨一年生扦插苗死亡率为5％，新梢发生分叉畸变率为7.94%，变异枝条长度、粗度均增大，而节间距缩短；诱变后的刺梨休眠枝条扦插成活率为25.25%，且8%的枝条叶片发生畸变，变异叶片单叶、复叶长与宽均极显著高于对照。与对照相比，辐射处理植株物候期明显推迟。　　2.以刺梨实生幼苗为试材，采用不同剂量60Co-γ射线对其进行处理。结果表明：随着辐照剂量的增加，刺梨幼苗成活率降低，当辐照处理剂量达到10 Gy以上时，幼苗成活率极显著降低，其半致死剂量介于15~20 Gy之间；同时幼苗地上部及根系生长受到严重抑制；叶片光合色素和淀粉含量随辐照剂量的增加而逐渐降低，且各处理间差异极显著；丙二醛含量随辐照剂量的加大而极显著增加；可溶性糖、可溶性蛋白质、游离脯氨酸含量都随着辐照剂量增加表现为先升后降趋势，其中可溶性糖及可溶性蛋白在10 Gy处出现峰值，而游离脯氨酸在15 Gy时含量最高。综合60Co-γ射线对刺梨幼苗的半致死剂量及生长、生理特性的影响，刺梨适宜辐照剂量在15~20 Gy之间。　　3.对‘贵农5号’刺梨离体快繁体系进行了优化，结果为：腋芽诱导最佳培养基为MS+0.5 mg.L-16-BA+0.2 mg.L-1 IAA，诱导率达91.1%；最佳继代增殖培养基为MS+0.25 mg.L-16-BA+0.05 mg.L-1 IAA+1.0 mg.L-1 GA3，其增殖系数达2.58；最适生根培养基为1/2 MS+0.2 mg.L-1 NAA+1.0 mg.L-1 IBA，其生根率为96.67%，平均根数5.67条。　　4、以不同浓度秋水仙素处理刺梨已萌发种子和单芽茎段，结果表明，刺梨种子诱变的适宜浓度及时间为0.1%的秋水仙素浸渍24或48 h；刺梨茎段诱变的适宜浓度及时间为0.2%的秋水仙素浸泡48 h。　　5、秋水仙素使部分刺梨组培苗形态和生理发生改变，主要表现为株高、节间距、复叶形指数变小，茎粗、叶面积、保卫细胞长度与宽度、气孔长度变大，同时气孔密度降低、叶片总叶绿素和类胡萝卜素含量升高等。　　6.利用 SSR分子标记技术对通过辐射诱变和化学诱变发生形态变异的10株材料进行检测，其中辐射诱变的7株材料以及化学诱变的2株材料在谱带上均能与对照区分开来，表明诱变产生的形态变异材料发生了 DNA水平上的变异。在具有多态性的引物扩增结果中，其谱带突变类型主要为“条带缺失型”和“混合型”。

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1前言

1.1 立题背景

1.2 前人研究进展

1.2.1 刺梨育种概况

1.2.2 刺梨组织培养研究概况

1.2.3果树诱变育种研究进展

1.2.4 诱变材料的鉴定

1.3研究内容及目的意义

1.3.1研究的主要内容

1.3.2研究的目的意义

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.1.1 辐射诱变试材

2.1.2 无菌系建立试材

2.1.3 化学诱变试材

2.2 材料的采集及处理

2.2.1 辐射诱变材料的采集及处理

2.2.2 建立无菌系外植体的采集及处理

2.2.3 化学诱变材料的采集及处理

2.3 试验设计与方法

2.3.1 60Co-γ射线对刺梨的诱变效应

2.3.2 秋水仙素对刺梨的诱变效应

2.3.3 诱变材料的形态学鉴定

2.3.4 诱变材料的细胞学检测

2.3.5 诱变材料的分子生物学鉴定

2.4 数据统计与分析

3 结果与分析

3.1 60Co-γ射线对刺梨的诱变效应

3.1.1 60Co-γ射线对刺梨一年生扦插苗的诱变效应

3.1.2 60Co-γ射线对刺梨休眠枝条的诱变效应

3.1.3 60Co-γ射线对刺梨实生繁殖幼苗的诱变效应

3.2 秋水仙素对刺梨的诱变效应

3.2.1秋水仙素对刺梨种子成苗率的影响

3.2.2秋水仙素对刺梨带芽茎段的诱变效应

4 讨论与结论

4.1 讨论

4.1.1 刺梨辐射诱变分析

4.1.2刺梨无菌体系的建立

4.1.3 秋水仙素对刺梨的诱变分析

4.1.4 诱变材料的流式细胞仪检测

4.1.5 诱变材料的SSR检测

4.2结论

4.3 本课题的研究展望

致谢

参考文献

略缩词表

在读硕士期间发表的论文

附图