甜叶菊多倍体诱导及其生物学特性的研究

摘要

本研究以甜叶菊为试材,用不同浓度秋水仙素对甜叶菊‘外引2号’种子、‘7330’品系无菌苗茎段进行不同时间的诱导处理,通过用形态学、细胞学、染色体计数法综合确定诱导植株的倍性,对二倍体和四倍体形态特征、气孔指标、叶绿体个数及叶绿素相对含量进行比较,采用 qRT-PCR法比较分析两者甜菊醇糖甙生物合成的关键基因SrKO、SrKA13H、SrUGT85C2、SrUGT76G1、SrUGT74G1基因在叶片中的表达水平,探究倍性对决定糖甙组分合成的基因表达的影响。开展甜叶菊多倍体育种对于甜叶菊产量的提高具有重要意义。主要研究结果概括如下:　　(1)用0.3％的秋水仙素对甜叶菊萌芽种子处理24 h,用0.1%的秋水仙素溶液浸泡甜叶菊茎段48 h,同源四倍体诱导率最高,分别为11.63%和32.50%。从两种方法来看用高浓度短时间或低浓度长时间秋水仙素处理效果较好。种子浸泡法诱导总共获得13株四倍体植株,茎段离体诱导法共获得45株四倍体,两者相比较,离体诱导多倍体的诱导效果更好。　　(2)在形态学上,四倍体植株生长缓慢,叶色加深、叶片皱缩;叶宽、叶厚、叶干重及花序都显著大于二倍体。在细胞学上,四倍体保卫细胞和气孔表现出巨大性,保卫细胞内叶绿体个数显著增多,而气孔密度显著减小。甜叶菊对照植株染色体条数2n=22,四倍体植株染色体条数2n=44,嵌合体植株染色体条数2n=22和2n=44。在生理特征上,四倍体植株叶绿素相对含量也有显著提高。这些特征可以作为鉴定多倍体的依据。　　(3)在分子水平上,SrKO、SrKA13H、SrUGT74G1基因在四倍体植株中的表达量显著高于二倍体植株,而SrUGT85C2、SrUGT76G1基因在四倍体植株中的表达量显著低于二倍体植株,这说明在同源四倍体植株中,不同基因表达呈现消长状态,进而影响次生代谢物含量。

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引言

1文献综述

1.1甜叶菊及甜菊糖甙的研究概述

1.2植物多倍体的研究进展

1.3甜叶菊育种的研究进展

1.4本研究的主要内容与目的意义

2材料与方法

2.1种子浸泡法诱导甜叶菊多倍体

2.2离体茎段浸渍法诱导甜叶菊多倍体

2.3甜叶菊同源四倍体的鉴定分析

2.4甜叶菊基因的表达量测定

2.5数据处理

3结果与分析

3.1秋水仙素对甜叶菊的诱导效应

3.2甜叶菊同源四倍体的鉴定及特性分析

3.3甜菊糖甙合成途径关键基因的表达

4讨论

4.1多倍体诱导效果的影响因素

4.2多倍体的鉴定方法

4.3甜菊糖甙合成途径关键基因的表达

5结论

参考文献

附录一

附录二

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致谢