優(yōu)質(zhì)同源四倍體不結(jié)球白菜的創(chuàng)制及抗熱性研究.pdf

1、本文以二倍體不結(jié)球白菜‘依伶’(Brassica campestris ssp.chinensis Makino)為材料，對其進(jìn)行誘導(dǎo)、鑒定得到同源四倍體材料。在鑒定的過程中利用跟蹤觀察的手段創(chuàng)建了一個(gè)快速鑒定四倍體的方法;同時(shí)利用qRT-PCR及葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)對高溫脅迫下二、四倍體不結(jié)球白菜抗熱基因的表達(dá)及葉綠素?zé)晒鈪?shù)進(jìn)行比較分析，從基因表達(dá)、光合特性、生理生化、營養(yǎng)品質(zhì)及農(nóng)藝學(xué)性狀幾個(gè)層面上分析同源四倍體不結(jié)球白菜‘依伶’的抗

2、熱性及生物學(xué)特性，為蔬菜市場提供新抗逆種質(zhì)資源，同時(shí)為同源四倍體不結(jié)球白菜的育種提供理論基礎(chǔ)。
　　1、用0.2％秋水仙素溶液處理二倍體不結(jié)球白菜‘依伶’子葉期生長點(diǎn)，研究不結(jié)球白菜在形態(tài)學(xué)上對秋水仙素誘導(dǎo)的響應(yīng)及動(dòng)態(tài)變化。結(jié)果表明:(1)‘依伶’對秋水仙素誘導(dǎo)的響應(yīng)均以幼苗期前四片真葉中出現(xiàn)變異特征葉的形式表現(xiàn)，誘導(dǎo)處理15d后出現(xiàn)了圓盤狀、豆瓣?duì)?、棒?種響應(yīng)類型;處理30d后，以上3種類型分別分化出長勺狀、花狀、圓錐狀類型;

3、(2)分化前后3種響應(yīng)類型受秋水仙素抑制程度不同導(dǎo)致生長速率各不同，順序分別為:圓盤狀＞豆瓣?duì)睿景魻睿睿鹃L勺狀＞圓錐狀，6種響應(yīng)類型的特征葉逐漸萎蔫死亡，繼續(xù)生長的其它葉生長正常;(3)豆瓣?duì)?、圓盤狀、長勺狀、棒狀、花狀、圓錐狀6種響應(yīng)類型于處理當(dāng)代選株中四倍體加倍率分別為50.00％、41.67％、25.00％、16.67％、8.33％、0.00％。早期篩選宜選用圓盤狀、豆瓣?duì)钭儺愔辍?br>　　2、用不同濃度秋水仙素溶液處理二倍

4、體不結(jié)球白菜‘依伶’子葉期生長點(diǎn)，根據(jù)形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)、流式細(xì)胞術(shù)、染色體計(jì)數(shù)法等技術(shù)手段對變異株進(jìn)行倍性鑒定，得到穩(wěn)定遺傳的四倍體材料;同時(shí)研究不同倍性水平不結(jié)球白菜的營養(yǎng)品質(zhì)及農(nóng)藝學(xué)性狀。結(jié)果表明:(1)0.2％秋水仙素處理4次的效果最好，四倍體加倍率為7.64％。與二倍體相比，葉片長和寬、葉柄長和寬、花器官、氣孔、花粉粒、葉重、柄重、開展度、單株重均增加或增大，但結(jié)實(shí)率明顯降低，以上指標(biāo)差異均達(dá)顯著或極顯著水平。流式細(xì)胞儀及染色體鑒

5、定四倍體DNA含量、染色體數(shù)目均為二倍體的二倍;(2)與二倍體相比較，四倍體葉片和葉柄中可溶性總糖、可溶性蛋白、干物質(zhì)分別增加了7.32％、74.85％，3.91％、17.22％，1.94％、4.89％，有機(jī)酸降低了22.56％、25.00％，差異顯著;(3)與二倍體相比較，四倍體單株重、柄重、開展度均增加，但葉長/葉寬，柄長/柄寬降低，葉片近圓形，小區(qū)產(chǎn)量增加12.62％，具有良好的豐產(chǎn)性及應(yīng)用前景。
　　3、對同源四倍體不結(jié)球

6、白菜‘依伶’進(jìn)行選育，同時(shí)選擇二倍體‘綠星’、二倍體‘上海青’以及四倍體‘上海青’為對照，對二、四倍體‘依伶’進(jìn)行抗熱品比試驗(yàn)，區(qū)域產(chǎn)量比較，農(nóng)藝性狀測定等研究。結(jié)果表明:(1)經(jīng)M1、M2兩代選育得到的四倍體不結(jié)球白菜‘依伶’株型緊湊、束腰、直立、葉柄綠白半圓形，具有良好的應(yīng)用前景;(2)抗熱品比試驗(yàn)中產(chǎn)量由高到低順序?yàn)椤懒妗?x＞‘上海青’4x＞‘依伶’2x＞‘上海青’2x＞‘綠星’2x，四倍體小區(qū)產(chǎn)量明顯高于二倍體，二、四倍體中

7、‘依伶’產(chǎn)量均為最高，差異均達(dá)顯著或極顯著水平;在參試品種中，依伶4x表現(xiàn)出良好的抗熱性，純度、整齊度分別高達(dá)99％，98％，生長勢最強(qiáng);同時(shí)，‘依伶’4x對病毒病、炭疽病表現(xiàn)出極好的抗性，病毒病幾乎未出現(xiàn)，炭疽病僅出現(xiàn)0.55％?！懒妗?x抗性僅弱于‘依伶’4x，分別為0.39％，1.47％。而對照‘上海青’4x、‘綠星’2x、‘上海青’2x分別為1.85％、4.08％;3.38％、4.14％;2.13％、5.18％;(3)在南京、

8、南通、常州三地進(jìn)行區(qū)域試驗(yàn)產(chǎn)量比較，結(jié)果較一致，‘依伶’2x、‘依伶’4x分別在二、四倍體中產(chǎn)量較高，‘依伶’4x產(chǎn)量高于2x且差異均達(dá)顯著或極顯著水平;(4)以‘綠星’2x、‘上海青’2x為對照，‘依伶’2x開展度、葉長、葉厚、單株重均為最大值，差異顯著或極顯著;以‘上海青’4x為對照，‘依伶’4x株高、開展度、葉寬、柄寬、單株重、葉厚測定值最大，差異達(dá)顯著或極顯著?！懒妗憩F(xiàn)出極好的豐產(chǎn)性和抗熱性。
　　4、將生長至6-7片

9、葉的不同倍性水平的材料分別置于25℃、42℃環(huán)境中熱激處理，利用qRT-PCR、葉綠素?zé)晒獬上竦燃夹g(shù)對sod1、cat1、apx、HSP70、HSP101五個(gè)抗熱相關(guān)基因的表達(dá)、葉綠素?zé)晒鈪?shù)以及抗氧化物質(zhì)活性進(jìn)行分析。結(jié)果表明:(1)四倍體植株葉片在熱脅迫下SOD、APX、CAT活性以及總?cè)~綠素含量均高于二倍體，而MDA含量低于二倍體，差異均達(dá)顯著或極顯著，其中CAT活性差異不顯著;(2)熱脅迫顯著降低了二、四倍體的最大光化學(xué)效率、光

10、系統(tǒng)2的有效量子產(chǎn)額，但熱脅迫只降低了四倍體的非光化學(xué)猝滅，增加了二倍體的非光化學(xué)猝滅;(3)與二倍體相比，無論是熱脅迫前還是脅迫后，四倍體葉片中基因sod1、cat1、apx、HSP70、HSP101的平均表達(dá)水平均較二倍體有很大提高。脅迫前，四倍體葉片中基因sod1、cat1，apx、HSP70、HSP101表達(dá)量分別是二倍體的1.33、1.05、1.33、1.06、1.12倍，脅迫后，四倍體葉片中基因sod1、cat1、apx、H