NaCl胁迫下二倍体和同源四倍体西瓜幼苗DNA甲基化差异分析

【目的】研究二倍体和同源四倍体西瓜幼苗NaCl胁迫后形态学指标差异和DNA甲基化变化情况,分析不同倍性西瓜幼苗之间耐盐差异,结合形态学指标从表观遗传学角度解释二倍体和四倍体抗逆性差异机制。【方法】以3组不同倍性（二倍体、四倍体）西瓜幼苗为研究对象,待长至三叶一心时,用含有0、100、200、300和400 mmol·L^-1 NaCl的1/2 Hoagland营养液处理西瓜幼苗,NaCl处理8 d之后,鉴定西瓜幼苗受到的盐害指数,并运用甲基化敏感扩增多态性（methylation sensitive amplified polymorphism,MSAP）技术,分析NaCl处理8 d之后二倍体和四倍体西瓜幼苗叶片基因组DNA甲基化水平和模式的变化。【结果】NaCl处理后,形态学指标比较发现,随着NaCl浓度的增加,三组西瓜幼苗的受伤害程度都随着增加,在不同的西瓜品种之间受伤害程度有差异,但是同一品种内同一NaCl浓度下,西瓜幼苗受伤害程度二倍体大于四倍体;从甲基化水平看,西瓜幼苗基因组DNA全甲基化率、半甲基化率、总甲基化率都随着NaCl浓度的增加而降低,同一NaCl浓度处理下甲基化率二倍体大于四倍体,二倍体和四倍体西瓜甲基化水平与其受伤害程度呈正相关;从甲基化模式来看,NaCl胁迫后DNA的去甲基化比率降低,超甲基化比率升高,并且其变化幅度是四倍体大于二倍体,不同倍性西瓜幼苗的甲基化模式与其受伤害程度呈负相关。【结论】NaCl胁迫后西瓜幼苗基因组DNA的甲基化状态发生了变化,并且这种变化与NaCl胁迫程度高度线性相关,西瓜幼苗通过降低甲基化率和降低去甲基化比率来应对NaCl胁迫,四倍体较二倍体有更低的甲基化比率和去甲基化比率,抗逆性四倍体强于二倍体。     

秋水仙素诱导紫珠多倍体育种研究

试验采用秋水仙素处理紫珠的种子和幼苗茎尖生长点以诱导四倍体紫珠植株,并对秋水仙素的诱导时间和浓度进行了探讨,对诱导对象采用流式细胞分析仪鉴定和形态观察等方法进行了倍性鉴定.结果表明,秋水仙素成功地诱导出了四倍体紫珠植株,其中以6 mg/mL的秋水仙素对幼苗茎尖生长点处理48 h的效果较好,其形态变异率最高可达40.83％.四倍体紫珠植株较二倍体紫珠植株的形态有一定差异,表现为叶片普遍变大,气孔器保卫细胞较二倍体明显增大,叶绿体数目明显增多.同时,花径和果径平均增大37.26％和33.11％,观赏效果更加突出.     

未名玫瑰葡萄秋水仙素诱导与鉴定

[目的]研究未名玫瑰葡萄秋水仙素处理的最适浓度和时间,及适宜的倍性鉴定方法。[方法]以秋水仙素为诱变剂,利用不同浓度的秋水仙素浸泡种子不同时间,对二倍体葡萄未名玫瑰品种进行加倍诱导,并采用流式分析仪对诱变植株的细胞DNA含量进行鉴定。[结果]从诱导成活率和四倍体诱变率综合考虑,诱变四倍体未名玫瑰种子的适宜条件:当种子胚根长1.0 cm时,用0.5%秋水仙素处理96 h,其成活率和四倍体率分别为11.33%和5.12%。[结论]用倍性分析仪测定细胞倍性是一条简便快捷的鉴定方法。处理时间是影响成活率、四倍体率和变异率的主要因素。     

Oryzalin离体诱导小果型西瓜四倍体及倍性鉴定研究

以3个二倍体小果型西瓜优良自交系048、032、047-1为试验材料,研究培养方式、Oryzalin浓度、处理时间对离体诱导西瓜四倍体的诱变效果,并对变异植株进行形态学比较、气孔测定及染色体鉴定。研究结果表明,采用液体培养的四倍体诱导率比固体培养高。在含50 mg/L Oryzalin的液体培养基中振荡处理2 d,四倍体诱导率最高达33.3%。变异植株通过染色体计数法鉴定得出染色体数为44,确定为四倍体植株。再生植株表现为叶片肥厚,叶色深绿,茎节缩短,株型紧凑矮小,茎蔓挺直,叶形指数变小;叶片气孔密度明显减小,保卫细胞体积增大,叶绿体数目增多;花瓣颜色深黄,且增宽、增厚。此结果说明Oryzalin对不同基因型的四倍体诱变效果存在一定差异。     

一串红体细胞多倍体诱导及其子代表型研究

【目的】为了培育出一串红多倍体,并且分析其子代遗传稳定性和差异性。【方法】以不同浓度秋水仙素不同持续处理时间处理一串红幼苗茎尖,利用形态学观测法对诱导处理后的植株进行早期的倍性鉴定,最终镜检确定一串红染色体数及加倍情况。采收种子播种并观测子代形态指标,压片检测子代染色体数目。【结果】多倍体诱导获得3株四倍体。0.1%的秋水仙素处理2d时的变异率最高为13.3%,获得2株四倍体纯合体,0.2%的秋水仙素处理3d时获得1株四倍体纯合体;四倍体、混倍体、处理后未加倍植株在外部形态上均出现变异;四倍体结实率和子代成活率低;混倍体植株子代全部为二倍体。【结论】利用秋水仙素处理茎尖法诱导可获得一串红多倍体,综合考虑,适合采用0.1%秋水仙素持续处理2d。诱导获得的四倍体结实率和成苗率低,应对获得的四倍体采用无性繁殖方法繁育。     

荆芥多倍体的诱导及农艺性状评价

以荆芥种子萌发的幼苗为材料,开展秋水仙素诱导染色体倍性变异的最佳浓度和最适处理时间研究,调查比较多倍体植株的农艺性状。结果表明：用0.10%秋水仙素溶液处理荆芥幼苗生长点3 d最有利于四倍体的产生,诱导率达到1.15%。显微镜观察变异植株根尖染色体数目为2n=4x=24。田间表现四倍体植株较二倍体植株叶片厚大、叶色浓绿、穗多且密、种子大,且四倍体植株较二倍体植株有效成分含量提高。     

石榴同源四倍体诱导及评价

以紫美石榴种子为试验材料,用秋水仙素溶液浸泡诱导多倍体,并对诱变材料进行倍性鉴定和评价。结果表明:0.3%秋水仙素处理萌发石榴种子24 h诱导效果最好,四倍体诱导率为1.11%;二倍体染色体数目为2n=2x=16,四倍体染色体数目为2n=4x=32;二倍体和四倍体植株叶片、花、果实主要性状差异均达到极显著水平,四倍体的叶片气孔、叶片、花变大,叶绿素含量增加,果皮增厚以及籽粒百粒质量增加,而籽粒颜色变浅和变硬;四倍体萌芽期、始花期、成熟期和落叶期均晚于二倍体。综合认为,四倍体紫美石榴可作为育种新材料加以评价利用。     

秋水仙素离体诱导红掌四倍体试验

以红掌阿拉巴马(Albama)愈伤组织为诱导材料,采用秋水仙素进行四倍体离体诱导。结果表明,液体培养处理效果较好,能有效地诱导四倍体。秋水仙素浓度0.20 g·L-1时的四倍体诱导率较高,浓度过高或过低均会导致诱导率下降。在同一秋水仙素浓度下,处理时间越长,四倍体诱导率越高。0.20 g·L-1秋水仙素液体培养15 d的四倍体诱导率最高,为17.5%。四倍体植株相对粗壮,叶片大而厚实且皱,叶下表皮气孔长,且密度小,形态筛选和气孔鉴定可作为四倍体的辅助筛选。     

秋水仙素诱导观音莲染色体加倍研究

以观音莲组培苗茎段外植体为诱导材料,研究不同浓度秋水仙素和不同处理时间对其四倍体诱导效率的影响.结果表明,四倍体诱导率因秋水仙素浓度和处理时间不同而不同,120 mg/L秋水仙素处理8 d效果最好,此时诱导率最高,平均每瓶四倍体数量最多;随着秋水仙素处理浓度或者处理时间的增加,外植体成活率、每苗有效不定芽株数均降低.     

秋水仙素诱导兰考泡桐四倍体的研究

用不同质量浓度的秋水仙素液体、固体和固液双层介质处理预培养时间不同的兰考泡桐二倍体幼苗叶片,叶柄和茎段后,在不同培养基上进行体外植株再生,得到了兰考泡桐的四倍体植株.结果表明,固液双层介质处理兰考泡桐叶片四倍体诱导率最高可达23.4%.显微镜观察诱变植株根尖染色体数为2n=4x=80,四倍体幼苗较二倍体幼苗叶片大而厚、叶色深,气孔大,生长更为健壮.     

用西瓜叶片气孔保卫细胞叶绿体数鉴定西瓜染色体倍性

为了寻求简便、快速的西瓜染色体倍性鉴定方法,以二倍体西瓜TS和0517及其同源四倍体为试材,通过观察叶片气孔保卫细胞叶绿体数来鉴定西瓜染色体倍性.结果表明,两倍性间的叶绿体数差异显著.二倍体叶绿体数在15个以下,四倍体叶绿体数大于等于15个;气孔叶绿体数随染色体倍性的增加而增加,用气孔保卫细胞叶绿体数预测植株倍性的准确率可达90.2%,因此,用万能荧光显微镜观察叶绿体数可以在苗期快速、准确地确定植株的染色体倍性.     

有斑百合多倍体诱导及鉴定

为了建立野生有斑百合多基因型种子离体多倍体诱导方法及快速、准确和高效的多倍体鉴定技术,本研究在离体培养条件下,以野生有斑百合预培养7 d的无菌萌动种子(2n=2x=24)为材料,用不同含量的秋水仙素溶液进行不同时间的诱变处理。以种子下胚轴明显膨大作为变异植株早期鉴定的标准,通过流式细胞仪检测细胞核DNA含量,并结合染色体计数法对诱导后的植株进行倍性鉴定,探讨在相同的种子萌动状态下,不同含量、不同浸泡时间的秋水仙素诱变效果,并初步建立了种子离体多倍体诱导和鉴定技术流程。结果表明:0.10%的秋水仙素溶液可有效地诱导野生有斑百合萌动种子的染色体加倍,其中以浸泡处理36 h的诱导效果最好,诱导率达44.43%;与二倍体植株相比,四倍体植株表现出叶片肥厚且增宽、叶色深绿、叶表面轻微褶皱、叶柄粗壮、生长缓慢等特征。研究还发现,植物外部形态变化不仅在二倍体和四倍体之间存在,而且在不同基因型的四倍体之间也存在差异。本研究利用下胚轴的膨大作为早期筛选多倍体的有效指标,同时结合直接测定细胞中DNA含量和计数染色体数可快速有效地培育出野生有斑百合同源四倍体植株。本研究建立的离体多倍体诱导流程除可应用于有斑百合种子多倍体的诱导外,也可为其他野生百合种子离体染色体加倍提供参考。      

四倍体和二倍体西瓜离体组织诱导与耐盐筛选研究

通过离体组织加倍创造四倍体种质是一种快速产生多倍体的方法,为了确认获得的材料为四倍体变异,进行有效的倍性鉴定是不可缺少的。利用二倍体和四倍体西瓜的耐盐性差异,选取生长一致的二倍体和四倍体西瓜子叶再生的不定芽丛,接于含有0、8、10、12、14、16、18、20和22g/L NaCl的芽诱导培养基中,盐处理30d后,统计盐害情况和生长状况,并对四倍体西瓜子叶不定芽丛进行分离和筛选,筛选出西瓜离体组织培养过程中最适宜分离二倍体和四倍体西瓜不定芽的盐质量浓度。结果表明:当NaCl质量浓度在14~16g/L时,可以作为有效分离西瓜二倍体和四倍体,从而最终筛选出大量的能够正常生长发育的四倍体的最适盐质量浓度范围。该研究在西瓜离体组织加倍创造四倍体新种质的技术体系中,可以在早期简单有效地鉴定和筛选西瓜四倍体,加快多倍体西瓜的育种进程。     

四倍体西瓜嫁接栽培试验

【目的】为解决广西四倍体西瓜生产连茬存在枯萎病危害的难题提供依据。【方法】以广西本地葫芦作砧木,与广西四倍体西瓜自交系402、403和四倍体西瓜杂交组合403×B15、403×JL、402×JL进行嫁接育苗和嫁接栽培试验,观察嫁接成活率及嫁接栽培对四倍体西瓜早熟性、枯萎病抗性、产量、果实品质的影响。【结果】5个嫁接组合的嫁接亲和性好,成活率高达97.14%~100.00%;第2雌花开花期比实生苗晚2~3d,节位升高1~2节;高抗枯萎病;平均单果重和产量均优于实生苗栽培,以402×JL增产效果最明显;果实中可溶性固形物含量、瓤色、质地、口感风味与实生苗栽培无明显差异。【结论】采用广西本地葫芦作砧木,与广西四倍体西瓜自交系402、403和四倍体西瓜杂交组合403×B15、403×JL、402×JL进行嫁接栽培是可行的,适宜在大田生产中推广应用。     

秋水仙素离体诱导分蘖洋葱茎尖多倍体的研究

以分蘖洋葱品系Z-018的茎尖外植体为材料,通过不同浓度秋水仙素及处理时间对分蘖洋葱茎尖细胞染色体的诱导,以获得倍性变异的分蘖洋葱材料。结果表明:当秋水仙素质量分数为0.01%,处理4 d时,多倍体的诱导率最高,可达42.22%。得到的变异植株与正常二倍体植株相比,表现为生长缓慢,叶片、假茎及根系粗壮,叶片的气孔保卫细胞变大,密度减小。进一步对根尖染色体数目进行鉴定及利用流式细胞仪分析测定DNA含量,在149株变异株中,获得倍性变异株117株,其中四倍体材料81株,占变异总数的54.36%。     

西瓜叶表皮微形态特征与倍性相关性研究

通过显微镜观察3个西瓜品种的二倍体和同源四倍体的气孔保卫细胞叶绿体数目,同时测定气孔长度和计算气孔密度。结果表明：二倍体和四倍体的平均叶绿体数分别为9．9±0．19,18．1±0．50;符合染色体数目1：2的比例,两倍性间的叶绿体数差异达极显著水平。初步提出以叶绿体数15为界来判定倍性,少于15的为二倍体,大于或等于15的为四倍体。气孔长度与倍性相关性不显著;不同倍性间气孔密度有显著差异。叶绿体数和气孔密度可作为西瓜染色倍性的鉴定依据。     

黄色马蹄莲多倍体诱导研究

为探明秋水仙素诱导彩色马蹄莲多倍体的最佳处理方法．以黄色马蹄莲奇妙Zantedeschia elliottian‘Black Magic’球茎为材料,在离体条件下诱导愈合组织并产生芽点．放入0．2,0．5及1．0g·L^-1秋水仙素溶液中分别浸泡24,48和72h,诱导黄色马蹄莲多倍体。结果显示：秋水仙素能成功诱导黄色马蹄莲多倍体．其最佳处理是使用0．5g·L^-1秋水仙素浸泡芽点48h．四倍体诱导率13．3％。四倍体植株体细胞染色体数目为2n=4x=64。获得的四倍体植株与二倍体比较,外部形态特征、气孔特性等方面有显著性差异,具有植株强健,叶片变大增厚,保卫细胞增大,叶绿体数目增多．气孔密度减少等特点．图3表3参18     

福建金线兰多倍体的诱导和倍性鉴定

[目的]对福建金线兰多倍体进行诱导和倍性鉴定。[方法]以福建金线兰为材料,以秋水仙素为诱变剂,分别用浸泡法和涂抹法处理福建金线兰试管苗不定芽,进行多倍体诱导,并在显微镜下观察鉴定其染色体的倍性。[结果]以浓度0.05%秋水仙素为诱变剂,用涂抹法处理72 h的效果较佳,加倍率为35%;对多倍体材料进行染色体鉴定发现,二倍体染色体为2n=40条,四倍体为4n=80条。[结论]该方法可以培育福建金线兰多倍体,能提高其移栽成活率和亩产量。