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黄瓜矮化突变体鉴定及其激素反应研究【字数:8468】

2024-11-03 13:07编辑: www.jxszl.com景先生毕设
在植物生产中,植株的矮化性状具有多方面优势。黄瓜作为人们日常食用的蔬菜,对矮生黄瓜的研究也很重要。本实验以大学园艺学院葫芦科作物遗传与种质创新实验室提供的EMS诱变的黄瓜矮生突变体材料和野生型栽培品种CCMC(长春密刺)进行研究,对试验材料性状进行观察分析;用不同浓度的外源油菜素内酯(BR)处理试验材料,探究该矮化突变体材料对外源BR的敏感性,从而确定该突变体属于激素缺陷型还是激素不敏感型。结果显示该矮生突变体出现矮化性状是节间数减少、节间长度缩短所致;外源喷施BR后,该矮生突变体材料有明显的恢复株高趋势,表明突变体可能是BR缺陷型突变体。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法3
1.1材料 3
1.2方法 3
1.2.1矮生突变体与野生型黄瓜植株形态指标的比较3
1.2.2矮生突变体对外源油菜素内酯的敏感型反应3
1.2.3 光合色素含量测定3
1.2.4叶绿素荧光参数测定3
1.3统计分析方法 3
2结果与分析3
2.1矮生突变体和野生型CCMC的表型差异3
2.2矮生突变体的生长对外源油菜素内酯的敏感性测定4
2.3矮生突变体光合色素含量的变化5
2.4矮生突变体叶绿素荧光参数的变化5
3讨论 6
3.1矮生突变体的表型鉴定 6
3.2矮生突变体的生长对外源油菜素内酯的敏感性6
3.3光合色素含量测定 6
3.4叶绿素荧光参数测定 7
致谢7
参考文献7
黄瓜矮化突变体鉴定及其激素反应研究
引言
黄瓜(Cucumis sativus L.)属葫芦科作物,是一种一年生蔓生或攀援草本植物。黄瓜向来以口感清爽脆嫩、营养价值高、富含多样维生素和兼具药用价值等备受人们喜爱。在我国黄瓜几乎在各个地区均有种植培育,是炎炎夏日里餐必不可少的蔬菜。
澳大利亚学者C.M.Donald于1968年第一次提出了作物理想型(I *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ¥351916072¥ 
deotype)的概念[1],由此开始国内外开始了对各种粮食作物的理想株型探究历程。选择高产、高质量的经济作物品种是园艺作物的育种目标。对于绝大多数植株来说,矮化性状是理想株型十分重要的一个方面。矮化植株具有较强的抗倒伏能力;具有矮化性状的植株不遮光,可以提高对光能的利用率,适宜高密度种植;光合作用强,即使在遮荫的条件下光合作用也不会受到较大影响;矮化植株还可利用机械化装备进行栽培管理,省时省力;矮化植株还可用于研究植物株高调控、植物激素的生物合成或信号转导[24]。综上所述,栽植矮化品种不仅可以提高作物的产量,增加经济效益,还可以对植株株型调控的内在机理进行深入研究探索。黄瓜作为深受人们喜爱的一种经济作物,对其矮化株型的研究一直备受关注。黄瓜的首个矮生性状是Hutchins[5]发现,他将黄瓜的矮化基因用de(determinate habit)来表示;在此之后George[6]和 Denna[7]也分别对该基因进行了相关研究和报道;Soltysiak[8]等、Robinson[9]等也都曾通过诱变法获得黄瓜矮生植株。孙小镭等[10]以中国蔓生刺黄瓜经过自然突变产生的矮生性状黄瓜为试验材料,进行多代自交选育并对其性状进行观察,初步观察判断该矮生材料除了可以自封顶和株高矮化外,与原始蔓生型黄瓜的表型并没有明显的差异;在生物学方面,该矮生材料表现出生长期缩短、早熟、雌花节率高的特性。
为研究矮生黄瓜品种,本试验拟采用EMS诱导获得的矮生突变体进行研究。在进行研究时,突变体材料具有多方面优势。首先,突变体材料的来源非常广泛,包括自然突变和诱变育种两类。诱变育种是目前最为常见、最为简便的育种方法。诱变育种主要包括三个方面,分别为物理诱变、生物诱变和化学诱变。物理诱变是指利用各种射线产生的辐射导致染色体发生畸变的方法,但这种方法对染色体伤害很大,这就导致致死突变较多[11],难以得到可以利用的试验材料。生物诱变是指利用TDNA插入法来获得突变体的一种方法,这种方法对物种的转化体系要求较高。而化学诱变是指利用各种化学药剂处理使物种发生变异的方法,这种方法产生的突变主要是点突变,并且使用不同的试剂会产生不同的相对高频并且稳定的突变谱。化学诱变操作简单、突变范围广、突变率高并且对基因组损伤较小、因此化学诱变已称为近些年来使用广泛的诱变方法[12];通过诱变育种得到的突变体材料较少出现染色体畸变的现象,不经历遗传转化阶段,大大缩短了育种周期,达到快速获得大量的变异性状的目的[13];突变体材料除了具有以上优点外,引起突变性状的基因往往位于某一个基因位点,这就可以排除其它位点的干扰,这意味着对基因的定位会更准确,对于后续该基因的深入研究具有不可替代的作用[14]。
前人选取了不同物种的矮化突变体植株进行研究分析,发现多数植株出现矮化的原因是某种植物激素无法合成或其作用通路受阻。目前研究发现的与矮化性状相关激素包括赤霉素(GA)、油菜素类固醇(BR)和生长素(IAA)。对于这些由激素或其作用的相关酶等发生改变所引起的矮化突变体统称为植物激素矮化突变体。对植物矮化突变体喷施外源激素处理,会出现两种不同的反应。喷施相应的外源激素后,植株具有明显的恢复株高趋势的这类矮化突变体被称为激素缺陷型突变体,包括GA缺陷型矮化突变体、BR缺陷型矮化突变体和IAA缺陷型矮化突变体三类。这类突变体出现矮化性状是因为其激素的合成途径受阻或者被抑制,使其内源激素缺少;喷施相应的外源激素后,矮化突变体株高没有明显增高趋势的这类矮化突变体被称为激素不敏感型突变体,其中包括GA不敏感型矮化突变体、BR不敏感型矮化突变体和IAA不敏感型矮化突变体。这类突变体内源激素含量与野生型相差不大,引起其矮化的原因可能是在传递或吸收激素的过程中出现阻碍[15]。

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