洋葱四倍体诱导
摘要:目的:探究洋葱四倍体育种新途径,以创造更优质的洋葱种质资源。方法:以二倍体洋葱(Allium cepa L.)品种“465”为试材,采用0.02% 、0.03% 、0.05% 、0.1% 、0.15% 、0.2% 六个浓度秋水仙素处理洋葱幼嫩花薹,每个浓度分一次注射、二次注射、三次注射,诱导产生2n配子,通过自交获得新的四倍体植株。结果:0.1% 的秋水仙素注射一、二次的花粉诱导效果最好,分别有5、6株植株的花粉变异且收获了变异种子,种子播种后发芽率统计浓度越低出苗率越高;但四倍体诱导率总体偏低,只有0.1% 的秋水仙素注射一次的成功诱导出2株四倍体。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.1.1 药品 2
1.1.2 试剂配制2
1.1.3 洋葱2
1.2 实验方法 2
1.2.1 前期准备 2
1.2.2 田间处理 2
1.2.3 花粉鉴定2
1.2.4 育苗鉴定 3
1.3 多倍体的鉴定3
1.3.1 形态指标鉴定 3
1.3.2 细胞学鉴定 3
1.3.3 染色体计数 3
2 结果与分析3
2.1多倍体植株形态的特点 3
2.2 变异花粉的获得4
2.3 出苗率的差异 4
2.4 多倍体植株的获得与鉴定 5
3讨论5
致谢5
参考文献6
洋葱四倍体诱导
引言
多倍体现象广泛存在于植物界中,多倍体植株由于染色体的加倍,产品的营养器官具有相对巨大性,营养成分含量高及抗逆性强等优异特性,多倍体育种可以大大增强作物的营养价值和商品价值[1]。
多年来,人们一直在研究植物界多倍体自然变异现象和规律,在分析和总结的基础上,对葱蒜类蔬菜作物多倍体人工诱导方法与技术进行了深入的研究和探索。常用的诱导方法有物理诱导法、化学诱导法、有性杂交获得多倍体、体细胞融合、
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
遗传转化等方法[23]。
物理方法是指机械创伤,如摘心、嫁接等是最早的物理诱导植物多倍体的方法,后来人们用温度激变、辐射等强烈因素诱导染色体加倍。这些方法均有成功的报道,但此类方法由于诱导率低、嵌合率高、危害性大而未能普及利用。在葱蒜类蔬菜多倍体诱导方面也未见报道[4]。
原生质体融合法是指通过原生质体的融合,可以克服远源杂交所遇到的生殖障碍,获得有价值的多倍体植株。通常采用电融合、融合等方法,将原生质体融合,经培养产生愈伤组织,再诱导分化为多倍体。葱属植物为单子叶,其原生质体培养难度很大,至今有关葱属植物原生质体再生体系建立的报道很少。受原生质体再生体系难以建立的限制,葱属植物原生质体融合和体细胞杂交成功的报道极为罕见[5]。
化学诱导法是目前多倍体获得中最为常用的染色体加倍途径。化学方法诱导的作用机理是抑制了细胞分裂时纺锤形的形成,使复制后的染色体不能拉向两极,细胞不能继续分裂形成两个子细胞,从而导致染色体加倍形成多倍体细胞,进一步发育成多倍体植株。在化学诱导法中秋水仙素是普遍采用的较为理想的化学诱变剂。影响诱导效果的因素很多,诱导中出现孕性低嵌合体的分离与稳定等是需要解决的难题。不同植物对秋水仙素的敏感程度不同,经过秋水仙素处理后生长过程会变得缓慢,处理不当还会对植物组织或器官有毒害作用,常在处理过程中抑制其萌发、分化或生长,甚至死亡。因此掌握合适的处理浓度和时间,是获得较好染色体加倍效果的关键[68]。
洋葱(Allium cepa L.)是以植物营养器官肉质鳞茎产品器官,通过多倍体育种可提高洋葱的产量和品质,获得更多优良性状,丰富种质资源。我国洋葱种植面积和产量现均居世界第一位,但我国洋葱栽培历史比较短,种质资源相对匮乏,育种水平与国际先进水平尚有很大的差距,迫切的需求给我们提出了更高的要求和挑战[9]。利用多倍体诱导技术可以有效提高育种率,缩短育种年限,获得更多的优良性状, 因此本实验致力于通过活体花苞注射秋水仙素诱导四倍体洋葱,探索洋葱四倍体育种新的途径,希望创造出更好的洋葱种质资源,有效解决洋葱在育种上存在的一些问题,改善我国洋葱育种研究现状。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 药品
秋水仙碱。
1.1.2 试剂配制
1% 的秋水仙碱母液:称1 g秋水仙素碱,溶解在2% 二甲基亚砜(DMSO)中,再加蒸馏水稀释至100 ml。
1.1.3 洋葱
供试材料为洋葱“465”,由大学园艺站提供,实验在大学作物遗传与种质创新国家重点实验室组培室进行。
1.2 实验方法
1.2.1前期准备
配制0.02% 、0.03% 、0.05% 、0.1% 、0.15% 、0.2% 六个浓度秋水仙素浓度溶液低温保存,准备注射器与一次性手套。
1.2.2田间处理
处理洋葱花薹,每个浓度分一次注射、二次注射、三次注射,每组处理20株洋葱,处理之后套袋防治花粉污染。注射过程如图1所示。
图1 秋水仙素注射洋葱花薹
1.2.3花粉鉴定
在花期开花的时候进行鉴定,在田间去处理植株的花粉在显微镜下鉴定是否发生变异,对变异植株进行标记、人工授粉、套袋,收获种子。
1.2.4育苗鉴定
收获所有处理后植株的种子进行育苗。将处理后的种子放入穴盘中育苗,在15天左右有穴盘陆续出苗,统计各个处理组的出苗率、幼苗长势,根据外部形态特征筛选疑似四倍体幼苗,在30天左右,苗子叶片15 cm到20 cm时可以观察叶片气孔判断是否为四倍体幼苗,同时在叶片气孔鉴定后进行染色体数目鉴定。
1.3 多倍体的鉴定
1.3.1 形态指标鉴定
形态指标鉴定:形态观察是较粗放、直观而简易的鉴定方法。通过对植株生长发育期间的外部特征进行观察,都可用于初步判定倍性,如根茎变粗、叶片变大加厚、叶色加深、果实变大等,有利于减少大量工作。苗子长至15 cm左右便可观察叶片颜色与气孔密度、大小来鉴定四倍体植株[10]。
1.3.2细胞学鉴定
细胞学鉴定:花苞注射秋水仙素诱导,花粉成熟后进行花粉的鉴定,取载玻片放在花序下面,抖动花序让花粉落在载玻片上,在显微镜下进行观察比较,在显微镜下观察花粉形态的变化来鉴定诱导是否成功[11]。
1.3.3染色体计数
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.1.1 药品 2
1.1.2 试剂配制2
1.1.3 洋葱2
1.2 实验方法 2
1.2.1 前期准备 2
1.2.2 田间处理 2
1.2.3 花粉鉴定2
1.2.4 育苗鉴定 3
1.3 多倍体的鉴定3
1.3.1 形态指标鉴定 3
1.3.2 细胞学鉴定 3
1.3.3 染色体计数 3
2 结果与分析3
2.1多倍体植株形态的特点 3
2.2 变异花粉的获得4
2.3 出苗率的差异 4
2.4 多倍体植株的获得与鉴定 5
3讨论5
致谢5
参考文献6
洋葱四倍体诱导
引言
多倍体现象广泛存在于植物界中,多倍体植株由于染色体的加倍,产品的营养器官具有相对巨大性,营养成分含量高及抗逆性强等优异特性,多倍体育种可以大大增强作物的营养价值和商品价值[1]。
多年来,人们一直在研究植物界多倍体自然变异现象和规律,在分析和总结的基础上,对葱蒜类蔬菜作物多倍体人工诱导方法与技术进行了深入的研究和探索。常用的诱导方法有物理诱导法、化学诱导法、有性杂交获得多倍体、体细胞融合、
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
遗传转化等方法[23]。
物理方法是指机械创伤,如摘心、嫁接等是最早的物理诱导植物多倍体的方法,后来人们用温度激变、辐射等强烈因素诱导染色体加倍。这些方法均有成功的报道,但此类方法由于诱导率低、嵌合率高、危害性大而未能普及利用。在葱蒜类蔬菜多倍体诱导方面也未见报道[4]。
原生质体融合法是指通过原生质体的融合,可以克服远源杂交所遇到的生殖障碍,获得有价值的多倍体植株。通常采用电融合、融合等方法,将原生质体融合,经培养产生愈伤组织,再诱导分化为多倍体。葱属植物为单子叶,其原生质体培养难度很大,至今有关葱属植物原生质体再生体系建立的报道很少。受原生质体再生体系难以建立的限制,葱属植物原生质体融合和体细胞杂交成功的报道极为罕见[5]。
化学诱导法是目前多倍体获得中最为常用的染色体加倍途径。化学方法诱导的作用机理是抑制了细胞分裂时纺锤形的形成,使复制后的染色体不能拉向两极,细胞不能继续分裂形成两个子细胞,从而导致染色体加倍形成多倍体细胞,进一步发育成多倍体植株。在化学诱导法中秋水仙素是普遍采用的较为理想的化学诱变剂。影响诱导效果的因素很多,诱导中出现孕性低嵌合体的分离与稳定等是需要解决的难题。不同植物对秋水仙素的敏感程度不同,经过秋水仙素处理后生长过程会变得缓慢,处理不当还会对植物组织或器官有毒害作用,常在处理过程中抑制其萌发、分化或生长,甚至死亡。因此掌握合适的处理浓度和时间,是获得较好染色体加倍效果的关键[68]。
洋葱(Allium cepa L.)是以植物营养器官肉质鳞茎产品器官,通过多倍体育种可提高洋葱的产量和品质,获得更多优良性状,丰富种质资源。我国洋葱种植面积和产量现均居世界第一位,但我国洋葱栽培历史比较短,种质资源相对匮乏,育种水平与国际先进水平尚有很大的差距,迫切的需求给我们提出了更高的要求和挑战[9]。利用多倍体诱导技术可以有效提高育种率,缩短育种年限,获得更多的优良性状, 因此本实验致力于通过活体花苞注射秋水仙素诱导四倍体洋葱,探索洋葱四倍体育种新的途径,希望创造出更好的洋葱种质资源,有效解决洋葱在育种上存在的一些问题,改善我国洋葱育种研究现状。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 药品
秋水仙碱。
1.1.2 试剂配制
1% 的秋水仙碱母液:称1 g秋水仙素碱,溶解在2% 二甲基亚砜(DMSO)中,再加蒸馏水稀释至100 ml。
1.1.3 洋葱
供试材料为洋葱“465”,由大学园艺站提供,实验在大学作物遗传与种质创新国家重点实验室组培室进行。
1.2 实验方法
1.2.1前期准备
配制0.02% 、0.03% 、0.05% 、0.1% 、0.15% 、0.2% 六个浓度秋水仙素浓度溶液低温保存,准备注射器与一次性手套。
1.2.2田间处理
处理洋葱花薹,每个浓度分一次注射、二次注射、三次注射,每组处理20株洋葱,处理之后套袋防治花粉污染。注射过程如图1所示。
图1 秋水仙素注射洋葱花薹
1.2.3花粉鉴定
在花期开花的时候进行鉴定,在田间去处理植株的花粉在显微镜下鉴定是否发生变异,对变异植株进行标记、人工授粉、套袋,收获种子。
1.2.4育苗鉴定
收获所有处理后植株的种子进行育苗。将处理后的种子放入穴盘中育苗,在15天左右有穴盘陆续出苗,统计各个处理组的出苗率、幼苗长势,根据外部形态特征筛选疑似四倍体幼苗,在30天左右,苗子叶片15 cm到20 cm时可以观察叶片气孔判断是否为四倍体幼苗,同时在叶片气孔鉴定后进行染色体数目鉴定。
1.3 多倍体的鉴定
1.3.1 形态指标鉴定
形态指标鉴定:形态观察是较粗放、直观而简易的鉴定方法。通过对植株生长发育期间的外部特征进行观察,都可用于初步判定倍性,如根茎变粗、叶片变大加厚、叶色加深、果实变大等,有利于减少大量工作。苗子长至15 cm左右便可观察叶片颜色与气孔密度、大小来鉴定四倍体植株[10]。
1.3.2细胞学鉴定
细胞学鉴定:花苞注射秋水仙素诱导,花粉成熟后进行花粉的鉴定,取载玻片放在花序下面,抖动花序让花粉落在载玻片上,在显微镜下进行观察比较,在显微镜下观察花粉形态的变化来鉴定诱导是否成功[11]。
1.3.3染色体计数
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