亚洲百合花粉染色体加倍技术的研究

作     者：贾莲 

作者单位：沈阳农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：孙晓梅

授予年度：2010年

学科分类：090706[农学-园林植物与观赏园艺] 0907[农学-林学] 09[农学] 

主      题：亚洲百合 减数分裂 秋水仙碱 花粉染色体加倍 2n花粉 

摘      要：百合多倍体育种是种质创新的主要途径,多倍体的诱导主要是通过诱导体细胞染色体不分裂和性细胞染色体不减数实现的。2n配子技术是快速获得三倍体的有效方法,特别是对于多年才能开花的植物十分有利。本研究以亚洲百合俄维侬(Avignon)幼嫩的花蕾为研究试材,在掌握花粉母细胞减数分裂进程的基础上,主要针对用秋水仙碱人工诱导亚洲百合2n雄配子及其相关技术进行了探索性研究,为通过用二倍体花粉与正常植株授粉培育三倍体植株打下初步基础。主要研究结果如下： (1)在沈阳地区,亚洲百合花粉母细胞减数分裂约在5月20日左右开始启动,从减数分裂细线前期至四分体减数分裂完毕大约需要7d左右。通过对花粉母细胞减数分裂进程观察,发现花蕾长度与减数分裂进程存在着一定的对应性。所以,通过掌握花粉母细胞减数分裂进程及其与花蕾大小的相关性,可通过花蕾长度及时判别减数分裂所处时期,以确定适宜的染色体加倍时期。 (2)采用不同处理方式诱导花粉染色体加倍结果表明：与脱脂棉包裹法相比,注射法较适合百合花蕾这种敏感组织;采用不同处理时期、不同处理浓度和不同持续时间诱导花粉染色体加倍结果表明：处理时期、处理浓度和持续时间对于2n花粉得率的影响差异显著,采用0.1%秋水仙碱溶液于粗线期持续处理48h,2n花粉得率最高达到40.1%。 (3)在光学显微镜观察下,俄维侬(Avignon)正常花粉粒为椭圆体至长椭圆体,大小较均匀,长短轴直径平均值分别为87.3μm和56.9μm;经处理后所获得加倍的2n花粉体积明显增大且颜色较深,多为圆球型,大小不均匀,大花粉长短轴平均值分别为110.2μm和101.7μm。 (4)在光学显微镜下观察到经染色体加倍处理所获得的2n花粉粒,体积明显比正常的花粉粒大,并采用激光扫描共聚焦显微镜对大花粉粒的倍性鉴定。激光共聚焦显微镜(LSCM)测定结果表明二倍体花粉粒与单倍体花粉粒的DNA含量呈显著倍性关系,进一步认定本试验中经秋水仙碱诱导处理得到的大花粉是染色体未减数的二倍体花粉。 (5)花粉萌发率测定结果表明,正常花粉萌发率为38.6%,经药剂处理后加倍的2n花粉萌发率仅为14.8%。2n花粉与正常的n花粉相比,其萌发能力明显偏低且萌发较为迟缓。在进行杂交育种时,2n花粉的竞争力较弱。