采用秋水仙碱创制优质、抗热同源四倍体不结球白菜

以不同浓度秋水仙素处理二倍体不结球白菜(Brassica campestrisssp.chinensisM ak ino)子叶生长点,对变异株进行了形态解剖学、农艺学、细胞学及营养品质鉴定。结果表明:0.1 mol/L秋水仙素处理6次的效果最佳。与二倍体相比,四倍体植株、气孔、花器官均表现巨大性;气孔密度、结实率显著降低;四倍体白菜蛋白质、可溶性糖和维生素C含量比二倍体分别增加15.69%、71.25%和22.18%;夏季高温条件下四倍体表现出良好的丰产性和抗热性。     

羽衣甘蓝小孢子胚胎发生观察及再生植株倍性鉴定

以5个不同基因型羽衣甘蓝品种为试材进行游离小孢子培养,研究小孢子发育时期与花蕾形态的关系、基因型对小孢子出胚率的影响、胚成苗及再生植株加倍和倍性鉴定。结果表明:(1)适宜于羽衣甘蓝游离小孢子培养的花蕾形态指标为:蕾长3.5～4.5mm、花瓣/花药为0.85～1.10。(2)在5个供试品种中,‘4105’出胚率最高,每蕾2.45个,其次是‘7341’,每蕾2.18个,‘7340’和‘7348’小孢子出胚情况较差,分别为每蕾1.36和0.51个,而‘7342’没有出胚。(3)采用150mg.L-1秋水仙碱浸泡幼苗根部24h,结合流式细胞仪快速检测植株倍性,发现二倍体总加倍率为78.4%,大大提高了小孢子再生植株的利用效率。     

同源四倍体萝卜雄配子体发育

利用爱氏苏木精染色-冬青油透明"技术,首次报道了同源四倍体萝卜(2n=4x=36)雄配子体的动态发育过程.结果表明:同源四倍体萝卜小孢子核经一次有丝分裂产生营养核与生殖核,生殖核再经一次有丝分裂形成两个精核,最终形成3-细胞型成熟花粉,与相应的二倍体雄配子体的整个发育过程相似;四倍体花粉具2个、3个或4个萌发孔,二倍体多为3孔花粉;四倍体雄配子体发育过程中异常频率为32%,比二倍体高20%,败育主要发生在四分体时期和单核期.     

成熟度与烘干温度对结球甘蓝种子质量的影响

以结球甘蓝品种冬升种子为材料,研究了不同成熟度和烘干温度下种子秕粒率、千粒重、发芽率、生理活性情况以及不同烘干温度下种子的含水量.结果表明,结球甘蓝冬升开花后45～55 d采收的种子,发芽率均达到了95%以上;随着种子成熟度提高,其种子质量、发芽活力及其超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、脱氢酶活性显著上升,而相对电导率显著下降.与对照(自然风干)相比,30～50℃的烘干温度对种子千粒重和秕粒率无显著性影响,也仅在50℃下可使种子的发芽活力显著降低;随着烘干温度的升高,种子的SOD、POD和脱氢酶活性逐渐显著下降,相对电导率则逐渐显著上升;30～50℃烘干6 h种子的含水量由13.3%降至5.4%左右.研究发现,结球甘蓝冬升开花授粉后45 d种子已达到了采收程度,30～50℃烘干6 h种子含水量已达到储藏要求,并且愈接近自然干燥温度(30～40℃)的处理,种子发芽能力愈好;甘蓝种子活力与其SOD、POD和脱氢酶活性呈正相关,而与其相对电导率呈负相关.     

结球甘蓝自交不亲和系组织快繁体系研究

对结球甘蓝自交不亲和系进行快繁,以探讨不同外植体、激素配比及浓度、定植方式等因素对结球甘蓝不定芽、不定根发生能力等的影响.结果表明:当激素浓度组合为5 mg/L 6-BA+0.25 mg/L NAA时不定芽分化率最高,腋芽和下胚轴分别为87.5%和85%;当组合为2 mg/L 6-BA+0.01 mg/L NAA和3 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA时最易诱导产生不定芽,增殖系数达到4以上;适合生根培养基为2/3 MS+0.1 mg/L IBA+0.1 mg/L NAA,平均每株生根数是7～8条,生根率80.3%.移栽到穴盘的试管苗成活率高达100%,生长健壮;直接栽在大田的成活率为84.7%,长势较差.起始培养时腋芽比种子增殖速度快,后期增殖及生长二者无显著差异.     

四倍体不结球白菜的诱导及染色体倍性鉴定

用不同浓度秋水仙素处理子叶期不结球白菜生长点对其进行染色体倍性操作,根据形态解剖学、细胞学特征和流式细胞仪进行倍性鉴定.结果表明,浓度为0.2%的秋水仙素处理4次的效果最好,四倍体诱变率为8.42%.与二倍体相比,四倍体植株叶片、花器官、气孔等均表现巨大性;气孔密度和结实率降低;抽薹较晚.用流式细胞仪进行倍性鉴定,对照DNA相对含量为100,疑似株为200,表明是四倍体;疑似株有2个值与对照的比值约为1和2,表明是嵌合体(2x 4x).流式细胞仪鉴定结果与染色体计数法鉴定结果一致,表明流式细胞仪可以较准确地检测不结球白菜突变株倍性.     

低温胁迫对不同倍性不结球白菜生长及生理生化特征的影响

在田间自然低温条件下对二、四倍体不结球白菜的生长特性进行了比较研究,并在光照培养箱中于-5~5℃条件下,分析低温胁迫对它们生理生化特征的影响。结果表明:(1)四倍体不结球白菜的10叶厚、叶柄宽和厚、单株重、单株叶重、叶重/叶柄重及小区产量等农艺性状均显著高于其同源二倍体;(2)随温度的降低,二、四倍体不结球白菜的叶片可溶性蛋白质、可溶性糖及游离脯氨酸等渗透调节物质含量明显上升,电解质外渗率增大,丙二醛(MDA)含量升高,保护酶SOD、POD和CAT活性则先升高后降,而且四倍体材料的渗透调节物质含量和保护酶活性在低温胁迫过程中始终明显高于二倍体,但电解质外渗率和丙二醛含量低于二倍体。研究发现,低温胁迫下渗透调节物质含量升高和保持较高的保护酶活性是四倍体不结球白菜抗寒性强的主要原因。     

不同倍性不结球白菜营养品质及同工酶比较研究

对二倍体、同源四倍体不结球白菜主要营养品质及叶片和花蕾EST、POD、SOD同工酶谱带进行研究.结果表明:(1)同源四倍体可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C、有机酸、干物质和纤维素含量分别比二倍体增加16.65%、14.08%、18.18%、15.81%、15.82%和60.00%,差异极显著.(2)叶片中,二倍体EST谱带比同源四倍体多1条;花蕾中二倍体比四倍体多2条谱带;而POD和SOD在谱带条数上没有差异,只是四倍体的谱带亮度较二倍体强,表明其表达量较高,说明它们的酶种类相似但剂量不同.