西瓜子葉再生機(jī)制及高效再生體系應(yīng)用研究.pdf

1、西瓜是世界重要的經(jīng)濟(jì)作物，被廣泛種植于世界各地。西瓜的遺傳基礎(chǔ)狹窄，傳統(tǒng)育種手段周期長(zhǎng)、效率不高，現(xiàn)代生物技術(shù)為西瓜種質(zhì)資源創(chuàng)新提供了新途徑。本文關(guān)注植物組織培養(yǎng)在西瓜種質(zhì)資源創(chuàng)新中的應(yīng)用。首先，建立了西瓜子葉高效再生體系，并對(duì)WOX基因在不定芽再生過(guò)程中的表達(dá)模式進(jìn)行了研究;為提高再生苗的利用率并為西瓜嫁接相關(guān)理論研究奠定基礎(chǔ)，開(kāi)展了2種西瓜再生苗嫁接技術(shù)研究;在此基礎(chǔ)上，將子葉高效再生體系運(yùn)用于西瓜多倍體選育，進(jìn)行了西瓜四倍體離體誘

2、變研究。主要結(jié)果如下:
　　1.采用二倍體西瓜自交系A(chǔ)7為實(shí)驗(yàn)材料，以其子葉為外植體，在適宜外植體材料獲得、影響供試材料不定芽的誘導(dǎo)因素、煉苗移栽條件等方面進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，建立了高效的再生體系。研究結(jié)果顯示，供試材料種子消毒可省去酒精表面消毒步驟，對(duì)消毒效果基本無(wú)影響;供試材料無(wú)菌苗苗齡5-6 d、淡綠色子葉的近軸端為理想的外植體;不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+1.0 mg/L6-BA+0.1mg/L NAA，不定芽誘導(dǎo)率可達(dá)88

3、.33％，伸長(zhǎng)培養(yǎng)基為MS+0.2 mg/L6-BA，生根培養(yǎng)基為1/2MS+0.5 mg/L IBA，生根率達(dá)92.22％;煉苗4d，以蛭石和椰糠等體積混合基質(zhì)移栽，成活率為61.67％。
　　2.根據(jù)已公布的西瓜基因組數(shù)據(jù)庫(kù)鑒定出11條西瓜WOX家族基因，遺傳進(jìn)化分析表明葫蘆科植物WOX基因間進(jìn)化關(guān)系較近。組織表達(dá)分析表明11條WOX基因分別在不同組織存在特異表達(dá)。WOX基因在不定芽再生過(guò)程中的表達(dá)分析表明多數(shù)WOX基因在培養(yǎng)

4、14 d和28 d上調(diào)，此外WOX基因14 d時(shí)在不同子葉切塊中的相對(duì)表達(dá)量存在差異，即遠(yuǎn)軸端高于近軸端。為西瓜不定芽再生研究提供了理論基礎(chǔ)。
　　3.進(jìn)行了2種西瓜再生苗嫁接技術(shù)研究。再生苗與實(shí)生苗嫁接試驗(yàn)研究結(jié)果顯示，接穗質(zhì)量影響嫁接成活率，有明顯生長(zhǎng)點(diǎn)、苗高高于2 cm的正常再生苗嫁接易成活，嫁接成活率達(dá)71.67％，為西瓜再生苗的利用提供了新途徑。試管微嫁接研究表明，當(dāng)長(zhǎng)度為0.8 cm、具備2片真葉的接穗與砧木以劈接法嫁

5、接后接種于添加50 g/L蔗糖的MS培養(yǎng)基培養(yǎng)時(shí)，微嫁接成活率可達(dá)90％以上，為西瓜嫁接相關(guān)理論研究和種質(zhì)資源創(chuàng)新研究奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
　　4.將建立的高效再生體系應(yīng)用于西瓜多倍體選育工作，開(kāi)展了西瓜四倍體離體誘變技術(shù)研究。研究結(jié)果表明，誘變劑秋水仙素的濃度及處理時(shí)間對(duì)誘變率影響較大，外植體在添加濃度為0.1％的秋水仙素的培養(yǎng)基上處理72 h，不定芽誘導(dǎo)率62.5％，四倍體誘導(dǎo)率25％，不定芽增殖系數(shù)為3.6。同時(shí)，組織培養(yǎng)階段再