【摘要】：百合(Lilium spp.)在世界花卉產(chǎn)業(yè)中占有重要地位。多倍體育種是培育性狀優(yōu)良的新品種和恢復遠緣雜交F1代育性的有效途徑,其中無性多倍化和有性多倍化是多倍體育種的主要方式。我國擁有眾多的百合資源,但在百合育種方面起步較晚,自主培育的商品性狀優(yōu)良、在國際范圍內(nèi)被廣泛認可的品種尚少。本研究圍繞百合離體染色體加倍、2n配子的誘導、三倍體中天然可育配子發(fā)生及其細胞學機制,以及多倍體檢測等染色體加倍技術進行了研究,主要結果如下:(1)建立了以試管鱗莖為材料的離體染色體加倍技術流程。根據(jù)Lg(34)正交設計分析,比較了不同預培養(yǎng)時間、秋水仙素濃度和處理時間對四倍體誘導率的影響,優(yōu)化了異源四倍體誘導的最佳處理組合為鱗片預培養(yǎng)6天、0.05%的秋水仙素處理24h。為分析秋水仙素誘導獲得的四倍體植株的核型穩(wěn)定性,結合45S-FISH和GISH進行了核型分析,結果表明四倍體在經(jīng)過多代繁殖后具有穩(wěn)定的核型結構。與二倍體相比,四倍體植株在表型性狀上表現(xiàn)出多倍體植株的大部分特征�；ǚ塾詸z測后回交共獲得258個基因型回交一代三倍體雜種,表明遠緣雜種F1代在四倍體水平恢復了育性。(2)建立了以種子為材料的離體染色體加倍技術及快速倍性鑒定流程。在離體培養(yǎng)條件下,萌動培養(yǎng)7天的種子,經(jīng)0.10%的秋水仙素溶液處理36h誘導效果最好,四倍體誘導率達44.43%。通過下胚軸膨大植株數(shù)與四倍體植株數(shù)之間的相關性分析得出,相關性達73.97%,表明有斑百合種子下胚軸的膨大可作為早期篩選多倍體的有效指標。二倍體植株與四倍體植株存在明顯的表型差異。研究還發(fā)現(xiàn),植株外部形態(tài)變化不僅存在于二倍體和四倍體之間,而且不同基因型的四倍體之間也存在差異。(3)建立了亞洲百合人工誘導2n花粉的技術流程。提出以單株最大花蕾發(fā)育形態(tài)為參照即時判別亞洲百合減數(shù)分裂進程的方法。在對同一單株不同大小花蕾減數(shù)分裂進程檢測的基礎上,發(fā)現(xiàn)單株最大花蕾小孢子母細胞減數(shù)分裂處于中期Ⅰ,其余大部分小孢子母細胞減數(shù)分裂處于前期Ⅰ-中期Ⅰ,為秋水仙素人工誘導2n花粉的最佳處理時期、最佳的處理濃度為0.2%,最高2n花粉誘導率為18.3%。利用2n花粉雜交共獲得40個基因型三倍體開花植株。(4)以遠緣雜種三倍體OT雜種系中具可育雌雄配子的品種為材料,驗證其配子的育性及其雄配子形成的細胞學機制�；ǚ廴旧兔劝l(fā)觀察表明:該基因型能產(chǎn)生具有活力的單�；ǚ酆瓦B體花粉,大部分萌發(fā)的連體花粉具有兩根花粉管。小孢子母細胞減數(shù)分裂觀察表明,減數(shù)分裂過程中異常的紡錘體定向、細胞質(zhì)分裂異常和細胞融合現(xiàn)象等是產(chǎn)生功能性雄配子的主要細胞學機制。以三倍體為親本進行正反交共獲得275個基因型的再生植株。對28個雜交后代進行倍性檢測,染色體數(shù)目為24-36,表明該三倍體能產(chǎn)生具有活力的單倍體配子(x)、未減數(shù)配子(2x)和非整倍體配子。
【圖文】：

．．．將無菌組培苗轉(zhuǎn)接到培養(yǎng)基配方為ＭＳ＋８０ｇ／Ｌ蔗糖＋７ｇ／Ｌ瓊脂＋ｌｇ／Ｌ邋ＡＣ邋（ｐＨ＝５．８）逡逑的淲莖膨大培養(yǎng)基中。選取培養(yǎng)４個月，直徑為１．５－１．８ｃｍ的無菌組培小淲莖。剝?nèi)″义蠝W莖中層和外層淲片，橫切鱗片基部寬0．８－ｌｃｍ的切片，接種到培養(yǎng)基配方為ＭＳ＋２逡逑ｍｇ／Ｌ邋６－ＢＡ＋０．１邋ｍｇ／ＬＮＡＡ＋３０ｇ／Ｌ蔗糖＋７ｇ／Ｌ瓊脂（ｐＨ＝５．８）的不定芽誘導培養(yǎng)基，預培逡逑養(yǎng)６、１５和２５天后進行后續(xù)實驗。培養(yǎng)條件為溫度２２±２°Ｃ，，光照強度４５＠0１邋／ｍ２／ｓ，逡逑光照時間每天１６ｈ。逡逑２．１．３．離體多倍體誘導逡逑秋水仙素用２％的ＤＭＳ？溶解，配制成質(zhì)量百分含量為１％的母液，存放在棕逡逑色瓶４°Ｃ保存，使用時稀釋母液至質(zhì)量百分含量為０．０５和０．１０％的溶液，以無菌蒸餾逡逑水為對照（相當于秋水仙素質(zhì)量百分含量為0％），高壓１１８°Ｃ滅菌１８ｍｉｍ備用。將不逡逑定芽誘導培養(yǎng)６、１５和２５天的鱗片切片（圖２－１）從組培瓶中取出，無菌水沖洗三遍，逡逑去除淲片上附著培養(yǎng)基，無菌濾紙吸千水分，將淲片浸泡在預先滅菌過的秋水仙素溶逡逑液中。靜置于組培室黑布覆蓋，分別浸泡１８、２４和３６ｈ。通過對無菌試管小鱗莖鱗逡逑片切片不同預培養(yǎng)時間，不同秋水仙素濃度及不同處理時間參照正交表設計三因素三逡逑水平正交試驗。每個處理１０個淲片切片，重復３次，共９個組合。數(shù)據(jù)以平均值土逡逑

邐百合多倍體誘導技術及多倍化效應研宄邐逡逑表２－６單變量方差多重比較分析逡逑Ｔａｂｌｅ邋２－６邋Ｍｕｌｔｉｐｌｅ邋ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ邋ａｎａｌｙｓｉｓ邋ｉｎ邋ＡＮＯＶＡ逡逑處理（天）四倍體誘導率（％）邋處理邋（％）邐四倍體誘導率（％）處理邐（ｈ）四倍體誘導率（％）逡逑６邐３１．９５±９．０８ａ邐秋水邐０．００邐０．００±０．００ｂ邐１８邐８．６６±３．３８ｃ逡逑預培養(yǎng)邐處理逡逑１５邐９．２０±３．２３ｃ邐仙素邐０．０５邐３０．１５±６．００ａ邐２４邐３１．５５±８．４６ａ逡逑時間邐時間逡逑２５邐２０．８３士邋６．８０ｂ邐濃度邋０．１０邐３１．８２±７．４５ａ邐３６邐２１．７７士邋７．４６ｂ逡逑￣注：均值代表三個重復的平均值±標準誤，同列數(shù)據(jù)小寫字母表示Ｐ＜０．０５，相同字母之間表示差逡逑異不顯著，不同字母之間表示差異顯著。逡逑綜上所述，百合遠緣雜交ＦＯ雜種無菌鱗片切片異源四倍體誘導的最佳處理組合逡逑為：淲片切片預培養(yǎng)７天、０．０５％的秋水仙素處理２４ｈ。正交試驗篩選的最佳組合正逡逑好為正交表中的處理組合２。逡逑邐—
【學位授予單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S682.29

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 吳青青;夏景烽;石樂娟;胡小京;李英;;應用percoll密度梯度離心分離百合花粉的研究[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2015年19期

2 郭思佳;王倩;梁隱泉;劉冬云;;幾種百合花粉生活力測定及貯藏條件研究[J];江蘇農(nóng)業(yè)科學;2015年09期

3 鐘程;田鑫;劉倫沛;李性苑;楊芩;;秋水仙素誘導貴州野生淡黃花百合的多倍體[J];貴州農(nóng)業(yè)科學;2015年08期

4 周玲云;鄧敏;高素萍;;離體條件下2種除草劑誘導瀘定百合多倍體的比較研究[J];西北植物學報;2015年07期

5 劉洋;楊利平;;朝鮮百合離體多倍體誘導[J];河北農(nóng)業(yè)大學學報;2015年03期

6 王衛(wèi)鋒;張歲岐;;不同倍性小麥氣孔特征隨葉位變化及其對水分利用效率的調(diào)控[J];植物生理學報;2015年04期

7 陳艾;楊利平;譚艷;彭春濤;唐彪;;秋水仙素誘變離體卷丹多倍體的研究[J];植物遺傳資源學報;2014年06期

8 房磊;楊斌;張偉娜;辛昊陽;高婷婷;施季森;郭佳;席夢利;;異源三倍體為父本的百合雜交后代倍性調(diào)查及FISH分析[J];分子植物育種;2014年01期

9 邵果園;鄭偉尉;徐凱;;氨磺樂靈在園藝植物倍性育種上的應用[J];中國南方果樹;2013年06期

10 簡佳;方李琴;譚欣;袁國良;徐萍;周樹軍;;盆栽亞洲百合的雜交和染色體加倍[J];農(nóng)業(yè)生物技術學報;2013年05期

相關博士學位論文 前2條

1 何燕紅;萬壽菊雄性不育性狀的遺傳分析及其育種應用[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2010年

2 胡鳳榮;百合種質(zhì)資源鑒定與組培快繁技術體系研究[D];南京林業(yè)大學;2007年

相關碩士學位論文 前10條

1 杜國輝;墨蘭×兔耳蘭雜交后代2n雄配子的發(fā)生及應用[D];華南農(nóng)業(yè)大學;2016年

2 張懷林;三倍體卷丹的組織培養(yǎng)多倍體誘導研究[D];山西農(nóng)業(yè)大學;2015年

3 袁國良;用三倍體作母本實現(xiàn)百合種質(zhì)滲入育種[D];浙江大學;2014年

4 方李琴;二倍體OT百合2n配子產(chǎn)生及雜交后代鑒定[D];浙江大學;2013年

5 任貴玲;不同倍性亞洲百合品種與青島百合雜交育種研究[D];浙江大學;2012年

6 賈蓮;亞洲百合花粉染色體加倍技術的研究[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學;2010年

7 夏晶;不同倍性百合（Lilium spp.）雜交后代胚挽救及染色體分析[D];西南大學;2010年

8 段超;幾種百合組織培養(yǎng)及多倍體育種技術的研究[D];北京林業(yè)大學;2009年

9 何林;切花百合離體繁殖與多倍體培育的研究[D];西南大學;2007年

10 張靜;百合體細胞和雄配子體染色體加倍的研究[D];南京林業(yè)大學;2007年

本文編號：2674110