【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(fù)遠(yuǎn)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(rèn)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(dǎo)、三倍體中天然可育配子發(fā)生及其細(xì)胞學(xué)機(jī)制,以及多倍體檢測等染色體加倍技術(shù)進(jìn)行了研究,主要結(jié)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(shù)流程。根據(jù)Lg(34)正交設(shè)計(jì)分析,比較了不同預(yù)培養(yǎng)時(shí)間、秋水仙素濃度和處理時(shí)間對(duì)四倍體誘導(dǎo)率的影響,優(yōu)化了異源四倍體誘導(dǎo)的最佳處理組合為鱗片預(yù)培養(yǎng)6天、0.05%的秋水仙素處理24h。為分析秋水仙素誘導(dǎo)獲得的四倍體植株的核型穩(wěn)定性,結(jié)合45S-FISH和GISH進(jìn)行了核型分析,結(jié)果表明四倍體在經(jīng)過多代繁殖后具有穩(wěn)定的核型結(jié)構(gòu)。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(gè)基因型回交一代三倍體雜種,表明遠(yuǎn)緣雜種F1代在四倍體水平恢復(fù)了育性。(2)建立了以種子為材料的離體染色體加倍技術(shù)及快速倍性鑒定流程。在離體培養(yǎng)條件下,萌動(dòng)培養(yǎng)7天的種子,經(jīng)0.10%的秋水仙素溶液處理36h誘導(dǎo)效果最好,四倍體誘導(dǎo)率達(dá)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(guān)性分析得出,相關(guān)性達(dá)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(biāo)。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(dǎo)2n花粉的技術(shù)流程。提出以單株最大花蕾發(fā)育形態(tài)為參照即時(shí)判別亞洲百合減數(shù)分裂進(jìn)程的方法。在對(duì)同一單株不同大小花蕾減數(shù)分裂進(jìn)程檢測的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)單株最大花蕾小孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂處于中期Ⅰ,其余大部分小孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂處于前期Ⅰ-中期Ⅰ,為秋水仙素人工誘導(dǎo)2n花粉的最佳處理時(shí)期、最佳的處理濃度為0.2%,最高2n花粉誘導(dǎo)率為18.3%。利用2n花粉雜交共獲得40個(gè)基因型三倍體開花植株。(4)以遠(yuǎn)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(yàn)證其配子的育性及其雄配子形成的細(xì)胞學(xué)機(jī)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(xì)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(xì)胞質(zhì)分裂異常和細(xì)胞融合現(xiàn)象等是產(chǎn)生功能性雄配子的主要細(xì)胞學(xué)機(jī)制。以三倍體為親本進(jìn)行正反交共獲得275個(gè)基因型的再生植株。對(duì)28個(gè)雜交后代進(jìn)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(gè)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(dǎo)培養(yǎng)基，預(yù)培逡逑養(yǎng)６、１５和２５天后進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。培養(yǎng)條件為溫度２２±２°Ｃ，，光照強(qiáng)度４５＠0１邋／ｍ２／ｓ，逡逑光照時(shí)間每天１６ｈ。逡逑２．１．３．離體多倍體誘導(dǎo)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(shí)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(duì)照（相當(dāng)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(dǎo)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(yù)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(duì)無菌試管小鱗莖鱗逡逑片切片不同預(yù)培養(yǎng)時(shí)間，不同秋水仙素濃度及不同處理時(shí)間參照正交表設(shè)計(jì)三因素三逡逑水平正交試驗(yàn)。每個(gè)處理１０個(gè)淲片切片，重復(fù)３次，共９個(gè)組合。數(shù)據(jù)以平均值土逡逑

邐百合多倍體誘導(dǎo)技術(shù)及多倍化效應(yīng)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(dǎo)率（％）邋處理邋（％）邐四倍體誘導(dǎo)率（％）處理邐（ｈ）四倍體誘導(dǎo)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(yù)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(shí)間邐時(shí)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(gè)重復(fù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)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(yuǎn)緣雜交ＦＯ雜種無菌鱗片切片異源四倍體誘導(dǎo)的最佳處理組合逡逑為：淲片切片預(yù)培養(yǎng)７天、０．０５％的秋水仙素處理２４ｈ。正交試驗(yàn)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(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S682.29

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2674110