基于軟X射線輻照的西瓜單性結(jié)實機理研究
發(fā)布時間:2020-06-27 00:50
【摘要】:西瓜在全世界都廣泛種植,西瓜一直都深受人們喜愛的水果之一,其籽粒偏多也給食用造成了一定的不便,單性結(jié)實的無籽西瓜有助于提升西瓜的食用品質(zhì)和商業(yè)價值。目前,西瓜主要還是通過四倍西瓜和二倍體西瓜雜交而獲得的三倍體無籽西瓜,但其育種過程時間長、育種成本高、育種過程復雜,難以使其普遍推廣。本研究確定了用軟X射線照射后的花粉可以誘導產(chǎn)生單性結(jié)實,并且進一步研究西瓜單性結(jié)實的機理。通過單性結(jié)實內(nèi)源激素的變化、外源激素的處理、激素抑制劑的施用、相關激素合成及響應基因的表達分析,得到了研究成果如下:1.X射線輻照西瓜花粉后再去授粉可導致西瓜單性結(jié)實用軟x輻射的花粉,輻射總量為200Gy、400Gy、600Gy、800Gy,用這些花粉去授粉西瓜子房。并且隨輻照劑量的增加,種子數(shù)減少。800Gy的軟x射線輻照西瓜花粉能成功誘導完全無籽的單性結(jié)實,并且與正常結(jié)實的西瓜果實相比,其性狀、大小沒有多大差異。這是一種誘導西瓜單性結(jié)實穩(wěn)定的技術。經(jīng)過軟X射線照射后的花粉將會喪失掉功能,將此花粉授粉后不能完成正常的受精過程。而未授粉的西瓜果實不能自發(fā)地膨大發(fā)育,即西瓜不存在天然的單性結(jié)實的情況。2.生長素、細胞分裂素在單性結(jié)實的西瓜果實起著重要作用本研究以液質(zhì)聯(lián)用(LC-MS)的方法檢測了未授粉、正常授粉結(jié)實、軟X射線處理花粉誘導產(chǎn)生的單性結(jié)實的西瓜果實中的激素含量。生長素IAA和細胞分裂素IP(異戊烯基腺嘌呤)、ZR(反式玉米素)在單性結(jié)實的西瓜果實的早期明顯上升,而都在6-9天時開始下降;而赤霉素GA4在正常結(jié)實和單性結(jié)實中含量增加。而未授粉的西瓜果實中的生長素、赤霉素、細胞分裂素保持低水平。表明生長素、赤霉素、細胞分裂素參與到西瓜單性結(jié)實的發(fā)育過程中。并且生長素、細胞分裂素的合成基因在單性結(jié)實的西瓜中表達量增加。生長素合成途徑吲哚丙酮酸途徑中的限速酶黃素單加氧酶編碼基因ClYUCAA4 ClYUCCA6表達量劇增。細胞分裂素合成基因ClIPT3 ClIPT5在西瓜授粉后的單性結(jié)實中表達量增加。并且,外用生長素和細胞分裂素可以誘導未授粉的西瓜果實膨大。因此,生長素和細胞分裂素在單性結(jié)實的西瓜果實起著重要作用。3.赤霉素是調(diào)控西瓜果實后期的膨大本研究用單一植物激素及植物激素類似物去處理未授粉的西瓜子房。GA3、GA4無法誘導西瓜單性結(jié)實;用赤霉素抑制劑PCB、CCC去處理正常結(jié)實和單性結(jié)實的果實,無論是正常結(jié)實還是單性結(jié)實果實其早期坐果并不受到影響,但后期的膨大會受到抑制。而在外用高濃度的細胞分裂素的條件下這種抑制作用會消除,因此推測赤霉素可能與單性結(jié)無關,而與西瓜后期的膨大相關。
【學位授予單位】:浙江大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:S651
【圖文】:
圖1-1為番茄果實的整個發(fā)育生長過程(Srivastavaetal.,2005)逡逑Figure邋1-1邋The邋Development邋of邋the邋Tomato邋Fruit逡逑茄果實發(fā)育的四個階段。B.不同的激素在番茄果實發(fā)育中變化情況。C.番茄果實在發(fā)育生長過曲線。D.表示在果實發(fā)育中,所有與激素相關的基因參與到果實生長過程中的表徸情況,帶有該基因的表徸量下調(diào)。逡逑onal邋regulation邋of邋tomato邋fruit邋development.邋Shown邋are邋various邋phases邋of邋tomato邋fruit邋development邋(
2.2.1花后3天子房發(fā)育情況逡逑無論是正常結(jié)實的果實還是無籽果實,子房的發(fā)育膨大都在花后1-2天內(nèi)逡逑發(fā)生。由圖2-la可知正常授粉和用軟X射線輻照照射后的花粉授粉的子房在第逡逑二天相比于未授粉的子房有明顯的膨大跡象,而西瓜子房未經(jīng)授粉后不會出現(xiàn)逡逑膨大的現(xiàn)象
本文編號:2731117
【學位授予單位】:浙江大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:S651
【圖文】:
圖1-1為番茄果實的整個發(fā)育生長過程(Srivastavaetal.,2005)逡逑Figure邋1-1邋The邋Development邋of邋the邋Tomato邋Fruit逡逑茄果實發(fā)育的四個階段。B.不同的激素在番茄果實發(fā)育中變化情況。C.番茄果實在發(fā)育生長過曲線。D.表示在果實發(fā)育中,所有與激素相關的基因參與到果實生長過程中的表徸情況,帶有該基因的表徸量下調(diào)。逡逑onal邋regulation邋of邋tomato邋fruit邋development.邋Shown邋are邋various邋phases邋of邋tomato邋fruit邋development邋(
2.2.1花后3天子房發(fā)育情況逡逑無論是正常結(jié)實的果實還是無籽果實,子房的發(fā)育膨大都在花后1-2天內(nèi)逡逑發(fā)生。由圖2-la可知正常授粉和用軟X射線輻照照射后的花粉授粉的子房在第逡逑二天相比于未授粉的子房有明顯的膨大跡象,而西瓜子房未經(jīng)授粉后不會出現(xiàn)逡逑膨大的現(xiàn)象
【參考文獻】
相關期刊論文 前5條
1 張映;劉富中;陳鈺輝;連勇;;低溫下茄子單性結(jié)實特性的研究[J];中國蔬菜;2009年02期
2 李冰;潘秀清;武彥榮;高秀瑞;;溫度和果實發(fā)育與茄子單性結(jié)實的關系研究[J];華北農(nóng)學報;2008年06期
3 談心;楊宏;喬定君;馬欣榮;;干擾煙草GA 20-氧化酶siRNA植物表達載體的構(gòu)建及矮化煙草的產(chǎn)生[J];應用與環(huán)境生物學報;2008年01期
4 陳學好,曾廣文,曹碚生;園藝作物的單性結(jié)實及應用[J];植物生理學通訊;2001年06期
5 張上隆,陳昆松,葉慶富,陳大明,劉春榮;柑桔授粉處理和單性結(jié)實子房(幼果)內(nèi)源IAA、ABA和ZT含量的變化[J];園藝學報;1994年02期
相關博士學位論文 前1條
1 崔利;基于轉(zhuǎn)錄組學的黃瓜單性結(jié)實分子調(diào)控機理研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學;2013年
本文編號:2731117
本文鏈接:http://sikaile.net/nykjlw/yylw/2731117.html
最近更新
教材專著