【摘要】：利用小孢子培養(yǎng)技術可使小孢子進入胚胎發(fā)生階段,在1-3個月能得到單倍體(haploid)或雙單倍體(doubledhaploid)植株,1-2年內能產生性狀優(yōu)良的新品種或作為親本,加速作物育種過程。本試驗研究影響不結球白菜游離小孢子培養(yǎng)的因素,并對其胚胎發(fā)育過程和植株再生過程進行觀察研究,以期對不結球白菜游離小孢子培養(yǎng)技術的優(yōu)化進行補充。許多研究表明,體細胞胚胎發(fā)生相關類受體蛋白激酶(Somatic Embryogenesis Receptor-like Kinase,SERK)基因家族中的SERK1基因與體胚發(fā)生相關,最近一些研究表明SERK1基因與小孢子胚胎發(fā)生相關,本試驗對不結球白菜SERK基因家族進行了生物信息學研究和組織特異性表達研究,以了解SERK基因家族在不結球白菜中的功能。主要研究結果如下:1.本試驗以20個基因型的不結球白菜為材料,研究了小孢子不同發(fā)育時期的花瓣/花藥長度比(theratioofpetaltoantherlength,P/A)的對應關系,探討了基因型、低溫脅迫處理和頭孢噻胯對游離小孢子胚胎發(fā)生的影響,并對小孢子胚胎發(fā)育過程進行了觀察。結果表明:(i)當P/A為0.85-1.1時,不結球白菜小孢子大多數處于單核晚期。(ii)10個基因型出胚,出胚率為50%;出胚率最大的為H20,平均每十個花蕾出現(xiàn)胚狀體數7.75。(iii)4 ℃低溫處理1d比較容易出胚,但4 ℃低溫處理對胚胎發(fā)生能力的影響也與基因型有關。(iv)頭孢噻肟對出胚率的影響與基因型相關。這些研究為不結球白菜游離小孢子高效培養(yǎng)體系的優(yōu)化提供技術支持和補充。2.本試驗對不結球白菜小孢子植株再生過程進行了持續(xù)的觀察研究,并對獲得的小孢子植株通過流式細胞儀進行倍性鑒定。從胚狀體到再生幼苗階段,胚胎再生頻率跟基因型相關性很高,再生頻率為0-45.16%;鑒定的23棵植株中,21棵為DHs,2棵為單倍體,自然加倍率為91.3%。所得植株形態(tài)表現(xiàn)出明顯的多樣性。3.最近有研究表明,SERK1參與小孢子胚胎發(fā)生。本試驗采用生物信息學的方法對不結球白菜SERK基因家族進行鑒定及分析,并用兩個出胚率不同的不結球白菜品種'烏塌菜'和'四九菜心'的根、莖、葉、蕾(2 mm,2-3 mm,3 mm)和花七個部位,對不結球白菜SERK基因家族進行組織特異性表達分析。結果表明:不結球白菜SERK基因家族共有8個成員,命名為BcSERK01-BcSERK08。通過構建SERK家族NJ樹分析可知,BcSERK01與擬南芥SERK1的相似性為100%,而且通過進一步的MEME分析,兩者motif數量和結構完全相同,BcSERK01可能是擬南芥在不結球白菜中的同源結構。BcSERK蛋白結構由一個SP-LZ-LRR(1-5)-SPP-TM-Kinase-C末端區(qū)域組成;RT-qPCR數據表明BcSERK基因家族參與不結球白菜中的整個發(fā)育過程,其在小孢子胚胎發(fā)生中的作用還有待進一步研究。
【學位授予單位】：南京農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S634.3
【圖文】：

可以在１－２年內獲得純合的ＤＨｓ，這樣就很大程度上減少了育種時間，為育逡逑種工作者提供性狀優(yōu)良的品種，滿足消費者日益增長的需求和喜好。游離小孢子培養(yǎng)逡逑的操作步驟簡單，但是每個環(huán)節(jié)的影響因素很多（如圖２－１），而這些因素都有可能影逡逑響小孢子的胚胎發(fā)生率和植株再生。逡逑供體植株、花器言、小袍子邐痛逡逑的脅迫處理（時間、類型＇邐孟怎主、生邋＞、主、田地）逡逑Ｉ邋破、持—邐Ｌ邐ＳＩ逡逑１邐光照強度逡逑＼供體植株種植《＝栜人工光〉逡逑邐邐土壤ｉ度／水分管理逡逑花蕾大小小孢子發(fā)育階段邐害蟲控制（病害或蟲害）逡逑初級花蕾．次級花蕾．三級花蕾邐邐邐邐邐邋邐逡逑花蕾牧－時間（光周期）邐：＾｜＊｜邐逡逑花蕾收集n齲ǖ臀攏椅攏╁五危″危卞蚊鵓椒ǎɑ鎦�、处理时间）辶x希懾蚊鵓陀衛(wèi)霅伓齲媸憶祝臀攏╁義襄危危卞渭費梗ㄕ齷ɡ伲ヒ懼義希罰蓿鑠澹冢冢蹋桑歟櫻藻澹蓿ⅲ鰨ⅰ擼費狗椒ǎㄋ尋杌�、砑钵好撔棒）辶x希緘蹦嚷罰校齲危上啵鎪

本文編號：2749743