若干甘藍(lán)型油菜葉片和莖桿突變體的形態(tài)學(xué)研究.pdf

1、突變體在農(nóng)作物品種改良、功能基因研究等方面具有十分重要的意義。本試驗(yàn)以甘藍(lán)型油菜葉片和莖桿形態(tài)性狀突變體為材料，通過田間性狀調(diào)查、葉綠素含量測(cè)定、葉片解剖結(jié)構(gòu)觀察、葉綠體超微結(jié)構(gòu)研究及植物激素處理對(duì)突變體的突變性狀進(jìn)行了初步形態(tài)學(xué)及細(xì)胞學(xué)研究，主要結(jié)果如下:
　　1、黃化葉片突變體研究:以本實(shí)驗(yàn)室通過EMS誘變得到的4個(gè)黃化葉突變體NJ-CDM-1、NJ-CDM-2、NJ-CDM-3和NJ-CDM-4為材料，開展工作，結(jié)果如下:<

2、br>　　(1)突變體葉色表型:4個(gè)黃化葉突變體幼苗期開始表現(xiàn)葉片黃化，植株長(zhǎng)勢(shì)比野生型弱，且葉片黃化程度都隨著溫度降低而加深。抽薹期逐漸變綠。NJ-CDM-1和NJ-CDM-2抽薹期后，葉色變成正常綠色;NJ-CDM-3抽薹后，葉色逐漸轉(zhuǎn)為黃綠色;NJ-CDM-4抽薹期后逐漸由黃色轉(zhuǎn)為黃綠色，其株型矮小。四種葉色突變體在生育進(jìn)程中，葉色表現(xiàn)存在明顯差別。5葉期，NJ-CDM-1、NJ-CDM-2、NJ-CDM-3和NJ-CDM-4的葉

3、綠素a的含量分別為野生型的49.3％、44.7％、43.6％、39.1％，葉綠素b的含量分別為野生型含量的29.0％、34.0％、30.7％、27.3％，葉綠素a/b的比值分別為野生型的1.722倍、1.325倍、1.423倍和1.436倍。抽薹期，以上4種黃化突變體葉綠素a的含量分別為野生型的49.9％、63.0％、38.5％、31.1％，突變體葉綠素b的含量分別為野生型含量的43.3％、63.6％、40.4％、30.5％，葉綠素a/

4、b的比值接近于野生型，說明突變體在抽薹期葉片內(nèi)葉綠素b的含量較之葉綠素a有更大幅度的上升。因此，黃化突變體中葉綠素的含量均低于野生型，而突變體黃化性狀與其葉綠素含量尤其是葉綠素b的含量相關(guān)。
　　(2)石蠟切片觀察:觀察了四種黃化突變體苗期葉片的解剖特征。突變體NJ-CDM-1葉肉細(xì)胞結(jié)構(gòu)疏松，細(xì)胞內(nèi)有淀粉粒，柵欄組織由2-3層細(xì)胞排列而成，但排列不整齊，海綿組織細(xì)胞間隙較大。NJ-CDM-2葉肉細(xì)胞內(nèi)淀粉粒數(shù)量減少，細(xì)胞多為短柱

5、細(xì)胞，柵欄組織及海綿組織細(xì)胞層數(shù)較多。NJ-CDM-3葉肉細(xì)胞多為短柱狀細(xì)胞且排列緊密，細(xì)胞內(nèi)淀粉粒數(shù)量較少。NJ-CDM-4葉肉細(xì)胞多為短柱細(xì)胞，柵欄組織細(xì)胞層數(shù)較多，但細(xì)胞間隙較大，細(xì)胞內(nèi)無淀粉粒。這四種黃化突變體葉片解剖的共性特征是:葉肉細(xì)胞多為短柱狀細(xì)胞，柵欄組織排列不緊密，海綿組織細(xì)胞間隙較大、結(jié)構(gòu)松散。但是NJ-CDM-1突變體的淀粉粒較多，其余三者很少。
　　(3)電鏡觀察:野生型油菜葉綠體形狀規(guī)則，類囊體膜系統(tǒng)發(fā)達(dá)

6、且高度分化，基粒數(shù)量多，含有較大的淀粉顆粒。NJ-CDM-1葉綠體呈紡錘狀沿細(xì)胞壁排列，葉綠體中也含有淀粉顆粒，但淀粉粒數(shù)量多、體積小，且類囊體膜分化不完全，形狀彎曲，基粒片層數(shù)較少。NJ-CDM-2葉綠體堆疊且結(jié)構(gòu)不規(guī)則，內(nèi)類囊體膜分化完全，基粒數(shù)量、基粒片層垛疊層數(shù)以及基質(zhì)片層比較正常，但淀粉粒少，且含有質(zhì)體小球。NJ-CDM-3葉綠體畸形，葉綠體內(nèi)類囊體膜的數(shù)量極少且未分化，無垛疊的基粒片層，有較多質(zhì)體小球，無淀粉粒。NJ-CDM

7、-4葉綠體內(nèi)類囊體膜數(shù)量較多，但未形態(tài)畸形，基粒數(shù)量少，部分類囊體膜發(fā)生膨脹，基質(zhì)內(nèi)存在囊泡及質(zhì)體小球。這些觀察說明，黃化突變體的葉綠體均有不同程度的缺陷，而各突變體的葉綠體形態(tài)也有較大差別。
　　2、下卷葉突變體M423的形態(tài)學(xué):(1)石蠟切片觀察結(jié)果:突變體M423葉肉細(xì)胞排列緊致，細(xì)胞體積小、密度大且層數(shù)較多;葉尖處的細(xì)胞密度高于其他部位。因此，葉片反卷可能是是由于葉尖處細(xì)胞過度生長(zhǎng)所致。(2)電鏡觀察:M423的葉綠體結(jié)構(gòu)

8、正常，但葉綠體較短且厚度增加，葉綠體內(nèi)基粒數(shù)量少，基粒片層較厚。說明突變體葉綠體畸形。
　　3、激素處理矮稈突變體M176的下胚軸解剖:以矮稈突變體M176為材料，向MS培養(yǎng)基中分別加入GA3、IAA及BR，恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)使M176種子萌發(fā)，觀察種子下胚軸伸長(zhǎng)情況。突變體M176的下胚軸比野生型短，石蠟切片觀察發(fā)現(xiàn)突變體下胚軸細(xì)胞長(zhǎng)度比野生型短，而激素處理后的下胚軸細(xì)胞長(zhǎng)度明顯伸長(zhǎng)，均超過野生型下胚軸細(xì)胞長(zhǎng)度。其中GA3處理后的