若干甘藍型油菜葉片和莖桿突變體的形態(tài)學(xué)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

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。本試驗以甘藍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突變體的突變性狀進行了初步形態(tài)學(xué)及細胞學(xué)研究,主要結(jié)果如下:
  1、黃化葉片突變體研究:以本實驗室通過EMS誘變得到的4個黃化葉突變體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個黃化葉突變體幼苗期開始表現(xiàn)葉片黃化,植株長勢比野生型弱,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葉肉細胞結(jié)構(gòu)疏松,細胞內(nèi)有淀粉粒,柵欄組織由2-3層細胞排列而成,但排列不整齊,海綿組織細胞間隙較大。NJ-CDM-2葉肉細胞內(nèi)淀粉粒數(shù)量減少,細胞多為短柱

5、細胞,柵欄組織及海綿組織細胞層數(shù)較多。NJ-CDM-3葉肉細胞多為短柱狀細胞且排列緊密,細胞內(nèi)淀粉粒數(shù)量較少。NJ-CDM-4葉肉細胞多為短柱細胞,柵欄組織細胞層數(shù)較多,但細胞間隙較大,細胞內(nèi)無淀粉粒。這四種黃化突變體葉片解剖的共性特征是:葉肉細胞多為短柱狀細胞,柵欄組織排列不緊密,海綿組織細胞間隙較大、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

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葉肉細胞排列緊致,細胞體積小、密度大且層數(shù)較多;葉尖處的細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胞過度生長所致。(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)突變體下胚軸細胞長度比野生型短,而激素處理后的下胚軸細胞長度明顯伸長,均超過野生型下胚軸細胞長度。其中GA3處理后的

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