西瓜花藥和小孢子培養(yǎng)研究.pdf

1、在西瓜單倍體育種技術中，通過離體培養(yǎng)誘導西瓜花藥產生單倍性胚性愈傷組織，進而誘導產生胚狀體和單倍體再生植株，能簡化花藥培養(yǎng)的過程，加快單倍體育種的進程。西瓜研究主要集中在莖尖培養(yǎng)、原生質體培養(yǎng)、體細胞雜交、基因轉化和誘導體細胞無性系變異等生物技術途徑上，在西瓜上生物技術的應用途徑也在不斷拓寬，其研制和開發(fā)有了長足的進展。但是通過花藥培養(yǎng)進行西瓜的單倍體育種仍有很大的局限性。 本實驗以北京蔬菜研究中心的ZW22、ZW23、ZW24

2、、ZW25、ZW26、ZW27、261、271、331號(ZW系列屬于京欣系列瓜種，其余的均是野生品種)具有較多優(yōu)良性狀的F1代九種不同基因型西瓜品種為材料，用DAPI熒光染色法檢測花粉發(fā)育的時期，確定花蕾發(fā)育和花粉發(fā)育時期的關系，分別以花蕾的低溫處理和接種花藥的高溫預培養(yǎng)，光暗的對比培養(yǎng)，不同蔗糖濃度的培養(yǎng)以及12種不同激素組合的誘導培養(yǎng)基，探索西瓜花藥發(fā)育途徑和培養(yǎng)過程中的各種影響因素；通過觀察花藥小孢子的最佳發(fā)育時期，優(yōu)化花藥預處

3、理的條件，同時對于不同狀態(tài)的西瓜花藥愈傷組織進行分化處理。主要結果如下： 1.在西瓜花藥誘導愈傷組織的培養(yǎng)中，開花前期的花藥，愈傷組織誘導頻率較高，且愈傷組織生長迅速、質地致密，具有良好的分化潛力。 2.西瓜花藥培養(yǎng)的最佳時期是單核靠邊期到雙核期，在試驗中以花藥的色澤和花蕾的大小作為初步確定小孢子發(fā)育時期的標志。 3.西瓜花藥培養(yǎng)受多種因素的影響，既包括由植株本身所決定的基因型差異、小孢子的發(fā)育階段、花蕾的預處理

4、及供體植株的生理狀態(tài)等內在條件，也包括基本培養(yǎng)基成分～糖類、激素及培養(yǎng)條件等外界因素。研究表明，花蕾4℃處理2d再將接種后的花藥放入4℃冰箱預處理2d的誘導率最高，達到了57.84％。高溫預處理的褐化率很高，不易導出綠色致密的愈傷組織。黑暗條件比較容易產生愈傷組織，但是愈傷組織的質地很疏松，顏色發(fā)白；光照條件下產生愈傷組織比較慢，但質地很致密，顏色綠。在對ZW24和331號兩品種的對比試驗中，野生種331號在該培養(yǎng)基上愈傷組織誘導率達到

5、了68.42％。 4.建立了西瓜花藥愈傷組織誘導的實驗體系。確定了西瓜花藥愈傷組織誘導的最佳培養(yǎng)基為MS+KT0.5mg/L+6-BA0.5mg/L+NAA2.0mg/L，最佳預處理條件為4℃2d的處理，為基因轉化、細胞培養(yǎng)等方面的研究提供有用的參考數(shù)據(jù)。 5.固體培養(yǎng)時，蔗糖濃度60g/L的培養(yǎng)效果最好；在花藥愈傷組織的增殖培養(yǎng)中加入三十烷醇有利于提高綠色愈傷組織的誘導率。將長勢較好的愈傷組織轉到MS+三十烷醇2.0m

6、g/L+6-BA0.5mg/L上，76％的愈傷組織再生出叢生芽。叢生芽在MS+0.5mg/L的IBA上長出了根。 6.游離小孢子培養(yǎng)的過程中，早上采集花蕾其花粉活力較強。游離小孢子不同溫度處理以低溫4℃處理效果最差，高溫熱激36℃處理4d的效果較好。不同基因型的品種對溫度處理的敏感性不同，ZW22、ZW23、261號、271號4個品種比較，小孢子脫分化率最高的品種是271號。小孢子進行熱激處理后，在1/2NLN液體培養(yǎng)基上培養(yǎng)，