西瓜矮小突变体dsh的突变类型和相关机理的研究

Study on The Mutant Versions And Mechanism of Dwarf Mutant Dsh in Watermelon

作者: 专业:作物遗传育种 导师:李国申 年度:2015 学位:硕士  院校: 沈阳建筑大学

Keywords

        西瓜常规栽培植株蔓较长,单位面积土地种植密度低,土地利用率低。而西瓜短蔓植株适于高密度栽培,方便特色种植和管理,在农业生产上具有广阔的发展前景,因此西瓜短蔓优质新品种的培育在西瓜育种中的地位日益突出。为了给西瓜短蔓新品种的培育提供理论依据和性状优良稳定的种质材料,本研究对野生型(WT)西瓜的一个自然矮小突变体dsh及它们的F1代、F2代及BC1代植株进行研究。依据蔓型对WT和dsh西瓜进行了形态指标和遗传分析、生理生化指标差异比较分析、激素敏感性分析、石蜡切片观察、水溶蛋白差异性分析的研究。结果表明:(1)矮小植株dsh与WT植株在主蔓长度、分枝数量、叶片长宽、雄花数量、单瓜重量、单株果实数量等方面均差异显著,F1与WT各形态指标相近。对dsh的遗传学分析表明:控制该西瓜蔓型的基因是一对独立的等位基因,其中dsh的矮小性状是由隐性基因控制的,WT的蔓生性状是由显性基因控制的。(2)西瓜WT植株不同发育时期的抗性生理指标和叶绿素含量优于dsh。25 d后的叶绿素含量显示:dsh呈下降趋势且显著低于WT的水平;WT呈上升趋势,在西瓜进行营养生长和生殖生长的关键时期提供充足的能量。不同发育时期,dsh与WT叶片和节间:MDA含量呈上升趋势,且dsh显著高于WT,即dsh的膜脂过氧化程度比较严重;SOD、POD、CAT活性呈下降趋势,且dsh显著低于WT,即膜脂过氧化过程中dsh植株的保护酶活性显著低于WT。(3)西瓜矮小植株dsh不是激素缺陷型突变体也不是激素不敏感型突变体。不同浓度的BR、IAA、GA3喷洒处理后皆没有使dsh恢复至WT株型水平,BR和IAA反而在一定程度上抑制了蔓的生长,故该突变类型不是激素缺陷型;但dsh和WT植株对GA3激素有敏感性,喷洒处理后分别使dsh和WT植株的蔓长增加了49.40%和69.58%,故该突变类型不是激素不敏感型。BR和IAA能促进dsh和WT植株叶柄的伸长,对蔓的伸长有抑制作用;GA3对二者的蔓和叶柄的伸长均有促进作用,但不能使矮小植株dsh恢复至WT植株的对照水平。(4)西瓜矮小植株dsh的产生可能是由于细胞数量较少造成的。对dsh与WT植株的胚轴伸长率的研究结果是:二者胚轴伸长规律一致,在萌发后的2-4 d内伸长速度较快,7 d后均进入伸长停滞期,但WT植株的胚轴伸长速率大于dsh。对二者7 d胚轴和35 d节间的石蜡切片观察显示:dsh 7 d胚轴和35 d节间细胞体积均大于WT植株,即细胞数量少于WT植株。激素处理后的35 d节间观察表明:BR、IAA、GA3各激素处理后dsh植株节间细胞仍大于WT植株的节间细胞,即激素处理后dsh植株细胞数量仍是较少。(5)西瓜矮小植株dsh基因型的改变对蛋白质谱带的表达无显著影响。不同组织的蛋白谱带不同,相同组织的不同时期蛋白谱带不同,但dsh及WT植株的蛋白谱带在相同时期相同组织内的蛋白谱带没有显著差异。
    
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