草地早熟禾無(wú)融合生殖激素調(diào)控機(jī)理的研究.pdf

1、無(wú)融合生殖育種，是育種學(xué)科的新領(lǐng)域，將使雜種優(yōu)勢(shì)向深層次發(fā)展。由于其在農(nóng)業(yè)應(yīng)用上的巨大潛力，近年來(lái)吸引了很多科學(xué)家的注意。但是目前無(wú)融合生殖研究中仍然存在很多問(wèn)題：例如現(xiàn)有的對(duì)無(wú)融合生殖遺傳機(jī)制了解甚少，而植物激素可能對(duì)無(wú)融合生殖起重要的調(diào)控作用，但至今仍未有任何關(guān)于激素對(duì)無(wú)融合生殖調(diào)控的較系統(tǒng)的研究。針對(duì)這種情況，本課題主要進(jìn)行了兩方面的研究。第一部分是比較草地早熟禾無(wú)融合生殖品種、中間兼性品種與有性生殖品種在胚胎發(fā)育過(guò)程中內(nèi)源植物激

2、素水平動(dòng)態(tài)變化的差異。第二部分是噴施外源激素來(lái)研究激素對(duì)多胚苗的誘導(dǎo)效應(yīng)，從而解析植物激素對(duì)無(wú)融合生殖的調(diào)控機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果如下： (1)在不同的穗部發(fā)育階段，無(wú)融合生殖品種(Moonlight)、中間品種和有性品種(Rite)三個(gè)品種的內(nèi)源激素含量有明顯的差異。孕穗時(shí)，MoonlightABA含量明顯高于Rite，差異極顯著(p＜0.01)；抽穗時(shí)明顯低于Rite，差異顯著(p＜0.05)；抽穗2d、開(kāi)花時(shí)明顯高于Rite，差異

3、極顯著(p＜0.01)。在不同發(fā)育時(shí)期內(nèi)(除了抽穗50％和開(kāi)花)，Moonlight的t-ZR含量顯著高于Rite。抽穗時(shí)MoonlightZR/ABA顯著低于Rite；而小穗減數(shù)分裂前后(抽穗2d、開(kāi)花)，MoonlightZR/ABA比值顯著高于Rite，其值最高達(dá)到2.73。中間品種的激素含量和變化趨勢(shì)介于Moonlight和Rite之間，更傾向于與Rite相似。 穗部?jī)?nèi)源植物激素的ELISA測(cè)定和胚囊細(xì)胞內(nèi)植物激素的免疫

4、膠體金定位研究?jī)煞矫娴慕Y(jié)果表明：胚囊母細(xì)胞發(fā)育和減數(shù)分裂期是決定無(wú)融合生殖途徑的關(guān)鍵時(shí)期，而此時(shí)胚珠或胚囊細(xì)胞內(nèi)高水平的細(xì)胞分裂素和低水平的ABA或者高的ZR/ABA可能是不同生殖途徑發(fā)育的重要調(diào)控因子。 (2)不同激素或植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(除了GA3以外)，對(duì)多胚苗的誘導(dǎo)確實(shí)存在很好的效果，但不同激素之間(除了GA3)差異不明顯，而同種激素不同濃度、不同次數(shù)處理之間具有一定的規(guī)律性。6-BA、丁酰肼、2,4-D在中等濃度下隨著處理

5、次數(shù)的增加，誘導(dǎo)的多胚苗率呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，總體趨勢(shì)是處理1次、3次＞5次，1次和3次之間差異不明顯；同一處理次數(shù)(處理1次)，中濃度6-BA、丁酰肼誘導(dǎo)效果明顯高于低、高濃度和對(duì)照，低高濃度差異不明顯，而2,4-D不同濃度之間差異不顯著，同時(shí)6-BA早期噴施效果優(yōu)于晚期，但丁酰肼相反，是晚期噴施效果普遍優(yōu)于早期；2,4-D+6-BA聯(lián)合誘導(dǎo)多胚苗效果較好，四個(gè)時(shí)期均能誘導(dǎo)出較高的多胚苗率，誘導(dǎo)規(guī)律與2,4-D單獨(dú)誘導(dǎo)效應(yīng)規(guī)律相似；100

6、mg/L的GA3不同時(shí)期處理對(duì)多胚苗率誘導(dǎo)效果均不好，除了抽穗時(shí)期多苗率為2.00％，略高于自然發(fā)生頻率之外，其它時(shí)期反而低于對(duì)照自然發(fā)生頻率。就發(fā)育時(shí)期而言，抽穗100％時(shí)期的各個(gè)處理(除了GA3)，均誘導(dǎo)出了較高的多胚苗率，其效應(yīng)明顯高于其它時(shí)期的處理。 (3)誘導(dǎo)產(chǎn)生的后代，直接用細(xì)胞學(xué)方法鑒定其染色體倍性，因草地早熟禾的染色體數(shù)目多，染色體較小，難度較大。通過(guò)對(duì)比測(cè)定氣孔密度、氣孔縱徑，可以間接鑒定誘導(dǎo)植株后代的變異。本