[农林牧渔]植物空间诱变育种

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1、摘要3ABSTRACT4缩略语表61.前沿71.1诱变育种及其所取得的成就71.1.1诱变育种的简要回顾71.1.2诱变育种所取得的成就71.2植物空间诱变育种研究进展81.2植物空间诱变育种的概念及特点81.2.2空间诱变技术在植物育种中的应用81.3空间环境诱发植物变异的因素111.3.1空间微重力111.3.2空间辐射121.3.3其他诱变因素的复合效应121.4空间诱变的生物学效应131.4.1空间环境对植物遗传变异的影响131.4.2空间环境对植物形态性状的影响141.4.3空间环境对细胞亚显微结构的影响151.4.4空间环

2、境对植物生理生化的影响161.4.5空间环境对植物蛋白质的影响171.4.6空间环境对植物遗传物质DNA的影响171.5本研究的目的和内容212.材料与方法222.1材料222.1.1农艺性状及生理生化研究供试材料及处理222.1.2诱变突变体材料222.2所用试剂、仪器和设备222.2.1分析所用引物：222.2.2化学试剂：232.2.3仪器和设备：232.3实验方法232.3.1田间种植方式232.3.2农艺性状调查和统计分析方法.242.4生理生化指标的测定242.4.1抗氧化系统酶粗酶液的提取24582.4.2过氧化氢酶（C

3、AT）酶活测定252.4.3过氧化物酶（POD）酶活测定252.4.4超氧化物岐化酶（SOD）酶活测定252.4.5丙二醛含量测定252.4.6叶绿素含量测定262.5种子水溶蛋白分析262.6棉花基因组DNA的提取262.7SSR和RAPD分析272.7.1SSR分析：272.7.2RAPD分析：272.8同工酶分析283.结果与分析293.1空间诱变处理对棉花SP1代的影响293.1.1空间诱变处理对SP1代生育进程的影响293.1.2空间诱变处理对棉花SP1代产量和纤维品质的影响293.1.3空间诱变处理对棉花SP1形态性状的影

4、响303.1.4空间诱变处理对棉花SP1叶绿素含量的影响313.1.5空间诱变处理对棉花SP1抗氧化系统酶酶活及丙二醛含量的影响323.2空间诱变处理对棉花诱变二代的影响343.2.1空间诱变处理对棉花诱变二代产量和纤维品质的影响343.2.2空间诱变处理对棉花诱变二代农艺性状的影响353.2.3空间诱变对棉花SP2代生育期的影响413.2.4空间诱变处理棉花SP2代突变类型和突变率413.3空间诱变突变体的多态性分析433.3.1种子水溶蛋白分析433.3.2空间诱变突变体的分子多态性分析443.3.3空间诱变突变体的同工酶分析46

5、3.4结论与讨论483.4.1空间诱变处理对棉花生育期的影响483.4.2空间诱变处理对棉花形态形状和纤维品质的影响483.4.3空间诱变处理对棉花生理生化的影响493.4.3空间诱变处理对棉花突变体多态性的影响493.4.4存在问题及工作设想50参考文献51致谢5958摘要太空环境通过高真空、微重力、强辐射、高能粒子辐射、交变磁场及其它因素的单独或复合作用，影响植物的生长发育，诱发植物体不同水平的突变。这是扩大遗传变异，创造新种质和培育新品种的重要方法之一。本文研究了空间诱变处理棉花种子，对SP1辐射生物学效应，SP2代的棉花的诱变

6、效应，及部分形态突变体的多态性分析。主要结果如下：⑴空间诱变处理对棉花生育期的影响。对三个棉花高世代品系航天搭载研究结果表明，航天搭载处理可以引起棉花生育期的变化，不同棉花品种结果不同，诱变当代S2498、SGK394全生育期比地面对照增加2和3天，108619比地面对照减少3天.诱变2代三个品种的生育期向缩短和延长两个方向变化，生育期缩短株行数与生育期延长株行数所占比例大致相同。说明通过航天诱变处理缩短棉花生育期是有效的，航天诱变处理可以缩短棉花生育期4-7天。⑵空间诱变处理对棉花农艺性状的影响。SP1代3个棉花品种的子叶面积、苗高

7、、真叶数、功能叶面积、株高的变异系数大于各自地面对照，说明空间诱变诱变处理可以引起棉花广泛变异。SP2代农艺性状与地面对照相比发生双向变化，不同品种变化不同。空间诱变可以引起纤维品质变化，相比其他性状变化不明显。⑶空间诱变对棉花生理生化的影响。诱变当代抗氧化系统酶（SOD，CAT，POD）活性分析结果表明，空间诱变处理引起棉花生理性状发生显著变化，并且三者变化的不一致性说明，三者对空间环境的敏感型存在一定差异；从分析结果看，敏感程度由大到小一次依次为CAT〉POD〉CAT.⑷空间诱变对棉花发育的影响。通过对形态突变体后代子叶进行SOD

8、、POD、CAT同工酶进行分析，结果表明，空间诱变处理造成不同突变体酶带不同，表现为酶带增加或减少，变化由大到小分别为POD〉CAT〉SOD.POD可以作为选择突变体的早期指标。⑸空间诱变处理对棉花种子蛋白的影响。通过对