芝麻突变体的诱发与黄化突变体遗传规律的分析

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1、第一章文献综述弟一早义陬练尬芝麻(SesamumindicumL．)属胡麻科胡麻属，一年生草本植物，是一种古老的油料作物，主要分布在热带和温带地区。芝麻的主要产国有中国、印度、缅甸和苏丹，根据FAO的统计，上述国家芝麻产量占世界总产量的66％。我国的芝麻年总产量位居世界第一，约70万吨，而且因品质优良，在国际上占有重要地位。芝麻具有很高的营养价值，在食品、工业、制药、畜牧等生产生活方面都具有重要价值和研究意义n一1。诱变育种是目前被广泛运用的一种育种方式，是一种人工利用物理或化学诱变剂诱发作物发生不确定的突变，再通过对产生的多种形式的突变体进行鉴定和多世代

2、选择，直接或间接地将突变得到的突变作物培育成为在生产研究中可以被利用的农作物品种口。51。现阶段大量的研究和实践表明，诱变育种的优点是克服了育种的常规特点，如周期长、进程慢、难以获得突变性变异等，因此诱变育种在创造作物新品种、新种质、遗传材料、育种问题的解决和研究等方面取得重大的突破∞1。叶绿素是植物叶绿体内进行光合作用的最主要的色素。叶绿素合成缺陷突变是一类十分明显的性状突变，植物黄化突变体，又称失绿突变体，由于基因突变影响了叶绿体的表达，使叶绿体发育不完全，因此改变了叶绿素的含量，而叶绿素的含量与光合作用有着密切的关系，当叶片中的叶绿素含量下降到一定程

3、度时，导致了光合作用无法正常进行，植株表现为黄化。叶绿素合成缺陷突变体不仅在高等植物的光合作用、叶绿体发育机制以及细胞器的移植、细胞融合、遗传转化、基因表达调控等基础研究中具有重要意义，还可作为标记性状在杂种优势利用中应用。因此近几年，黄化突变体的研究越来越受到关注，越来越多的研究者开展叶绿素合成缺陷突变基因的定位、表达、调控和克隆以及叶色突变体作用机理等方面研究，并且发掘和鉴定控制叶绿素合成缺陷突变体的基因，总之，此类突变体的研究具有重要的理论意义和应用价值H吲。目前，国内外已在水稻、大豆、玉米、大麦、春小麦、油菜、棉花等多种作物中发现了此类突变体，其中

4、部分是自发出现的，而另一部分是利用各种诱变技术创造出的[7一16】芝麻突变体的诱发及黄化突变体遗传规律的研究1．1叶绿素缺乏突变体的种类由于突变位点的不确定性和多样性，叶绿素缺乏突变体的表型也会有随之产生多种不同叶色的突变。目前，在水稻中发现了多种叶色突变体，如黄绿突变体、淡黄突变体、鲜绿突变体、退绿突变体、紫叶突变体、白化苗和白绿苗等n7

5、；黄瓜幼苗非致死颜色突变体有5种：芽黄突变体、斑驳芽黄、黄色植物、黄子叶1号和黄子叶2号，其中黄子叶1号是表现为子叶是黄色的，然后转绿，2号是指子叶黄色的突变体n8-191；在大豆和玉米中分别发现了一个芽黄突变体和一个

6、白化突变体；而在大麦，小麦、矮牵牛和茶树等植物中分别发现了叶片阶段性白化的叶色突变。根据上述的研究报道可将叶绿素缺乏突变体按叶色的类型进行分类：将白化苗、黄叶、黄绿叶、淡绿叶和鲜绿叶等此类表现为单一叶色的突变体归纳为单一叶色突变体；斑驳和条纹叶色、黄绿嵌合体和白绿相嵌等多种颜色出现在同一叶片上的突变类型称为杂色或多色突变体；叶片阶段性白化和阶段性转绿的这类概括为阶段性失绿突变体。根据各种色素缺失的类型，Somervill将叶绿素缺乏突变体划分为以下3种类型：总Chl缺乏型、Chlb缺乏型和Caro缺乏型西1。总Chl缺乏型和Chlb缺乏型是比较常见的叶绿素

7、突变体类型，而Caro缺乏型目前较少被发现。除此之外，研究还发现，有部分的色素突变体与光照和温度有关。一类为光敏型，其中又分为两种类型，第一种是光照强度敏感型，它是由于光照强度的不同导致的叶绿素缺失，第二种是光周期敏感型n饥20

8、，是因为不同的光照周期而导致的叶绿素缺失。另一类为温敏型：是指叶绿素的缺失程度直接受制于温度条件。1．2叶绿素缺乏突变体的主要特征特性光合作用主要是发生在叶片上并且与叶绿素的含量具有密切的关系。突变的叶片颜色深浅是由于基因突变导致了叶绿体发育缺陷，从而改变了叶绿素的含量，这不仅直接影响了光合作用的正常进行，还会影响作物的产量和品质

9、，因此，叶绿素缺乏突变体在光合机制的研究和遗传学方面具有深刻的意义和价值。第一章文献综述1．2．1叶绿素缺乏突变体的主要农艺性状白化突变体通常表现为苗期致死，整个植株出现白化，无法进行光合作用，幼苗生长主要是依靠种子中胚乳的营养，植株会随着营养的消耗逐渐衰弱直至死亡。余庆波等乜嵋利用同位素照射诱变水稻的粳稻品种9522得到一株白化的突变体，其第一片完全叶比正常绿色植株的绿色浅，之后新长出的叶片均表现出白化表型，该突变体叶尖呈淡淡的绿色，其他性状都与野生型无明显差异，该突变体生长1个月左右开始死亡。黄化突变体中含有少量的色素，而色素含量又可影响光合作用能力，

10、因此黄化的突变体只具有微弱的光合能力，当生长发育到一定的阶段，会出