结球甘蓝三倍体的创建及其细胞和胚胎发育研究

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1、河北农业大学硕士学位论文结球甘蓝三倍体的创建及其细胞和胚胎发育研究姓名：柳霖坡申请学位级别：硕士专业：蔬菜学指导教师：张成合20040620摘要本文以二、四倍体结球甘蓝为试材，采用雌蕊整体压片荧光显微观察和石蜡切片等技术，对二、四倍体正反交的授粉受精和胚胎发育过程进行了较系统地观察比较，并对其杂交败育的原因及解决方法进行了研究探讨。同时，对所获得三倍体的生长发育特性、生理生化指标以及减数分裂行为、花粉败育途径和配子传递率等进行了观察测定。此外，我们还发现了能自然产生2n配子的甘蓝材料，并通过对其减数分裂中期II纺锤体的动

2、态观察，探讨了其产生2n雄配子细胞学机制。所得结果主要有以下几点：1甘蓝2x×4x、4x×2x授粉受精过程均能正常进行，但胚胎发育均不正常，存在不同程度的胚胎败育现象，且败育均是由胚胎发育过程中胚乳异常退化、内珠被细胞严重坏死，从而断绝了胚胎发育的营养供给所致，但两者发生败育的时间不同，2x×4x主要发生在小球胚阶段，胚胎尚未出现组织分化，因此败育十分彻底，最终形不成种子；而4x×2x主要发生在心形胚或晚心形胚阶段，胚胎已有了明显的组织分化，最终能形成少量具幼胚的小粒种子。2甘蓝4x×2x和2x×4x结荚率都比较高，无明

3、显差异，但结实性差异很大，2x×4x仅结有极少量的大粒种子(O．57％)，而4x×2x除结有少量的大粒种子(O．54％)外，还结有一些小粒种子(3．25％)。经倍性鉴定，4x×2x所结小粒种子中绝大部分为3x=27的三倍体，还有极少量为2n=26亚倍体和2n=28的超倍体，4xx2x和2x×4x所结的大粒种子均为四倍体。3激素处理膨大过程中的子房对杂种幼胚的发育有一定的促进作用，其作用大小因激素种类、浓度和配比而异，其中200ppmlAA+200ppmBA的处理效果最好，结籽率较对照提高了3．87倍。4胚珠离体培养的效果

4、受胚胎发育程度的影响很大。在MS基本培养基上，心形胚以前的胚珠均未能培养成功，心形胚以后的部分胚珠能够完成后熟作用，并直接萌发成苗。5杂交获得的小粒种子在MS基本培养基上或在铺有湿滤纸的培养皿中均能萌发，前者的萌发率为45．56％，后者为31．10％，但后者的畸形苗相对较少，且操作简便。6三倍体结球甘蓝生长健壮，耐热性增强，结球紧实，叶型指数变小，平均叶球重和部分营养品质指标高于其二倍体。7甘蓝三倍体减数分裂行为较二倍体复杂，终变期多以三价体存在，单价体和二价体占少数；中期I、中期II均含有游离染色体：后期I染色体分离不

5、均衡有9／18、10／17、11／16、12／15、13／14等方式，频率分别为0．77％，3．87％，8．76％，31+19％和48．45％，其中10／17分离是创建三体系的细胞学基础。8三倍体甘蓝的花粉败育主要是由于减数分裂行为异常，产生的小孢子本身染色体组成不均衡，导致其遗传生理不协调所致，而与绒毡层细胞的发育关系不大。9甘蓝3x×2x的结籽率为10．36％，2x×3x的结籽率为0．83％，但前者的2n+1株率为26．47％，后者为72．70％。表明甘蓝三倍体产生的各种非整倍性配予中，通过花粉一般只能传递的n+l的

6、配子，而通过胚囊，不仅能传递n+l的配子，还能传递n+2、n+3等染色体组成更加不均衡的配子。10二倍体甘蓝中存在能自然产生2n配子的植株，其形成2fl配子的细胞学机制主要是由于减数分裂中期II纺锤体定向发生改变，形成三分体和二分体所致，并以形成二分体为主。关键词：甘蓝；三倍体；胚胎发育；减数分裂：败育AStudyontheObtainingofTriploidanditsCell,EmbryodevelopmentinHeadCabbageuth0r：LIULin—poMaior：0lericultureSupervi

7、sor：ZHANGCheng-he(CollegeofHorticulture·AgriculturalUniversityofHebei．Baoding、China07l001)AbstractTheprocessofpollination，fertilizationandembryodevelopmentof4xX2xand2xX4xinheadcabbagewasobservedbythewaysoffluorescencemicroscopyandparaffinsection．Thenthecharacters

8、ofquality,growthanddevelopment，meiosisbehaviorandgamatestransmittingrateofthetfiploidplantsobtainedby4xX2xwerestudied，themethodsofsavingyoungembryocollapseandi