论文题目: 太空环境对草地早熟禾的诱变效应及其诱成突变体的生物学变化
论文类型: 博士论文
论文专业: 森林培育
作者: 韩蕾
导师: 彭镇华,孙振元
关键词: 太空环境,诱变,草地早熟禾,突变体,育种
文献来源: 中国林业科学研究院
发表年度: 2005
论文摘要: 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。本研究以草地早熟禾品种‘纳苏’（Poa pratensis L. ‘Nassau’）为试材,通过“神舟”三号飞船（SZ-3）（飞行时间为162hr,近地点为200km,远地点为343km,舱内温度为15～25℃,气压为105Pa）进行搭载处理。未搭载种子为对照,经地面种植后研究了太空环境在个体水平、细胞水平、代谢水平以及分子水平等不同层次上的诱变效应,取得如下结果: 太空环境处理后,草地早熟禾种子发芽率为74.57%,仅高于CK2.89%,说明太空环境对草地早熟禾种子发芽率影响不大。但太空环境处理后,叶片数、分蘖数和株高的变异幅度分别为2～81 片、0～26 个和3～155mm,变化范围明显扩大。平均叶片宽度和最大叶片宽度分别达到2.43mm 和5.5mm,宽于对照0.47mm 和2.3mm。在1293 株处理植株中,根据形态学指标进行筛选,初步确定3 株突变植株,快速生长突变植株（PM1）、皱叶矮化突变植株（PM2）和嵌合体突变植株（PM3）。分株繁殖成为株系,进行下列研究: 对太空环境处理后草地早熟禾变异株系叶片的外观形态、表面结构、解剖结构和叶肉细胞的超微结构进行了观察和测量。结果表明,3 个突变株系叶片均明显增宽、厚度减小;叶肉细胞的平均直径明显减少。PM1株系表皮细胞的平均直径与CK差异不显著,PM2和PM3株系表皮细胞的平均直径则比CK明显减小。进一步分析表明,PM1、PM2和PM3株系叶片宽度增加主要是由于细胞数目的增加;而叶片厚度减小的原因是叶肉细胞变小。太空环境也使草地早熟禾叶片表面结构发生了改变。三个突变株系的叶片气孔密度增大,气孔面积减小,单位视野中气孔所占面积比则变化不大。因此其气孔分布更密,气孔更小,有利于水分的蒸腾扩散。超微结构观察的结果表明,各突变株系叶肉细胞及叶绿体的超微结构均发生了较大的改变。三个突变株系叶肉细胞中的叶绿体均呈近球形,并向细胞中央聚
论文目录:
摘要
ABSTRACT
缩略词
图表索引
目录
第一章 空间生命科学研究进展
1.1 太空环境概述
1.2 空间植物学研究进展
1.3 空间诱变机理研究
1.4 空间诱变育种进展
1.5 园林观赏植物空间生物学研究进展
第二章 草地早熟禾遗传与特性――材料的选择
第三章 太空环境对草地早熟禾植株生长与器官形态的影响研究
3.1 材料与方法
3.1.1 材料
3.1.2 方法
3.2 结果与分析
3.2.1 太空环境对草地早熟禾发芽率的影响
3.2.2 太空环境对草地早熟禾叶片数的影响
3.2.3 太空环境对草地早熟禾分蘖数的影响
3.2.4 太空环境对草地早熟禾叶片宽度的影响
3.2.5 太空环境对草地早熟禾株高的影响
3.3 小结
第四章 太空环境诱导的草地早熟禾突变体组织与细胞结构变异观察
4.1 材料与方法
4.1.1 材料
4.1.2 方法
4.1.2.1 叶片解剖结构观察
4.1.2.2 叶片表面结构观察
4.1.2.3 叶片超微结构观察
4.2 结果与分析
4.2.1 各变异植株叶片形态及解剖结构观察
4.2.2 各变异植株叶片表面结构观察
4.2.3 各变异植株叶片超微结构观察
4.3 小结
第五章 太空环境对草地早熟禾生理生化特性的影响
5.1 材料与方法
5.1.1 材料
5.1.2 方法
5.1.2.1 光合作用光响应曲线与CO_2响应曲线的测定
5.1.2.2 叶绿素含量测定
5.1.2.3 过氧化物酶同工酶分析
5.1.2.4 酯酶同工酶分析
5.2 结果与分析
5.2.1 各突变株系光合作用的光响应曲线与CO_2响应曲线变化
5.2.2 各突变株系叶绿素含量变化
5.2.3 各突变株系过氧化物酶同工酶变化
5.2.4 各突变株系酯酶同工酶变化
5.3 小结
第六章 太空环境诱导的草地早熟禾皱叶突变体蛋白质组学研究
6.1 材料与方法
6.1.1 材料
6.1.2 蛋白质组学分析方法
6.1.2.1 样品总蛋白的提取
6.1.2.2 蛋白质定量
6.1.2.3 二维(2D)电泳及染色
6.1.2.4 蛋白质的鉴定和分析
6.1.2.5 蛋白质点的切取及胶内酶解
6.1.2.5.1 切胶
6.1.2.5.2 脱色
6.1.2.5.3 真空干燥
6.1.2.5.4 胶内消化
6.1.2.5.5 质谱分析
6.2 结果与分析
6.2.1 太空诱变的皱叶突变体蛋白质的分离和鉴定
6.2.2 太空诱变的皱叶突变体蛋白质的分析和同源性鉴定
6.3 小结
第七章 讨论与结论
致谢
参考文献
导师简介
附录
发布时间: 2005-10-11
参考文献
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