棉花抗草甘膦体细胞无性系变异筛选技术研究

论文摘要

杂草是棉花生育早期的主要危害,而草甘膦是一种广泛应用的高效低毒芽后灭生性除草剂,筛选抗草甘膦突变体及选育抗草甘膦品系具有重要的意义。本试验通过体细胞无性系筛选的方法进行棉花抗草甘膦突变体的筛选工作。在体细胞筛选中,首先通过下胚轴诱导产生愈伤组织,然后把经过扩繁的愈伤组织放入含有草甘膦的继代培养基中继代培养三次,筛选出抗性愈伤组织后再转入不含草甘膦的培养基中恢复培养三次,而后抗性愈伤组织分化成苗。体细胞筛选采用了等浓度筛选法和梯度筛选法。等浓度筛选法设定的草甘膦筛选浓度为300ppm-300ppm-300ppm,400ppm-400ppm-400ppm,500ppm-500ppm-500ppm;梯度筛选为150ppm-200ppm-300ppm,200ppm-300ppm-400ppm,300ppm-400ppm-400ppm。不同品种对草甘膦有不同的忍耐力,Y668忍耐的最大草甘膦浓度为400ppm,YZ1和C201为500ppm,随着草甘膦浓度的增大,愈伤组织相对生长量降低,生长状态由健康的黄色逐渐转变为褐色。将对照和变异株小苗分别培养在含草甘膦和不含草甘膦的生根培养基上,观察发现:在没有草甘膦的培养基上生根率都很高;但在含草甘膦的培养基上,变异株生根率大于20%,而对照基本上等于0。变异株的耐草甘膦的能力是可持续的。将经过筛选并恢复培养三次得到的抗性愈伤组织和对照放于含有草甘膦的培养基上,初步确认了得到的愈伤组织对草甘膦具有一定抗性。对抗性愈伤组织和对照的再生苗进行田间喷洒草甘膦鉴定,对照再生苗全部死亡,抗性愈伤组织的再生苗3棵存活,其余死亡,存活的再生苗即是抗草甘膦突变体。通过对筛选出的抗草甘膦突变体再生苗在喷洒田间浓度的草甘膦以后,其在生理生化水平上的表现发现:对照在喷洒田间浓度的草甘膦以后全部伤亡;而抗草甘膦突变体再生苗无论是在叶片的叶绿素含量还是在可溶性蛋白的含量上,其变化基本保持不变,这也与其在外观上表现出来的颜色一致。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1.文献综述
• 1.1 植物体细胞无性系变异的概述
• 1.1.1 体细胞无性系的概念
• 1.1.2 体细胞无性系变异的概念
• 1.1.3 体细胞无性系的特点
• 1.1.4 体细胞无性系变异的起源
• 1.1.5 体细胞无性系变异的类型
• 1.1.6 体细胞无性系细胞学的变异
• 1.1.7 体细胞无性系的DNA水平变异
• 1.2 除草剂草甘膦的性质和作用机理
• 1.2.1 草甘膦的理化特性
• 1.2.2 草甘膦的作用机理
• 1.2.3 草甘膦是PEP的竞争性抑制物
• 1.2.4 草甘膦的代谢
• 1.3 国内外抗除草剂作物研究状况及抗除草剂基因的利用
• 1.3.1 国外抗除草剂作物研究概况
• 1.3.2 国内抗除草剂作物研究概况
• 1.3.3 抗除草剂基因的研究和利用
• 1.3.4 抗除草剂作物的选育方法
• 1.3.5 除草剂抗药性遗传学基础及除草剂抗药性形成的原因
• 1.4 体细胞无性系变异与植物品种改良
• 1.4.1 体细胞突变体筛选的一般技术
• 1.4.2 农业上有用性状的突变体离体筛选
• 1.5 现存的问题与研究前景
• 1.6 本论文研究的目的和意义
• 2 材料和方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 品种（系）材料
• 2.1.2 试剂
• 2.1.3 仪器与设备
• 2.1.4 棉花组织培养所用培养基
• 2.1.5 培养条件
• 2.2 方法
• 2.2.1 除草剂草甘膦生物测定方法研究
• 2.2.2 棉花抗草甘膦体细胞无性系变异筛选技术研究
• 2.2.3 抗性愈伤组织与抗性再生植株的鉴定
• 2.2.4 再生植株对草甘膦抗性的研究
• 3 结果与分析
• 3.1 除草剂草甘膦生物测定方法研究
• 3.1.1 草甘膦对棉花愈伤组织的影响
• 3.1.2 草甘膦对棉花种子发芽的影响
• 3.1.3 草甘膦对棉花幼苗生长的影响
• 3.1.4 草甘膦对棉花胚根生长的抑制作用
• 3.2 棉花抗草甘膦体细胞无性系变异筛选技术研究
• 3.2.1 不同浓度草甘膦对诱导率的影响
• 3.2.2 等浓度筛选法和梯度筛选法的比较
• 3.2.3 草甘膦对分化苗生根的影响
• 3.2.4 经过筛选后的抗性愈伤的鉴定
• 3.3 再生植株对草甘膦抗性的研究
• 3.3.1 草甘膦对棉花叶绿素含量的影响
• 3.3.2 草甘膦对棉花植株可溶性蛋白质的影响
• 3.4 小结
• 4 讨论
• 4.1 草甘膦的灭菌
• 4.2 体细胞突变体筛选
• 4.3 除草剂与植物抗性的关系
• 4.4 可溶性蛋白质含量与植物抗性的关系
• 参考文献
• 附图
• 致谢