稗草四倍体的诱导与鉴定

摘要

稗草是C4植物,具有较高的光合作用效率,而且具有抗性强、适应性广、长势优、根系发达、吸肥力强等特点,是对水稻进行遗传改良的重要资源.但以稗草为母本、水稻为父本的远缘杂交由于难度太大,未见成功报道.以往众多研究表明,诱导同源多倍体对种间和属间的可杂交性具有明显的促进作用.因此,为更好地利用稗草的有利基因以及探讨多倍体化对稗草的影响,本研究以稗草幼穗为外植体诱导产生愈伤组织,通过秋水仙素离体诱导愈伤组织染色体加倍,然后分化形成再生植株.并进一步从形态学、细胞学、光合生理学等方面对诱变株进行了鉴定.结果表明:诱变株的株高、穗长、籽粒大小等明显大于对照株，表现出明显的巨大性效应，而结实率明显降低。诱变株的叶片气孔和气孔保卫细胞较对照株明显增大。同时，诱变株的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率等与对照相比均有不同程度增加。根尖染色体制片结果显示，对照株的细胞染色体数目为54(2n=2x)，而诱变株的细胞染色体数为108(4n=4x),说明诱变株为真实的四倍体.以上结果表明,本研究成功获得了四倍体稗草,而且其表现出明显的多倍体特性,具有更强的光合作用能力,为以四倍体稗草为母本与水稻之间进行远缘杂交进而选育出高光效水稻新品种打下了良好基础。