辣椒花药培养技术体系建立及种间杂交花粉母细胞减数分裂行为研究

摘要

辣椒（Capsicum spp.）属于茄科（Solanaceae）茄亚族（Solaninae Dunal）辣椒属（Capsicum）多年生或一年生草本蔬菜作物。辣椒属于常异花授粉作物，天然杂交率较高，利用传统的育种方法培育辣椒新品种，费时费力，且选育的效率较低。花药培养可在短时间内获得纯合株系，提高育种效率。辣椒染色体数目为2n=24。减数分裂中染色体的多种异常行为是导致辣椒种间杂交结实率低的重要因素。对辣椒花粉母细胞减数分裂的充分了解，能够为辣椒细胞学育种、种质创新和遗传改良提供一定的理论依据。本试验通过对辣椒花药培养影响因素进行探索研究，进一步优化辣椒花药培养体系，旨在建立简便、高效的辣椒花药培养体系。同时，本试验分别以C.annuumPBC1366为母本(P1)、C.chinense PI439487为父本(P2)进行种间杂交获得的辣椒种间杂种植株F1和以C.chacoense PI260426为母本(P1)、C.chinense PI439487为父本(P2)进行种间杂交获得的种间杂种植株F1为试验材料，对F1的花粉母细胞减数分裂的各个时期进行了详细观察分析。研究结果如下:
　　1.辣椒小孢子发育时期对花药培养的影响
　　单核靠边期是最适合辣椒花药培养的小孢子发育时期。花瓣和花萼等长时或者花瓣稍微长于花萼，且花药先端1/3左右为淡紫色，此时的花药小孢子处于单核靠边期。辣椒花蕾外部形态特征与小孢子发育时期之间有一定的相关性，花蕾外部形态可作为选择适于培养的花药的标准之一。
　　2.辣椒花药培养影响因子研究
　　1)基因型的影响:试验所用的16个基因型，有10个基因型获得胚状体，其中有5个基因型获得健壮的再生植株。‘苏椒17号A’的出胚率最高，达到22％,且获得了再生植株。2）碳源影响:麦芽糖作为碳源，浓度为20g/L时，‘S52’出胚率最高，出胚率为12.5％，其次为20g/L的蔗糖，‘S27’、‘S52’出胚率为2.5％，20g/L葡萄糖没有诱导出胚状体。3）AgNO3的影响:AgNO3浓度为6mg/L时，‘S26’出胚率最高，可达到8.3％。4）活性炭(AC)的影响:活性炭浓度为6g/L时，‘S54’、‘S55’出胚率最高，达到2.5％。本试验筛选出辣椒花药培养胚状体诱导的最佳培养基为MS+7g/L琼脂+0.5mg/LNAA+1.0mg/LKT+20g/L麦芽糖+6g/L活性炭+6mg/LAgNO3，可以显著提高辣椒花药出胚率。
　　3.辣椒花粉母细胞减数分裂行为研究
　　本试验材料一以C.annuum PBC1366为母本(P1)和C.chinense PI439487为父本(P2)进行种间杂交获得的辣椒种间杂种植株F1，其花粉母细胞中，总共观察到486个细胞处于前期Ⅰ至四分孢子。材料二以C.chacoense PI260426为母本(P1)和C.chinense PI439487为父本(P2)进行种间杂交获得的种间杂种植株F1，其花粉母细胞中总共观察到487个细胞处于前期Ⅰ至四分孢子。发现其细胞质分裂类型皆为同时型，且两者皆存在多种染色体异常行为，共同包括:染色体滞后现象、分裂不同步现象、染色体桥现象。两种间杂交的母本不同，其染色体异常的发生概率不同且出现的类型也不同。两材料除染色体滞后现象主要致其植株败育外，材料一中还包括微核及染色体桥现象，材料二中还包括染色体桥现象。

目录

声明

摘要

缩略语表

引言

第一章 文献综述

1 辣椒花药培养的研究进展

1．1 小孢子发育时期的影响

1．2 辣椒花药培养影响因子研究

2 辣椒种间杂交花粉母细胞减数分裂行为研究

2．1 花粉发育时期与外部形态的关系

2．2 减数分裂过程

2．3 减数分裂过程中染色体的特殊行为

第二章 辣椒花药培养技术体系的建立

1 材料与方法

1．1 材料

1．2 主要试剂和所用仪器

1．3 试验方法

1．4 数据统计分析

2 结果与分析

2．1 辣椒小孢子各个发育时期的细胞学特征

2．2 胚状体诱导和植株再生

2．3 基因型对辣椒花药培养的而影响

2．4 碳源处理对辣椒花药培养的影响

2．5 AgNO3对花药培养的影响

2．6 活性炭对辣椒花药培养的影响

3 讨论

第三章 辣椒种间杂交花粉母细胞减数分裂行为

1 材料和方法

1．1 材料

1．2 方法

2 结果与分析

2．1 花粉发育时期与外部形态的关系

2．2 减数分裂过程

2．3 辣椒减数分裂过程中染色体的特殊行为

3 讨论

参考文献

全文结论

创新之处

致谢