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品种改良往往需要很多有效且高效的育种手段,其中,多倍体生产因能快速培育新品种而受到欢迎。多倍体出现于当有丝分裂和减数分裂过程发生障碍导致产生舍有多个染色体组的配子时,因此,多倍体通常被定义为一种植株拥有两组或三组完整的染色体,这是植物适应环境和物种形成的机制。 为了鉴定萝卜的同源四倍体,以5个萝卜高代自交系品种为材料,用秋水仙素处理进行染色体加倍,共采用三种方法:一是诱导发芽的种子,二是诱导顶端分生组织,三是与二甲基亚砜(DMSO)一起使用诱导幼苗的顶端分生组织,三种方法中,发现诱导发芽的种子并不成功。通过形态特征对假定的四倍体进行初步筛选,包括花的大小、保卫细胞中叶绿体数量和气孔特征包括大小和密度等,将选定的具有较大气孔且保卫细胞中舍有较多叶绿体的植株做进一步的染色体数量分析。四倍体植物舍有两套染色体,与二倍体相比花和花粉粒更大,与此相反,四倍体植物花粉发芽率明显低于二倍体。结果表明,品种‘Nau-qtbjq’和‘Nau-dy13’诱导成功,并且0.1%秋水仙碱和0.2% DMSO溶液共同处理时四倍体的诱导率最高。此外,对涉及有丝分裂和减数分裂的6个基因AtMER3/RCK,ATK1,ATK5,MPS1,AtDMC,MPS1和TTN8采用RT-qPCR方法进行了表达水平分析,6个基因中,只有MPS1在四倍体中上调表达。一个有效的萝卜四倍体诱导方法已经建立,该结果将有助于培育新的优良种质中的倍性操作并且进一步解析了萝卜的多倍体化机制。 为了表述使用秋水仙素诱导得到的三个萝卜基因型WY-83(yblb),WY-10(TeZQH)和WY-99(Jiangyan ch)的特征,播种了三个对应品种的二倍体植株。四倍体与二倍体之间的形态学和细胞学特征的差异说明:三个基因型的T1代植株相比二倍体在细胞学特征上都有显著差异,四倍体具有较大的气孔和花粉粒,这些都是四倍体植物稳定的潜在指标,然而,难以预料的是四倍体T1代植株的根相比二倍体的尺寸小。这些发现可能铺平道路为进一步研究以阐明在四倍体和二倍体萝卜根次生代谢产物的定量和定性的组合物的差异,这些发现可能为进一步研究四倍体和二倍体萝卜根内次生代谢产物合成的定量和定性差异提供依据。