西瓜（Citrullus lanatus）种质材料F<,011>少籽机理研究

• 作 者: 薛志强
• 机 构: 西北农林科技大学
• 出 处: 西北农林科技大学 西北农林科技大学
• 发表日期: 2007年期
• 关键词: 西瓜 易位 少籽机理 内源激素

西瓜(Citrullus lanatus)是全世界普遍栽培的、经济价值很高的重要园艺作物。无籽少籽西瓜以其品质优良、食用方便、抗病性强、耐贮运而受到广泛的欢迎。实现西瓜无籽可以通过多种途径进行。除了现在生产上推广的三倍体无籽西瓜外,还利用弱X射线照射的花粉授粉产生二倍体无籽果实、使用外源激素诱导西瓜单性结实、染色体易位、利用现代转基因技术等多种途径获得无籽或少籽果实。当前生产无籽西瓜种子主要采用三倍体育种方法,但是三倍体育种方法存在种子价格昂贵,发芽率低,成苗率低等致命弱点。因此在二倍体水平上开展少籽机理研究,搞清楚种子不育机理和成因,进而创造优质少籽型西瓜新型种质,发展培育少籽甚至无籽型西瓜品种,其应用前景将会十分广阔。本研究首次对少籽西瓜种质材料F011及其F1代进行了细胞学、生理学等方面的系统研究。通过细胞学染色体鉴定、花粉育性鉴定、内源激素含量测定等揭示了少籽西瓜产生过程中的染色体结构变化、生理变化,较为全面地揭示F011少籽原因及机理。结果如下:1.在五月上中旬上午8:30-8:50,摘取1.2-1.8 mm的雄花花蕾直接放入卡诺固定液,固定24-48 h后,用1 mol/L盐酸在60℃水浴中解离3 min,然后用改良品红直接染色压片进行观察,容易观察到各分裂相染色体。2.根尖染色体鉴定:F011、M05、F1代均为二倍体。花粉母细胞减数分裂鉴定:F011为易位纯合体,它的F1代为易位杂合体。3.经雄配子育性鉴定:F011、M05花粉可育率100%,F1代花粉可育率仅为22%。花粉可育率与籽粒数成正相关。4.胚胎败育发生的关键期为球形胚期。F1代果实中IAA、GA3、ABA、iPAs的含量变化异常于F011和M05,IAA、GA3、iPAs在球形胚期相对亏损达到30%～70%,而ABA的含量最高值则为亲本同期的二倍,显著富足。5.内源激素对胚胎发育的影响是在不同阶段相继起特定作用,共同调节植物性状表现,可能顺序为:IAA,iPAs,ABA,GA3。6.西瓜种子的正常发育需要各种激素的相互作用及动态平衡。7. F011后代少籽的原因:染色体易位导致高花粉败育率和内源激素异常变化,进而导致种子败育。8. F1代在单瓜重,中心糖等方面表现出杂交一代优势,而籽粒由于染色体易位影响,减少了近80%,因此F1代可以做为优良的少籽西瓜品种加以推广。