同源四倍體黑皮冬瓜新種質的創(chuàng)制及其生理特性和低稔性機理研究.pdf

1、黑皮冬瓜是華南、華東地區(qū)主栽蔬菜品種之一，在調節(jié)蔬菜夏秋淡季、保證周年供應以及南菜北運方面發(fā)揮著重要作用。經過前期試驗，利用秋水仙素誘變獲得的多份同源四倍體黑皮冬瓜材料均表現(xiàn)出果肉變厚，平均單瓜重增加，耐貯性增強等優(yōu)勢性狀，但也存在座果率低、產籽量急劇下降等缺點。為系統(tǒng)摸清同源四倍體黑皮冬瓜的誘變條件、生理特性及低稔性機理，加強其利用與開發(fā)，本論文開展了以下的研究:(1)以二倍體黑皮冬瓜多代自交系(6-2x)為試料，利用不同濃度的秋水仙

2、素和ORYZALIN在不同時間段處理幼苗，探索在常溫下獲得同源四倍體黑皮冬瓜的最適方法組合;(2)對同源四倍體黑皮冬瓜（0911-1012-6-4x）及其起源二倍體(6-2x)自交系的植物學特性、營養(yǎng)品質與耐貯性、光合特性進行比較研究;(3)從孢粉學、胚胎學及激素水平等方面來探討同源四倍體黑皮冬瓜低稔性機理;(4)初步探索提高同源四倍體黑皮冬瓜座果率和產籽量的方法。所獲主要結果如下:
　　1.利用不同濃度的秋水仙素和ORYZALI

3、N在不同時間段內“滴苗”處理幼苗生長點，均有一定的誘變效果，但秋水仙素誘變率整體高于ORYZALIN處理，且以0.2％的秋水仙素在上午6:00-7:00處理的誘變率最高，達32.18％。
　　2.同源四倍體與起源二倍體黑皮冬瓜的植物學性狀存在明顯差異，同源四倍體黑皮冬瓜表現(xiàn)出明顯的多倍體優(yōu)勢。同源四倍體黑皮冬瓜表現(xiàn)出主蔓分枝能力顯著減弱，莖粗、葉寬、葉厚、葉面積、葉柄粗顯著增加，生活力增強;第一雄花和雌花節(jié)位下降，開放時間比二倍體

4、提前，雌花總數(shù)比二倍體顯著增加，成熟雌花的橫徑及縱莖顯著增加;雄花花瓣明顯變大;座果節(jié)位顯著降低;平均單瓜重、瓜縱莖、瓜橫徑、肉厚、種腔縱莖、果肉硬度及肉質致密性顯著高于二倍體，種腔橫徑比二倍體縮小，種子比二倍體大，平均單瓜種子量急劇減少。
　　3.同源四倍體黑皮冬瓜的營養(yǎng)品質和耐貯性優(yōu)于起源二倍體。同源四倍體黑皮冬瓜果肉在采收期及貯藏期內的干物質、維生素C、可溶性總糖、可溶性蛋白質含量、果肉硬度、肉質致密性均分別比二倍體增加:1

5、7.190％和10.939％、20.95％和7.39％、5.13％和30.13％、22.94％和40.71％、11.92％和25.45％、6.30％和4.78％;含水量在采收期及貯藏期均明顯比二倍體減少0.666％和0.457％。
　　4.同源四倍體黑皮冬瓜最適的光合—光響應模型和光合—CO2響應模型分別為分段函數(shù)和直角雙曲線修正模型。通過對最適模型擬合得到的光合特征參數(shù)、葉片總葉綠素含量、葉片葉綠素熒光參數(shù)及葉片超微結構分析表明

6、:同源四倍體黑皮冬瓜較起源二倍體具有更優(yōu)良的光合性能。
　　5.引起同源四倍體黑皮冬瓜自交低稔性的原因有如下四點:(1)同源四倍體黑皮冬瓜花粉粒大，異形花粉較多，畸形率達42.43％;花粉萌發(fā)率低，自交授粉3h后萌發(fā)率僅62.04％;花粉管生長緩慢，授粉后12h仍未進入子房，生長過程中出現(xiàn)雙花粉管、扭曲、纏繞、先端膨大等現(xiàn)象。這與四倍體黑皮瓜花粉和雌蕊中ZR和IPA含量過低，ABA含量過高及(IAA+GA3+ZR+IPA)/ABA

7、比值過低有關。(2)同源四倍體黑皮冬瓜存在明顯的胚囊解體、退化或敗育現(xiàn)象，異常胚囊率約占40％。(3)同源四倍體黑皮冬瓜自交雙受精過程正常，但胚囊受精率低，在授粉后96h僅32.48％。(4)同源四倍體黑皮冬瓜自交材料合子休眠期長，胚的發(fā)育進程比二倍體晚5d;在胚胎發(fā)育過程存在較高頻率的胚胎發(fā)育滯后、不正常發(fā)育的合子、大量巨型胚乳游離核及游離核或胚乳細胞在合子期到球胚期大量提前解體、退化現(xiàn)象，由于胚乳的異常，導致胚的敗育。
　　6