不结球白菜同源四倍体苏州青的诱导鉴定

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb20191100788

中国农学通报 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (30): 68-74.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb20191100788

所属专题：园艺

不结球白菜同源四倍体苏州青的诱导鉴定

潘静雯(), 王红尧, 李林, 张蜀宁, 李英, 侯喜林, 刘同坤()

南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室,南京 210095

收稿日期:2019-11-03 修回日期:2019-11-26 出版日期:2020-10-25 发布日期:2020-10-16
通讯作者: 刘同坤
作者简介:潘静雯,女,1995年出生,江西萍乡人,在读硕士研究生,研究方向：不结球白菜抽薹开花及多倍体育种研究。通信地址：210095 江苏省南京市玄武区孝陵卫大道卫岗路1号南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室,Tel：13732922863,E-mail： 574547385@qq.com。
基金资助:
江苏省农业科技自主创新资金项目(CX(19)3122);安徽省重点研究与开发计划(202004a06020062)

Autotetraploid Non-heading Chinese Cabbage Suzhouqing: Induction and Identification

Pan Jingwen(), Wang Hongyao, Li Lin, Zhang Shuning, Li Ying, Hou Xilin, Liu Tongkun()

State Key Laboratory of Crop Genetics and Germplasm Enhancement, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095

Received:2019-11-03 Revised:2019-11-26 Online:2020-10-25 Published:2020-10-16
Contact: Liu Tongkun

摘要/Abstract

摘要：

为获得高产优质的不结球白菜四倍体苏州青,本研究使用浓度分别为0.1%,0.2%及0.3%的秋水仙素溶液,点滴处理二倍体苏州青幼苗植株的子叶生长点,进行5次处理后,通过形态学和细胞学方法筛选鉴定四倍体苏州青植株,并比较二、四倍体苏州青的农艺性状及品质差异。结果表明：秋水仙素浓度为0.2%时加倍效果最好。形态解剖学鉴定结果表明：四倍体在株型、叶片、花、种荚、种子大小都有较明显的变大趋势;四倍体植株叶片气孔较二倍体变大,气孔密度变小;同时四倍体植株花粉粒比二倍体更膨大,更不规则;细胞学鉴定结果表示,四倍体植株染色体数为40条,二倍体植株为20条;通过流式细胞仪鉴定,四倍体植株荧光强度约为二倍体的2倍。通过品质比较分析,结果显示四倍体苏州青的各项生理指标含量较于二倍体均有不同。通过农艺性状比较,单株质量、叶宽、叶厚都有一定程度的增加。本研究利用秋水仙素操作技术,抑制有丝分裂后期纺锤丝的形成,实现染色体加倍,创制不结球白菜新种质,为选育四倍体不结球白菜提供理论基础和种质资源。

关键词: 不结球白菜, 秋水仙素, 同源四倍体, 苏州青, 品质鉴定

Abstract:

To obtain the high-yield and high-quality non-heading Chinese cabbage autotetraploid Suzhouqing, in this study, cotyledon growth points of diploid Suzhouqing seedling plants were treated using colchicines solution with concentration of 0.1%, 0.2%, and 0.3%, respectively. After five treatments, tetraploid Suzhouqing plants were screened and identified by morphological and cytological methods. The agronomic characters and quality difference were compared between diploid and tetraploid Suzhouqing. The results showed that the doubling effect of Suzhouqing was the best when the concentration of colchicine was 0.2%. According to morphological anatomy, the tetraploid plant type, leaf, flower, seed pod and seed size all had an obvious trend of increasing. Tetraploid plant leaves had larger stomata size and smaller stomatal density than diploids. And the pollen grain of tetraploid plants was larger and more irregular than that of diploids. Cytologic results showed that there were 40 chromosomes in tetraploid plants and 20 chromosomes in diploid plants. Flow cytometry analysis indicated that tetraploid plants had about twice the fluorescence intensity of diploid. The results showed that the contents of physiological indexes of tetraploid Suzhouqing were different from those of diploid through quality comparison and analysis. Through the comparison of agronomic characters, the average individual mass, leaf width and leaf thickness all increased to a certain extent. In this study, colchicine was used to inhibit the formation of spindles at mitotic anaphase and to achieve chromosome doubling. A new germplasm of non-heading Chinese cabbage was created to provide a theoretical basis and germplasm resources for breeding new tetraploid non- heading Chinese cabbage.

Key words: non-heading Chinese cabbage, colchicine, autotetraploid, Suzhouqing, quality identification

中图分类号:

S634.3

潘静雯, 王红尧, 李林, 张蜀宁, 李英, 侯喜林, 刘同坤. 不结球白菜同源四倍体苏州青的诱导鉴定[J]. 中国农学通报, 2020, 36(30): 68-74.

Pan Jingwen, Wang Hongyao, Li Lin, Zhang Shuning, Li Ying, Hou Xilin, Liu Tongkun. Autotetraploid Non-heading Chinese Cabbage Suzhouqing: Induction and Identification[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(30): 68-74.

图/表 6

参考文献 25

[1]	韩业飞, 张蜀宁, 张宇, 等. 优质、矮紧型白梗同源四倍体不结球白菜的诱导及选育[J]. 南京农业大学学报, 2014,37(02):15-20.
[2]	侯喜林. 不结球白菜育种研究新进展[J]. 南京农业大学学报, 2003,26(4):111-115.
[3]	王丽艳, 梁国鲁. 物种多倍体的形成途径及鉴定方法[J]. 北方园艺, 2004(01):61-62.
[4]	刘静. 植物多倍体的形成及应用研究综述[J]. 安康学院学报, 2011,23(04):99-102.
[5]	刘惠吉. 蔬菜作物多倍体研究及应用[J]. 长江蔬菜, 1995(03):3-5.
[6]	孙敏红, 张蜀宁. 多倍体育种在园艺作物中的应用[J]. 江苏农业科学, 2004(01):68-72.
[7]	Al-Zahim M A, Ford-Lloyd B V, Newbury H J. Detection of somaclonal variation in garlic (Allium sativum L.) using RAPD and cytological analysis[J]. Plant Cell Reports, 1999,18(6):473-477. doi: 10.1007/s002990050606 URL
[8]	田新民, 周香艳, 弓娜. 流式细胞术在植物学研究中的应用——检测植物核DNA含量和倍性水平[J]. 中国农学通报, 2011,27(9):21-27.
[9]	徐溟, 王若莺, 江扬先, 等. 长江中下游地区苏州青小白菜周年供应与主要品种[J]. 中国蔬菜, 2013(05):32-34.
[10]	洪陈洁, 林晗, 吴承祯. 植物多倍体特征与诱导及其应用[J]. 武夷学院学报, 2014,33(02):1-6.
[11]	刘惠吉, 曹寿椿, 王华, 等. 南农矮脚黄四倍体不结球白菜新品种的选育[J]. 南京农业大学学报, 1990(02):33-40.
[12]	郑金双, 张蜀宁, 孙成振, 等. 不结球白菜根尖体细胞染色体制片及其二倍体和四倍体有丝分裂过程观察[J]. 植物资源与环境学报, 2011,20(04):58-63.
[13]	Ben J M. Zonneveld, Frank Van Iren. Flow cytometric analysis of DNA content in Hosta reveals ploidy chimeras[J]. Euphytica, 2000,111(2).
[14]	李贇, 石荫坪, 束怀瑞, 等. 利用流式细胞光度术鉴定苹果倍性的研究[J]. 西北植物学报, 1998(04):26-30.
[15]	刘惠吉, 张蜀宁, 王华. 青梗、优质、抗热同源四倍体白菜杂交新品种暑优1号的选育[J]. 南京农业大学学报, 2002(03):22-26.
[16]	温艳斌, 程智慧. 大蒜多倍体诱导及其研究进展[J]. 中国蔬菜, 2012(22):8-16.
[17]	张振超, 张蜀宁, 张伟, 等. 四倍体不结球白菜的诱导及染色体倍性鉴定[J]. 西北植物学报, 2007(01):28-32.
[18]	徐丽娟, 张蜀宁, 郑于莉, 等. 秋水仙素诱导不结球白菜叶片形态类型与染色体加倍的关系[J]. 西北植物学报, 2013,33(06):1239-1244.
[19]	陈发棣, 蒋甲福, 房伟民. 秋水仙素诱导菊花脑多倍体的研究[J]. 上海农业学报, 2002(01):46-50.
[20]	陈劲枫, 雷春, 钱春桃, 等. 黄瓜多倍体育种中同源四倍体的合成和鉴定[J]. 植物生理学通讯, 2004(02):149-152.
[21]	张振超. 耐寒、晚抽薹四倍体不结球白菜的创制及生物学特性研究[D]. 南京:南京农业大学, 2007.
[22]	Stebbins G L. Chromosomal evolution in higher plants[M]. 1971.
[23]	户秋稳, 吕炜, 张蜀宁, 等. 优质晚抽薹四倍体不结球白菜的创制及特性[J]. 南京农业大学学报, 2015,38(05):757-763.
[24]	张虹, 龙宏周, 路国栋, 等. 黑果枸杞多倍体诱导及鉴定[J]. 核农学报, 2017,31(1):59-65.
[25]	郭启高, 宋明, 梁国鲁. 植物多倍体诱导育种研究进展[J]. 生物学通报, 2000(02):8-10.

秋水仙素浓度/%	处理次数	处理株数	成活株数	成活率/%	变异株数	变异率/%	加倍株数	加倍率/%
0.1	4	345	311	90.14	38	12.22	7	2.32
0.2	4	337	301	89.32	47	15.61	12	4.04
0.3	4	261	206	78.93	34	16.506	6	3.03

秋水仙素浓度/%	处理次数	处理株数	成活株数	成活率/%	变异株数	变异率/%	加倍株数	加倍率/%
0.1	4	345	311	90.14	38	12.22	7	2.32
0.2	4	337	301	89.32	47	15.61	12	4.04
0.3	4	261	206	78.93	34	16.506	6	3.03

营养指标	材料		[(4x-2x)/2x]/%
营养指标	2x	4x	[(4x-2x)/2x]/%
硝态氮含量/(mg/g)	5.94	16.80^**	183
可溶性糖/(mg/g)	5.46	16.67^**	205
可溶性蛋白含量/(μg/mL)	639.66	790.23	24
纤维素含量/(mg/g)	43.76	14.25	-67
叶绿素总浓度/(mg/g)	0.59	0.66^*	12
游离氨基酸总量/(μmol/g)	42.55	47.32	10
花青苷含量/(mg/g)	46.61	10.67	-77

营养指标	材料		[(4x-2x)/2x]/%
营养指标	2x	4x	[(4x-2x)/2x]/%
硝态氮含量/(mg/g)	5.94	16.80^**	183
可溶性糖/(mg/g)	5.46	16.67^**	205
可溶性蛋白含量/(μg/mL)	639.66	790.23	24
纤维素含量/(mg/g)	43.76	14.25	-67
叶绿素总浓度/(mg/g)	0.59	0.66^*	12
游离氨基酸总量/(μmol/g)	42.55	47.32	10
花青苷含量/(mg/g)	46.61	10.67	-77

材料	2x	4x	[(4x-2x)/2x]/%
株高/cm	28.3	29.60	4.59
单株质量/g	66.25	84.33	27.29
十叶厚/mm	8.2	11.20 ^*	36.59
叶数	22.0	19.50	-11.36
叶长/cm	19.00	14.80 ^*	-22.11
叶宽/cm	9.90	12.50 ^*	26.26
叶柄长/cm	7.50	4.60 ^*	-38.67
叶柄宽/cm	4.80	3.50 ^*	-27.08
叶柄厚/mm	12.05	13.56	12.53

不结球白菜同源四倍体苏州青的诱导鉴定

Autotetraploid Non-heading Chinese Cabbage Suzhouqing: Induction and Identification

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[1]	邵荣峰, 张伟, 张阳, 王官, 常玉卉, 白文斌, 赵威军. 秋水仙素诱导甜高粱‘FH59’种子变异效应研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(27): 1-5.
[2]	杨玉双, 覃碧, 张继川, 张立群, 聂秋海, 刘实忠. 氨磺灵和秋水仙素诱导橡胶草四倍体效果的比较研究[J]. 中国农学通报, 2021, 37(20): 35-41.
[3]	赖佳,黄玲,韦树谷,代顺冬,张骞方,李琼英,刘佳,叶鹏盛. 不结球白菜单株产量与主要农艺性状的灰色关联度分析[J]. 中国农学通报, 2019, 35(32): 36-41.
[4]	贾晓军,兰创业,陈芳,吴杨焕,周进. 不结球白菜组合农艺性状与产量表现[J]. 中国农学通报, 2019, 35(13): 58-63.
[5]	李宁,王静,刘志杰,韩玥,何超,高应翠. 不同棚室内秋延后种植沙窝萝卜品质鉴定[J]. 中国农学通报, 2019, 35(10): 43-46.
[6]	陈剑锋,蓝新隆,张秋英,肖卫洪,张扬. 祼大麦新品种‘福米麦2号’的选育研究[J]. 中国农学通报, 2019, 35(1): 12-16.
[7]	姚丽,赵培方,赵俊,刘家勇,覃伟,吴才文. 秋水仙素对斑茅愈伤组织诱导及分化的影响[J]. 中国农学通报, 2017, 33(31): 22-26.
[8]	赵振华,蔺银鼎. 绢毛匍匐委陵菜染色体加倍及其应用价值研究[J]. 中国农学通报, 2017, 33(11): 48-53.
[9]	李雅婷,向增旭. 甜叶菊同源四倍体与二倍体基因组差异分析[J]. 中国农学通报, 2015, 31(28): 112-116.
[10]	张林,王峰. 青檀多倍体诱导试验初报[J]. 中国农学通报, 2015, 31(13): 1-4.
[11]	朱红芳,李晓锋,朱玉英,侯瑞贤,郭欣欣. 不结球白菜紫色叶片花青素相对含量的遗传分析[J]. 中国农学通报, 2014, 30(31): 141-146.
[12]	李洁筠吴红芝陈溪周涤. 彩色马蹄莲2n配子育种技术初探[J]. 中国农学通报, 2011, 27(8): 108-113.
[13]	李亚娟房三虎张洪胜沈俊程刘向东. 同源四倍体水稻农艺性状的遗传分析[J]. 中国农学通报, 2011, 27(3): 56-59.
[14]	王木桂曾瑞珍谢利高许花张志胜. 墨兰多倍体的离体诱导和鉴定[J]. 中国农学通报, 2011, 27(2): 132-136.
[15]	韩超徐建民陆钊华李光友陈儒香曾炳山刘英. 秋水仙素诱导巨桉无性系Eg5多倍体的研究[J]. 中国农学通报, 2010, 26(24): 128-132.