化学诱变剂诱导芥菜型油菜突变体供体植株在合子胚和小孢子胚胎发生期死亡的经验关系建立(英文)

【摘要】：到目前为止,在芥菜型油菜中还没有对单倍体突变形成原因和化学诱变剂诱导群体半数死亡(LD50)的研究。本实验旨在研究诱变剂的浓度、诱变处理的时间和合子胚的成活率之间的关系,同时评估供试植株突变体小孢子的细胞全能性。为了研究诱变处理对合子胚的影响,采用三种不同的化学诱变剂,甲基磺酸乙酯(EMS)、乙基亚硝基脲(ENU)、溴化乙锭(EtBr)对三种印度芥菜型油菜Pusa Bold、Varuna和BIO-902进行不同的诱变浓度(5~50mM)和诱变时间为10~50h的处理。诱变处理后的种子经无菌水漂洗后,于MS基本培养基中进行培养,光周期为16个小时,温度控制在25±2oC,15~20天后记录存活的百分比。尽管经过EtBr处理的种子的死亡率达到100%,但是在决定因变量(存活率)与自变量(浓度、线性四次式和持续期以及立方正交多项式)的关系方面,经ENU和EMS处理的种子的存活率受正交比对分离多元方差分析的影响。尽管经EMS/ENU处理后,在种子存活率方面,这几个品种有相似之处,但是在这两种诱变剂的浓度和处理时间的交互作用方面,仍然都存在显著差异。这两种诱变剂的诱变浓度和种子存活率之间存在显著的线性相关,而诱变处理时间与后者不存在线性相关。采用多元回归的方法预测了经EMS/ENU处理后种子存活率的函数,表明将种子存活率进行对数变换后,出现非线性的回归等式,从而充分解释自变量与因变量之间的关系。用等式估算出,从经3.5mM浓度ENU处理到6.8mM浓度EMS处理20小时,合子胚都可发生半数死亡。本研究可用于创建供小孢子培养用的突变体供体植株。经ENU处理供体植株的小孢子,无论何种基因型都不形成胚胎,而48.8%经ENU处理的供试植株每培养皿(共943个胚)产生2.9±0.36个胚。基因型比对发现三种基因型的供体植株突变体有类似的小孢子胚胎发生反应。