裙帶菜、海帶多倍體及雜交育種的研究.pdf

1、本文主要研究了裙帶菜、海帶2n配子體的誘導(dǎo)條件、產(chǎn)生過程、及其發(fā)育特點、性分化、成熟時間等，并進行了2n配子體間及與正常配子體的雜交，培育出3n、4n幼孢子體，通過海區(qū)暫養(yǎng)，得到裙帶菜、海帶3n、4n幼苗；通過海區(qū)栽培，得到裙帶菜3n、4n成熟藻體。并且進行了裙帶菜、海帶遠緣雜交育種的研究，以裙帶菜、海帶為親本，進行了正反雜交，選育出具有雜種優(yōu)勢的遠緣雜交組合。 多倍體試驗結(jié)果表明：藻體長度為0.1-1.0cm的裙帶菜、海帶幼孢

2、子體切除固著器后在添加了100 mg·L-1NO3-N、20 mg.L-1PO4-P的PESI溶液中，在20℃、60μmol·m-2·s-1、12L:12D，培養(yǎng)密度為10g·L-1，每15d更換50％培養(yǎng)液的條件下，大部分營養(yǎng)細胞逐漸死亡，部分存活細胞變圓在細胞的一端或兩端產(chǎn)生棒狀突起，經(jīng)細胞分裂后形成絲狀體，絲狀體進一步分化成雌雄配子體，培養(yǎng)60d后裙帶菜2n配子體的誘導(dǎo)率達到88.2％，海帶2n配子體的誘導(dǎo)率達到65.5％。溫度對

3、裙帶菜、海帶2n配子體性分化影響不顯著(P<0.05)；光照強度、光照時數(shù)的增加有利于2n雌配子體的分化：在20℃、100 mol·m-2·s-1、12L：12D下，裙帶菜2n配子體雌雄比例分別為28％和72％，海帶的為25％和75％。裙帶菜、海帶2n雌雄配子體自交及與單倍n雌雄配子體雜交的受精率都達到92％以上，與單倍n雌雄配子體自交差異不明顯(P<0.05)。 裙帶菜2n、3n幼苗經(jīng)酶解為原生質(zhì)團后，通過Giemsa染色觀察

4、到的染色體數(shù)分別為2n=60，3n=90，表明體細胞誘導(dǎo)產(chǎn)生的裙帶菜配子體為2n配子體，染色體數(shù)為2n=60；海帶n雌配子體、2n雌配子體及2n、3n、4n海帶幼孢子體經(jīng)Wittmann法染色，壓片法觀察到的染色體數(shù)分別為n=22，2n=44及2n=44，3n=66，4n=88，說明體細胞誘導(dǎo)產(chǎn)生的海帶配子體為2n配子體，染色體數(shù)為2n=44。 經(jīng)30d室內(nèi)培養(yǎng)后，裙帶菜2n♀×n♂、n♀×2n♂兩組合3n幼孢子體長度為51Oμ

5、m左右，大于n♀×n♂組合2n幼孢子體的470μm和2n♀×2n♂組合4n幼孢子體的440μm；經(jīng)40d海區(qū)暫養(yǎng)后，3n幼孢子體的兩個組合藻體長度分別達到1.3cm和1.2cm，已經(jīng)明顯地大于2n幼孢子體的1.0cm，4n幼孢子體的藻體長度也增長至0.8 cm。 經(jīng)30d室內(nèi)培養(yǎng)后，海帶2n♀×n♂、n♀×2n♂兩組合3n幼孢子體長度達到570μm左右，大于n♀×n♂組合2n幼孢子體的540μm和2n♀×2n♂組合4n幼孢子體的

6、480μm經(jīng)40d海區(qū)暫養(yǎng)后，3n幼孢子體的兩個組合藻體長度分別達到2.5cm和2.3cm，已經(jīng)明顯地大于2n幼孢子體的1.5 cm，4n幼孢子體的藻體長度也增長至1.1 cm。 分苗后海區(qū)栽培期間，在藻體的長度和重量方面，裙帶菜2n♀×n♂、n♀×2n♂兩個3n孢子體組合間差異不顯著(P>0.05)，與對照組合2n孢子體之間的差異極顯著(P<0.01)。在裙帶菜進入繁殖期的5月上中旬，3n孢子體仍保持較快的生長速度，在5月20

7、日測定兩個組合的藻體長度和重量分別達到4.3m、2.6kg和4.2m、2.5kg，而對照組合2n孢子體僅達到2.3 m和1.4kg。4n孢子體生長明顯地慢于對照的2n孢子體(P<0.01)，藻體生長最大值的時間為3月中旬，最大藻體長度和重量僅為1.8m和1.2 kg。裙帶菜3n孢子體不發(fā)育，在繁殖期內(nèi)無孢子葉形成，表現(xiàn)出不育的特性；4n孢子體形成孢子葉，但孢子葉很薄，孢子囊形成的數(shù)量少，發(fā)育水平也很低，經(jīng)陰干刺激僅有極少量的孢子放出，顯

8、示出低育的特性。 遠緣雜交試驗研究結(jié)果表明：裙帶菜♀×海帶♂雜交組合的受精率為81-92％，F(xiàn)1孢子體表現(xiàn)出母本裙帶菜性狀，在海區(qū)栽培期間，在藻體長度和重量方面，與對照組合裙帶菜、海帶孢子體差異極顯著(P<0.01)。在4月15日測定，F(xiàn)1孢子體的長度和重量達到3.4m、2.1kg，大于裙帶菜的2.4m、1.5kg(P<0.01)，表現(xiàn)出生長優(yōu)勢：進入繁殖期后，F(xiàn)1孢子體正常形成孢子葉。海帶♀×裙帶菜♂雜交組合的受精率為20-3