同源四倍体萝卜的诱导与鉴定开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

萝卜(raphanus sativus l.)为十字花科萝卜属一、二年生草本植物，又名土酥、温菘、莱菔，以肥大的肉质根为产品器官。萝卜起源于东亚，中国作为萝卜的起源地之一，种质资源丰富，栽培面积大，在我国的播种面积仅次于大白菜，营养丰富，是我国的重要蔬菜作物。

萝卜小孢子培养获得的单倍体材料，每一种基因都只有一个，加倍后可获得基因型纯合的双单倍体纯合系，可极大地缩短育种周期。人工获得单倍体材料的途径有种间远缘授粉诱导孤雌生殖单倍体；化学药物诱导孤雌生殖获得单倍体；未授粉子房和胚珠培养；花药培养和游离小孢子培养等。其中游离小孢子培养近些年来成为单倍体育种的研究热点。多倍体在自然界中很常见，人工诱导获得的多倍体可以创造新的种质资源，而且由于其染色体倍数的增加，可以做为亲本提高远缘物种间的可杂交性，此外多倍体拥有比二倍体更优越的农艺学特征，如四倍体拥有更大的叶子和花器官，叶片宽与长比更大，生长更健壮，对环境的忍耐力和抗逆性更强等，这也改善了蔬菜的品质和产量。人工获得多倍体材料主要通过物理方法，化学方法，组织培养结合化学诱导，组织培养无性系克隆变异和体细胞杂交法等。

目前利用秋水仙素进行萝卜四倍体诱导的研究已有报道,但四倍体诱导率低,且应用于实际生产很少。自从blankeslee和avery(1937)报道了用秋水仙素诱导曼陀罗多倍体获得成功之后,多倍体育种得到了广泛的应用。张纪增和赵德培(1976-1984)也进行了萝卜多倍体育种的研究。利用秋水仙素诱导四倍体的研究已在白菜(刘惠吉等,1990),黄瓜(陈劲枫等,2004)等蔬菜上见报道。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标

多倍体育种（polyploid breeding） 利用人工诱变或自然变异等，通过细胞染色体组加倍获得多倍体育种材料，用以选育符合人们需要的优良品种。本实验利用秋水仙素处理萌发的幼苗，即两叶一心时，能抑制正分裂细胞的纺垂体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而使染色体倍数增加。如果这种细胞维持原状，继续分裂，就形成多倍体组织。

研究内容

3. 研究的方法与方案

研究方法

1小孢子培养

2同源四倍体研究

4. 研究创新点

萝卜倍性育种种质创新

萝卜游离小孢子培养是单倍体育种的一种。由于单倍体材料每一种基因都只有一个，加倍后可获得基因型纯合的双单倍体纯合系，可极大地缩短育种周期，从而提高育种效率，而且小孢子培养还可以用于突变体的筛选和基因转化，获得的双单倍体群体是分子标记和基因图谱的理想材料。多倍体材料由于器官的巨大性，而拥有比二倍体更优越的农艺学特征，如四倍体拥有更大的叶子和花器官，叶片宽与长比更大，生长更健壮，对环境的忍耐力和抗逆性更强等，这也改善了蔬菜的品质和产量。此外，多倍体材料由于其染色体数目的增加，可以做为亲本提高远缘物种间的可杂交性。利用秋水仙素诱导萝卜同源四倍体，比较二倍体和四倍体萝卜的特征特性，旨在提高同源四倍体的诱导率，完善鉴定体系，为萝卜同源四倍体种质创制奠定技术基础。

5. 研究计划与进展

进度安排

2014.5-2015.5 春季期间，进行小孢子培养试验

2014.9-2014.12 同源四倍体诱导试验