西瓜种质M08甲基磺酸乙酯诱变条件筛选及突变体库构建

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西瓜(Citrullus lanatus(Thunb.)matsum.&Nakai.)是一种起源于非洲,并在世界范围内广泛种植,且具重要食用和经济价值的园艺作物。种质资源是育种的基础,而优异的种质资源是西瓜育种和功能基因研究的关键。因此,通过诱变发现和选择优异突变材料,创建西瓜突变体库,丰富现有资源的多样性,具有十分重要的生产实践意义。本试验以西瓜种质‘M08’为材料,采用浸种法和滴苗法两种诱变处理方式,研究了‘M08’在EMS(甲基磺酸乙酯)不同处理组合下的诱变效应,构建了西瓜突变体库。通过调查M1代和M2代植株的农艺性状,筛选具有重要农艺性状的突变体,为选育西瓜新品种和解析西瓜功能基因组学研究提供重要材料。主要结果如下:1.嗑种后先温汤浸种4 h,然后用1.5%EMS浸种12 h或者1.0%EMS浸种24 h为浸种法的最适诱变处理条件;在子叶平展期采用0.5%的EMS进行滴苗处理其诱变效果最好。2.西瓜M1代群体构建:(1)采用1.5%的EMS浸泡处理5000粒西瓜‘M08’种子12h,共出苗3464株(其中1786株无生长点,后续死亡),最终获得749株长势良好的M1代植株;M1代群体共有15种变异类型,总变异率达到20.96%,其中叶片突变率最高达11.36%;(2)滴苗法共处理720株幼苗,M1代群体共成活689株;该突变群体包含10种变异类型,总变异率为19.30%。3.西瓜M1代突变体表型鉴定:叶色变异突变体共2株:M1-1,叶色黄化,生长后期变为黄绿色;M1-5,具体表现为叶色随着植株发育从黄色转为绿色,但并未恢复到正常植株颜色,其幼瓜果皮颜色前期也为淡黄色,后期转为正常色。叶型变异2株:M1-2,表现为叶变窄,叶缘波浪形锯齿加深;M1-7,表现为叶型不规则,具2-3对羽状裂刻,叶片变薄,叶缘变平滑。果型变异1株:M1-3,由圆形变为纺锤形。果皮花色变异1株:M1-4,果皮条纹变为不规则弥散条纹。花性变异1株:M1-6,强雄植株,主蔓第32个节位才出现雌花。4.西瓜M2代群体构建及表型观察:将M1代植株严格自交构建M2代种子库,共包含940个株系(浸种法获得443个株系、滴苗法获得497个株系)。随机选取132个株系,每个株系种植20株进行表型观察,现阶段观察到13种变异类型,总的表型突变率为5.21%。5.叶色后绿突变体M1-5株系表型观测及光合特性分析:在转绿前即时期Ⅰ,光合色素含量较低,叶片呈黄色;在转绿后即时期Ⅱ光合色素含量大幅度提高,叶色由黄转绿,但不会恢复成正常的叶色,随着光合色素的累积,后绿突变体的光合能力得以恢复,可正常生长。
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