辣椒突变体库构建及矮秆突变体筛选与分析

发布时间：2020-11-08 12:42

　　 辣椒(Capsicum annuum L.)作为一种重要的蔬菜作物,在世界各地被广泛栽培,深受人们的喜爱。然而近年来在辣椒育种研究方面,遗传基础狭窄的问题使辣椒产量和品质提高均受到限制。为促进辣椒的遗传改良和辣椒功能基因组学的研究,本研究以辣椒自交系6421作为构建突变体库的实验材料,分析EMS处理对辣椒种子萌发和幼苗生理特性的影响,确定适宜的EMS诱变浓度,在此基础上构建辣椒突变体库,并对突变体库中突变群体的表型变异进行分析,同时对突变体库中的4种矮秆突变体进行农艺性状调查、光合色素含量测定及突变性状遗传规律分析。结果如下:(1)EMS浓度为1.0%时,辣椒种子发芽率和幼苗成活率分别为45.2%和40.2%,种子发芽指数和生活力分别为17.6和19.7,均接近半致死剂量,且该浓度下辣椒幼苗中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均达最大值,分别为246.45 U/g、33.99 U/g和158.10 U/(g·min),丙二醛(MDA)含量37.99μmol/g,为对照的1.85倍。故选择1%浓度的EMS为最适宜的EMS诱变浓度。(2)取经半致死浓度处理的6421种子10 000粒,初步构建了含有562个家系变异类型丰富的辣椒突变体库,突变类型可归纳为叶、茎秆、果实、育性、生育期等5个类别,分别占突变总群体的12.73%、21.56%、6.92%、45.33%和13.46%。(3)突变体库中的4种矮秆突变体E29,E58,E142和E312的株高、株幅、主茎粗、主茎长以及主茎节位数均显著低于野生型植株6421。突变体E29叶色浓绿、肥大,叶片的光合色素含量(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素)均显著高于野生型植株叶片,而突变体E312叶色浅绿,叶片的光合色素含量(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素)均显著低于野生型植株叶片,其余两种突变体E58和E142光合色素含量(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素)与野生型植株差异不明显。(4)分别用E29、E58、E142和E312做母本,野生型植株做父本,杂交发现F_1代群体株高性状不发生分离。F_2代中,经卡方检测,发现E29、E58和E312的正常株高植株和矮秆植株的比例接近3:1,说明此3种突变体的突变性状均由单隐性基因控制。该研究首次成功地构建了辣椒骨干亲本6421突变体库,不仅为辣椒育种提供了丰富的种质资源,还为开展辣椒基因组学研究提供了有用的实验材料。
【学位单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：S641.3
【部分图文】：

20图 11 辣椒突变体库中部分单株叶片性状突变Fig.11 Leaf mutation of parts of individuals of mutant library in pepper注：1 青果期野生型植株；2 红果期野生型植株；3 顶芽叶片黄化突变体；4 叶面出现斑点突变5 叶边缘黄化突变体；6 叶色浅绿突变体；7 叶片变小突变体；8 叶片变大，叶柄变长突变体；片变大，叶色变深突变体；10 叶片变大，叶色墨绿突变体；11 叶片窄、半卷曲突变体；12 叶片卷曲突变体。Notes：1 wild-type plant with green immature fruits；2 wild-type plant with mature fruits；3 yellowterminal bud mutant；4 leaf-spot mutant；5 yellow blade edge mutant；6 light color leaves mutant；narrowed leaves mutant；8 widened leaves and lengthened petiole mutant；9 widened and dark colorleaves mutant; 10 widened and dark color leaves mutant；11 narrowed and semi-curly leaves mutant；narrowed and curly leaves mutant

21图 12 辣椒突变体库中部分单株株型性状突变Fig.12 Plant morphology mutation of parts of individuals of mutant library in pepper注：1,2 高秆突变体；3,4,5 矮秆突变体；6,7,8,9 株型紧凑突变体；10 自封顶突变体；11 主茎退化突变体；12 茎匍匐生长突变体。Notes：1,2 tall mutant; 3,4,5 dwarf mutants; 6,7,8,9 compactl mutants; 10 determination mutant; 11 mainstem degradation; 12 creeping stems mutant.3.3.3.3 果实突变体果实突变包括果色、果长、果宽、果形和果柄长度等变异。果色突变包括突变体青果黄色突变、成熟果橙色突变等；果长突变表现为与野生型植株果实相比，果实长度变长或变短；果宽突变表现为与野生型植株果实相比，果实宽度变宽或变窄；果形突

22图 13 辣椒突变体库中部分单株果实性状突变体Fig.13 Fruit mutants of parts of individuals of mutant library in pepper注：1 青果浅绿色突变体；2 青果黄绿色突变体；3 成熟果橙色突变体；4 成熟果深红色突变体；5,6,7 果实变小突变体；8 果实变长突变体；9 果实变圆突变体；10 果实方形突变体；11 果实尖端畸形突变体；12 果实圆锥形突变体Note：1 light green immature fruits mutant; 2 yellowish green immature fruits mutant; 3 orange maturefruits mutant; 4 dark red mutants; 5, 6, 7 small fruits mutants; 8 long fruits mutants; 9, 10 oblong-shapefruits mutant; 11 sharp-pointed tip mutant; 12 sharp-pointed tip fruits mutant3.3.3.4 育性突变体育性突变包括整个花器、花瓣、花药、子房、柱头等变异。花器突变表现为花瓣退化，花药畸形、干瘪、无花粉，子房退化，自交不能正常座果；花瓣突变表现为花瓣
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本文编号：2874799