利用抗草甘膦转基因棉花生产杂交种的制种方法
发布时间：2021-10-16 04:59
棉花是我国重要的经济作物,棉花杂种优势明显,增产效果显著,但目前仍以人工进行杂交制种为主。草甘膦的喷施可导致棉花不育,这为利用抗草甘膦棉花进行杀雄制种提供了新思路,本试验以抗草甘膦的转基因棉花S06-1为材料,探讨在山东省进行生产杂交种的方法,主要研究结果如下:1.适宜草甘膦杀雄浓度的筛选以抗草甘膦棉花为母本,喷施不同浓度的草甘膦。结果表明,喷施3.6g/L浓度的草甘膦的转基因抗草甘膦棉花的花粉不育期长、成铃率高;喷施7.2g/L的草甘膦的转基因抗草甘膦棉花,虽然母本不育期长、但是成铃率低;喷施1.8g/L草甘膦的抗草甘膦棉花,虽然母本成铃率较高,但是有可育的花粉,影响杂种纯度。因此,推荐喷施3.6g/L浓度的草甘膦进行杂交制种。2.田间生产杂交种棉花种植密度的确定为确保杂交种产量,加大抗草甘膦棉花种植密度。结果表明,种植密度为52500株/公顷时,棉花的单株结铃数、亩铃数和产量最高,能达到2755.50kg/ha籽棉,杂交种的纯度可以达到92.5%。3.利用特定浓度的草甘膦区分杂交种与自交种利用1.44g/L的草甘膦分别涂抹杂交种和自交种棉花的叶片。7天后结果表明,抗草甘膦棉花杂交种...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
草甘膦的结构式
利用抗草甘膦转基因棉花生产杂交种的制种方法6图2草甘膦竞争性抑制莽草酸代谢途径Fig.2Glyphosatecompetitivelyinhibitsthemetabolicpathwayofshikimicacid1.2.3.2草甘膦抑制光合磷酸化草甘膦能抑制光合作用中的光合磷酸化,而且对循环及非循环磷酸化均有抑制作用,然而对希尔反应不仅没有抑制作用，反而随浓度增加有所促进。草甘膦会使膜上的ATP酶活性降低，从而导致光合作用生成的产物减少，影响植物的新陈代谢。叶绿体含量越高的植物受到草甘膦的抑制现象越明显（陈虎保,1997）。1.2.3.3草甘膦抑制其它生物合成1976年，Caｍpbell证明草甘膦对叶绿体亚微结构有影响，1983年Foley证明草甘膦抑制核酸的生物合成。日本的松田昭一在1987年对草甘膦抑制叶绿体核糖体、叶绿体RNA及色素的形成等其他途径出了详细的阐述（周波,2004）。
山东农业大学硕士专业学位论文193结果与分析3.1适宜草甘膦浓度的确定3.1.1草甘膦对棉花生殖器官形态及花粉活性的影响转基因抗草甘膦棉花S06-1喷施7.2g/L、4.8g/L、3.6g/L、2.4g/L、1.8g/L浓度的草甘膦后，通过生殖器官形态观察和联苯胺-甲萘酚染色的方法对棉花育性进行检测（图3）。可育花生殖器官形态正常，雄蕊环绕柱头，花药能正常开裂，用手轻触有花粉粒散出（图3A）。花粉经过联苯胺-甲萘酚染色后，呈红色，活性较好。形状饱满，大小基本一致（图3C）。不育花柱头明显高于雄蕊，花药比正常花药略小（图3B），用手捻后，无花粉粒散出。经过联苯胺-甲萘酚染色，花粉不着色，无活性，花粉粒畸形，空瘪（图3D）。图3草甘膦对棉花生殖器官形态及花粉活性的影响Fig.3EffectsofglyphosateonreproductiveorganmorphologyandpollenactivityofcottonA、C雄蕊可育的棉花生殖器官及花粉活性情况。B、D雄蕊不育的棉花生殖器官及花粉活性情况。3.1.2不同浓度的草甘膦处理后棉花出现不育性状的天数对不同小区的转基因抗草甘膦喷施1.8g/L、2.4g/L、2.88g/L、3.6g/L、7.2g/L的草甘膦，利用联苯胺-甲萘酚染色法和棉花生殖器官观察法等，判断不同浓度草甘膦处理后，转基因抗草甘膦棉花出现不育性状。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新疆奎屯棉花草甘膦化学杀雄制种实践与探讨[J]. 王洪彬,张东风,赵永刚,黄丽叶,王志刚. 中国棉花. 2020(01)
[2]气相色谱-质谱法测定绿茶中草甘膦和氨甲基膦酸残留量[J]. 杨亚琴,冯书惠,胡永建,李圆圆,王会锋,刘进玺,钟红舰. 茶叶科学. 2020(01)
[3]谷子化学杀雄剂筛选[J]. 郭瑞锋,任月梅,杨忠,任广兵,张绶,冯婧. 作物杂志. 2019(05)
[4]草甘膦的发展与环境安全性评价[J]. 赵宝广,闫彩燕,栾凤侠,曹宝祥,陶波. 大豆科技. 2019(04)
[5]2种盐剂草甘膦对果园土壤微生物量碳氮和微生物数量的影响[J]. 邹亚丽,呼丽萍,邓霏,杨金凤,胡进娟,吴娜. 安徽农业科学. 2019(09)
[6]降解菌ESG4对草甘膦污染土壤的生物修复研究[J]. 谢怡,陈杰,黄祥,刘恒博. 环境影响评价. 2018(05)
[7]草甘膦的历史与现状[J]. 筱禾. 世界农药. 2018(03)
[8]野生大豆对草甘膦的耐性筛选及施用草甘膦后叶绿素荧光参数的变化[J]. 刘琪,相世刚,胡玉琪,强胜,宋小玲. 大豆科学. 2018(03)
[9]喷施草甘膦对抗草甘膦油菜物质生产的影响[J]. 袁权,左青松,杨光,冷锁虎. 安徽农业科学. 2017(30)
[10]孟山都发现新型抗草甘膦EPSPS蛋白[J]. 农药. 2017(07)
博士论文
[1]棉花细胞核雄性不育系ms5ms6不育机理研究[D]. 姜家生.安徽农业大学 2012
硕士论文
[1]草甘膦类除草剂农达对雄性小鼠生殖与免疫功能影响的研究[D]. 范甜甜.济南大学 2018
[2]绿藻和水溞对草甘膦和氰氟草酯的响应[D]. 李佳.西南大学 2018
[3]百草枯和草甘膦对紫色土土壤微生物数量及酶活性的影响[D]. 周定建.西南大学 2010
[4]棉花抗草甘膦基因的表达及功能鉴定[D]. 楚宗艳.中国农业科学院 2008
[5]棉花抗草甘膦体细胞无性系变异筛选技术研究[D]. 李卫国.华中农业大学 2008
[6]柱头外露性状应用于棉花杂交制种及其诱导效应研究[D]. 何循宏.南京农业大学 2008
本文编号：3439193
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
草甘膦的结构式
利用抗草甘膦转基因棉花生产杂交种的制种方法6图2草甘膦竞争性抑制莽草酸代谢途径Fig.2Glyphosatecompetitivelyinhibitsthemetabolicpathwayofshikimicacid1.2.3.2草甘膦抑制光合磷酸化草甘膦能抑制光合作用中的光合磷酸化,而且对循环及非循环磷酸化均有抑制作用,然而对希尔反应不仅没有抑制作用，反而随浓度增加有所促进。草甘膦会使膜上的ATP酶活性降低，从而导致光合作用生成的产物减少，影响植物的新陈代谢。叶绿体含量越高的植物受到草甘膦的抑制现象越明显（陈虎保,1997）。1.2.3.3草甘膦抑制其它生物合成1976年，Caｍpbell证明草甘膦对叶绿体亚微结构有影响，1983年Foley证明草甘膦抑制核酸的生物合成。日本的松田昭一在1987年对草甘膦抑制叶绿体核糖体、叶绿体RNA及色素的形成等其他途径出了详细的阐述（周波,2004）。
山东农业大学硕士专业学位论文193结果与分析3.1适宜草甘膦浓度的确定3.1.1草甘膦对棉花生殖器官形态及花粉活性的影响转基因抗草甘膦棉花S06-1喷施7.2g/L、4.8g/L、3.6g/L、2.4g/L、1.8g/L浓度的草甘膦后，通过生殖器官形态观察和联苯胺-甲萘酚染色的方法对棉花育性进行检测（图3）。可育花生殖器官形态正常，雄蕊环绕柱头，花药能正常开裂，用手轻触有花粉粒散出（图3A）。花粉经过联苯胺-甲萘酚染色后，呈红色，活性较好。形状饱满，大小基本一致（图3C）。不育花柱头明显高于雄蕊，花药比正常花药略小（图3B），用手捻后，无花粉粒散出。经过联苯胺-甲萘酚染色，花粉不着色，无活性，花粉粒畸形，空瘪（图3D）。图3草甘膦对棉花生殖器官形态及花粉活性的影响Fig.3EffectsofglyphosateonreproductiveorganmorphologyandpollenactivityofcottonA、C雄蕊可育的棉花生殖器官及花粉活性情况。B、D雄蕊不育的棉花生殖器官及花粉活性情况。3.1.2不同浓度的草甘膦处理后棉花出现不育性状的天数对不同小区的转基因抗草甘膦喷施1.8g/L、2.4g/L、2.88g/L、3.6g/L、7.2g/L的草甘膦，利用联苯胺-甲萘酚染色法和棉花生殖器官观察法等，判断不同浓度草甘膦处理后，转基因抗草甘膦棉花出现不育性状。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新疆奎屯棉花草甘膦化学杀雄制种实践与探讨[J]. 王洪彬,张东风,赵永刚,黄丽叶,王志刚. 中国棉花. 2020(01)
[2]气相色谱-质谱法测定绿茶中草甘膦和氨甲基膦酸残留量[J]. 杨亚琴,冯书惠,胡永建,李圆圆,王会锋,刘进玺,钟红舰. 茶叶科学. 2020(01)
[3]谷子化学杀雄剂筛选[J]. 郭瑞锋,任月梅,杨忠,任广兵,张绶,冯婧. 作物杂志. 2019(05)
[4]草甘膦的发展与环境安全性评价[J]. 赵宝广,闫彩燕,栾凤侠,曹宝祥,陶波. 大豆科技. 2019(04)
[5]2种盐剂草甘膦对果园土壤微生物量碳氮和微生物数量的影响[J]. 邹亚丽,呼丽萍,邓霏,杨金凤,胡进娟,吴娜. 安徽农业科学. 2019(09)
[6]降解菌ESG4对草甘膦污染土壤的生物修复研究[J]. 谢怡,陈杰,黄祥,刘恒博. 环境影响评价. 2018(05)
[7]草甘膦的历史与现状[J]. 筱禾. 世界农药. 2018(03)
[8]野生大豆对草甘膦的耐性筛选及施用草甘膦后叶绿素荧光参数的变化[J]. 刘琪,相世刚,胡玉琪,强胜,宋小玲. 大豆科学. 2018(03)
[9]喷施草甘膦对抗草甘膦油菜物质生产的影响[J]. 袁权,左青松,杨光,冷锁虎. 安徽农业科学. 2017(30)
[10]孟山都发现新型抗草甘膦EPSPS蛋白[J]. 农药. 2017(07)
博士论文
[1]棉花细胞核雄性不育系ms5ms6不育机理研究[D]. 姜家生.安徽农业大学 2012
硕士论文
[1]草甘膦类除草剂农达对雄性小鼠生殖与免疫功能影响的研究[D]. 范甜甜.济南大学 2018
[2]绿藻和水溞对草甘膦和氰氟草酯的响应[D]. 李佳.西南大学 2018
[3]百草枯和草甘膦对紫色土土壤微生物数量及酶活性的影响[D]. 周定建.西南大学 2010
[4]棉花抗草甘膦基因的表达及功能鉴定[D]. 楚宗艳.中国农业科学院 2008
[5]棉花抗草甘膦体细胞无性系变异筛选技术研究[D]. 李卫国.华中农业大学 2008
[6]柱头外露性状应用于棉花杂交制种及其诱导效应研究[D]. 何循宏.南京农业大学 2008
本文编号：3439193
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