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番茄是重要的蔬菜之一,种植面积在全世界居蔬菜的第一位。与国外相比我国番茄平均单产仍然低于世界平均水平,在加强自主资源创新方面比较薄弱,需加大番茄种质资源方面的改良。本文通过对诱变元素、剂量、DNA浸泡等因素的研究和大量具有特异性状诱变材料的分析探索了离子束诱变番茄的规律,为离子束番茄育种提供新的材料和依据。主要结果如下:
1.与对照相比,离子束注入和离子束介导转DNA的番茄种子发芽率低,其中N+对发芽率的影响比Ar+低,且离子剂量在1-4×1017ions/cm2范围内的影响无差别,而影响种子发芽速度的主要因素是种子浸泡时间,其中浸泡10h的种子发芽速度快,但浸泡时间对种子发芽率的影响较小。
2.离子束注入和离子束介导转DNA的番茄叶POD活性均明显高于对照,其中N+、日本大粒DNA处理的POD活性最高,为19.65U/min/g,是对照的3.364倍。N+注入的效果优于Ar+的,2×1017ions/cm2的注入剂量比4×1017ions/cm2提升POD活性的效果好,在N+注入方面尤为明显。DNA工作液中浸泡时间以10h最好,全长DNA浸泡处理的叶POD活性低于片段DNA的,且有1株的POD活性极高,达到113.68U/min/g,是对照的19.46倍。
3.与对照相比,离子束注入和离子束介导转DNA的叶可溶性蛋白含量都比较高,2×1017ions/cm2注入剂量处理的叶可溶性蛋白含量比4×1017ions/cm2的高,N+注入和N+介导转DNA的叶可溶性蛋白含量比Ar+的高,DNA工作液中浸泡10h的叶可溶性蛋白含量最高,且全长DNA处理的效果比片段DNA处理的好。
4.离子束注入或离子束介导转DNA对番茄的株高、果数、果形以及生长周期都产生了影响,N+对株高影响的效果较Ar+好,特别是对花期和果实形态的影响较明显,与对照相比,一些植株提前1周进入花期,也有植株推迟3周进入花期。
5.与对照相比,离子束注入和离子束介导转DNA的果实蛋白、Vc、糖的含量都有所增加,酸的含量有所降低。离子束注入的和Ar+介导转早熟2号DNA的灰分比对照高,其他处理组灰分含量低于对照。然而,水分在对照和处理之间的差别较小。另外,与对照相比,离子束注入的果实糖酸比非常低,而N+、Ar+离子与不同来源DNA共同处理时,番茄果实的糖酸比不同。