空间诱变番茄生物效应研究

【作者】 王雪；

【机构】 黑龙江省农业科学院园艺分院；

【摘要】 空间诱变是一种有效的育种手段,虽有文献报道了空间搭载后番茄的变异现象,但关于空间环境对不同遗传背景的番茄材料的影响及空间诱变突变体的快速检测技术鲜有报道。以番茄为试材,研究空间环境因素诱变后主要农艺性状的变化和分子生物学检测,以探讨空间环境对番茄的诱变效应及建立空间诱变突变体的分子快速检测技术体系。将精选的F-Ⅲ-10、F-Ⅲ-18番茄试材均分成2份,1份作为对照,1份于2006年9月9日搭载中国"实践八号"农业专用卫星,进行太空诱变处理,诱变时间15 d,运行近地点高度180 km,远地点高度469 km,轨道倾角为63°,回收舱内温度在20.72⁷.21℃之间,辐射剂量为2.894 mGy,平均重力为13×10^-3g。在卫星发射前和飞行期间,等量的对照种子存储在20℃地面实验室中。应用随机扩增多态DNA（Random arnplified Polymorphic DNAs）RAPD技术对空间诱变番茄后代及其对照基因组的指纹图谱进行分析。引物参照Operon公司的引物序列和茄果类蔬菜的相关文献。用番茄的幼嫩叶片提取DNA。用紫外分光光度计测定样品在260 nm和280nm下的光吸收值,确定DNA的浓度和纯度,1%琼脂糖电泳检测基因组DNA的完整性,将无降解和符合纯度的DNA样品在-20℃保存备用。就番茄RAPD分析中主要的几种影响因素进行了条件优化,获得了番茄的RAPD反应最佳反应体系:20μL总体积中包括10×PCRBuffer 2μL,2μmol·L^-1的Mg Cl₂,0.2μmol·L^-1的dNTPs,15 ng·μL^-1的引物,0.8 U的Taq DNA聚合酶（宝泰克公司）以及15 ng的模板DNA。反应条件为:94℃预变性4 min;94℃变性1 min,36℃退火30 s,68℃延伸1 min,共35个循环;最后72℃延伸8 min;10℃,30 min。筛选出S60、A10、S22,3条随机引物,引物S60能够对突变体SP2-Ⅲ-10-3和对照在750¹ 000 bp及1 000² 000 bp间扩增出差异条带,对SP2-Ⅲ-18-9和对照在1 000² 000bp及750 bp处扩增出差异条;引物S22能够对突变体SP2-Ⅲ-10-3和对照在1 000²000 bp间扩增出差异条,同时能在突变体SP2-Ⅲ-10-3与突变体SP2-Ⅲ-10-6之间扩增出差异条带;引物A10能够对突变体SP2-Ⅲ-10-3和对照在1 000² 000 bp,突变体SP2-Ⅲ-10-6和对照在1 000² 000 bp和500⁷50 bp间扩增出差异条带,同时突变体SP2-Ⅲ-10-3和SP2-Ⅲ-10-6间也存在明显的多态性条带。用这3个差异引物在突变体的SP3、SP4代上继续扩增,获得了与SP2代相同的扩增图谱,结合SP1至SP4代与对照的田间观察,发现在各突变体形成的株系内,生长发育及经济性状高度整齐一致,且与对照的表型变异比较稳定,证明突变体的变异是来源于自身DNA遗传物质的改变。更多还原