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本试验以蜜枚和JM等西瓜品种的纯合二倍体及其人工诱导的同源四倍体、三倍体为材料，首次对不同倍性西瓜AFLP标记的分子遗传变异、花粉电镜扫描形态、叶片微形态特征、光合特性等进行了详细的研究，同时对其耐盐、耐冷、耐淹的抗逆机理差异进行了比较，从分子生物学、细胞学、生理生化等不同领域和层面，探讨了西瓜染色体倍性、基因剂量和性状表达的关系，为西瓜多倍体育种及抗逆育种提供了重要理论依据。通过试验研究取得以下主要结果： 1．分子遗传变异：利用AFLP技术，共筛选48对引物组合，获得4800-5000条位于50-600bp的片段，大部分引物组合扩增出的不同倍性之间的AFLP条带没有明显差异；蜜枚西瓜具有多态性的条带有3条，其中1条为四倍体特有带，1条为三倍体特有带，1条为二倍体特有带；JM西瓜具有多态性的条带有7条，3条为JM4x特有带，2条为JM3x特有带，2条为JM2x特有带，不同倍性西瓜之间多态性较低。同源四倍体和相应的二倍体相比，有特异性片段的消失或增加，推测在秋水仙素诱导过程中引起DNA的核苷酸碱基序列改变或同源四倍体等位基因发生漂移。也有扩增出双亲皆有或皆无而三倍体F1消失或增加的DNA片段，推测双亲杂交后的受精过程中基因可能发生了变化。 2．花粉粒微形态差异：12个西瓜品种的花粉电镜扫描观察表明，不同倍性西瓜的花粉粒形状、大小、萌发孔、外壁纹饰等方面有明显差异，二倍体花粉多为近长球形，极轴／赤道轴（P／E）值为1.283，具3孔沟，花粉粒整齐一致；四倍体花粉为圆球形，P／E值为1.111，有3孔沟，4孔沟，多孔沟，其中有异形花粉，粘连花粉和空瘪花粉等；三倍体花粉全部为空瘪花粉。从孢粉学角度阐述了四倍体花粉萌发率低，三倍体花粉不育的原因。 3．叶片表皮微形态特征：扫描电镜观察结果表明，随着西瓜倍性的增加，叶片保卫细胞和表皮细胞增大，单位叶面积上的气孔和表皮细胞的数目却减少，细胞的大小和数目成反比。通过FDA荧光记数法观察4x、3x、2x的保卫细胞对中的叶绿体数目分别为19.9±3.4，15.9±2.2，11.5±1.5。其比例约为4：3：2，与西瓜的倍性一致。根据此方法可以快速有效地对西瓜染色体倍性进行早期鉴定。 4．光合特征和光合速率日变化：随着西瓜染色体倍性的增加，叶面积、比叶重、单位叶面积的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量增加，而单位鲜重的光合色素含量却减少，倍性之间差异显著。西瓜三种不同倍性的净光合速率（Pn）值差异显著，Pn值为M3x＞M2x＞M4x。Pn值的日变化呈双峰曲线，峰值出现在上午10时和下午13时；第一峰值大于第二峰值。都存在光合“午休”现象，但3x的“午休”不同染色体倍性西瓜的遗传变异和抗逆机理研究现象不如4x和Zx明显。从影响因子可以看出，3x和2x胞间COZ浓度高，气孔阻力小，光合效率高;而M4x胞间COZ浓度低，M4x气孔密度小，气孔阻力大，光合效率低，光合“午休，’现象也较明显。 5 .NaCI胁迫对不同倍性西瓜生长发育及生理生化特性的影响:利用NaCI溶液浸渍法、NaCI琼脂固定法、砂培NaCI溶液浇灌法等试验分别研究不同倍性西瓜种子萌发、发芽种子成苗过程、幼苗期等不同生育时期的耐盐性:在30一gOInlnol·L一‘低浓度下，不同倍性西瓜的相对发芽率、发芽指数、活力指数、成苗率都比没有NaCI胁迫的高，倍性之间没有明显差异;在90 Ilunol·L一，以上浓度时，不同倍性之间有明显差异，种子萌发的耐盐性为M4x>M3x>MZx;成苗时期的耐盐性为M4x>MZx>M3x。幼苗期的耐盐性为M4x>M3x>MZx，M4x在不同Nacl浓度胁迫下的受害指数都比M3x和MZx小，MZx在400nunol/L NaCI浓度下植株几乎全部死亡。不同生育期的耐盐结果不同，但4x在任何时期的耐盐性都比3x和2x强。 对不同浓度NaCI胁迫后西瓜幼苗的细胞保护酶（S OD、POD）、可溶性蛋白质 （P RO）及膜脂过氧化产物MDA的变化研究结果表明:（1） NaCI胁迫后，M4x的SOD和POD活性变化和对照接近，一直增加;M3x和MZx的变化剧烈，低NaCI浓度下SOD和POD活性一直增加，高浓度下则表现为先升后降趋势;（2） M4x的MDA含量降低;M3x和MZx的MDA含量先降后升，随着胁迫时间、NaCI浓度的增加，MDA上升幅度更大;（3） M4x的可溶性蛋白质含量均接近或高于对照，M3x和MZx则先升后降，随着NaCI浓度的增加，胁迫时间延长，下降幅度增大。M4x的SOD和POD活性增加，PRO含量增加，MDA含量下降，是四倍体西瓜表现出耐盐的主要生理生化原因。 6.低温胁迫对不同倍性西瓜叶片膜脂过氧化及保护醉的影响:通过对蜜枚西瓜幼苗进行低温弱光处理（12℃，光强为IO001x，光/暗处理时间为14h/l oh）的试验结果表明，在没有冷诱导时M4x、M3x的耐冷性不如MZx。随着冷胁迫时间的延长，SOD、POD活性都有所增加，MZx比 M4x、M3x增加幅度大，但最后下降。MDA含量变化呈相反趋势。PRO含量变化MZx、M3x先上升，4天后下降，M4x的PRO含量从开始就表现下降。M4x不耐低温和四倍体叶片的叶肉细胞大和含水量高有关。MZx的SOD和POD活性增加幅度大，PRO降低缓慢，MDA增加缓慢是其耐低温的生理生化原因。 通过4天10℃的预冷