短波紫外线辐照坛紫菜壳孢子制备色彩突变体的新途径

壳孢子萌发时期是坛紫菜(Pyropia haitanensis)减数分裂发生的时期,壳孢子萌发形成的最初4个细胞呈线性排列,形成减数分裂四分体,且发生遗传重组的四分体细胞可以决定叶状体的发育模式和性状分离。因此,诱变产生色彩突变的嵌合叶状体相比诱变叶状体产生的点状色块,将更易于获得突变细胞。本研究为获得坛紫菜人工色彩嵌合突变体,使用不同剂量(50、100、200、300、400、500和600J/m^(2))的短波紫外线(UV-C,λ=254nm)辐照坛紫菜壳孢子,培养数天后,在壳孢子苗中出现了色彩突变的嵌合叶状体。结果显示,低剂量(50 J/m^(2))的辐射促进壳孢子萌发,而辐照剂量高于100 J/m^(2)则会抑制壳孢子萌发和分裂。辐照剂量在50~400J/m^(2)范围内,色彩突变体出现的频率随辐照剂量的增加而增加,辐照剂量分别为300和400J/m^(2)时,突变率分别达到15.22%和17.18%。其中,出现色彩突变的嵌合叶状体以2色块嵌合体和3色块嵌合体居多,4色块嵌合体最少,但辐照剂量增加至400 J/m^(2)以上时,随着辐照剂量的增加,色彩突变体出现的频率反而下降,表明最适宜的诱变剂量为300或400 J/m^(2)。同时,短波紫外线辐照也使色彩突变嵌合体的长宽比下降,采用生物酶解法从色彩嵌合体中分离出了单色的体细胞萌发体。本研究为坛紫菜人工色彩突变体的制备和诱变育种提供了新途径。

条斑紫菜色彩突变体的诱导、分离和特性分析

条斑紫菜叶状体的原生质体经化学诱变剂──N -甲基 -N’ -硝基 -N -亚硝基胍 (MNNG)处理后 ,在它们的再生叶状体中 ,出现了少量色彩发生变异的点状变异体。它们的色彩变异细胞呈点状无规则地与野生细胞或其它变异细胞镶嵌在一起。这类变异体的单孢子萌发成单色变异 (或野生色 )叶状体以及与母体相似的点状变异体。利用单色变异叶状体分离出绿色 (yel) ,浅桔黄色 (och)以及深桔红色 (bus)等三个突变株。突变株的叶状体活体吸收光谱以及藻红蛋白和藻蓝蛋白的含量与野生型相比均存在着明显的差异。经突变体与野生型杂交实验证明 ,突变体yel和och均含一个与色彩变化有关并且符合孟德尔遗传规律的隐性变异基因。相关变异基因的着丝粒距离 ,在突变体yel和och中分别为 1 1 .5和 1 5 .