西瓜属葫芦科作物,原产热带非洲。西瓜耐热性和耐早性强,但耐冷性弱,而且缺乏耐冷种质资源。西瓜栽培的地域广泛,但季节性限制大。通过化学诱变结合体细胞无性系变异对西瓜进行以提高抗冷性为目标的遗传性状改良研究显得尤其重要。 前人的研究大多通过西瓜茎尖培养、原生质体培养、体细胞杂交、基因导入和诱导体细胞无性系变异等生物技术途径来改良西瓜现有的品种或创造新种质,且在西瓜作物上生物技术的应用途径也在不断拓宽。目前,对西瓜体细胞无性系变异方面的研究多集中在直接再生获得无性系变异上,仅有少数报告对西瓜间接再生实验体系进行了研究,建立了西瓜离体培养不定芽间接再生实验体系,大幅提高了西瓜体细胞无性系变异的频率。但组织培养条件下自发的体细胞无性系变异变异频率较低,虽然可以通过对培养条件进行优化,来提高体细胞无性系的变异频率,但效果不很明显。采用化学诱变剂,能诱导无性系的高频率变异,通过一定的选择压力,可以筛选到一些有益的突变性状和性状优良的突变体。 本试验采用化学诱变和体细胞无性系变异相结合的方法,诱导和筛选西瓜抗冷突变体,并对获得的抗冷突变体进行了初步研究,总体上可分为两部分: 第一部分建立在化学诱变剂处理条件下的西瓜直接再生实验体系,确定西瓜子叶开展、不定芽分化的最佳诱变浓度以及最适培养条件,确定了抗冷突变体的半致死剂量;并对种子的发芽率、分化的不定芽数等进行统计和形态观察。结果表明,“伊选”种子在1.5mol/L浓度的NaN₃振荡处理（180转/分,25℃）1.5h为最佳的诱变浓度,1.5mMol/L处理使外植体再生频率降低到40.0%,不定芽数/外植体降低到4.3,符合抗冷突变体半致死剂量的要求。 第二部分对抗冷西瓜突变体抗冷性进行初步研究,通过测定低温处理前后与耐冷性相关的一些生理指标,初步确定抗冷突变体的抗冷生理机制,并筛选出抗冷的西瓜体细胞无性系变异的再生植株。结果表明,在低温胁迫条件下,NaN₃处理产生的再生植株叶片中MDA含量只有少量的增加,SOD、POD和CAT的活性增强,增强了西瓜再生植株的抗冷性。其中以1.5mMol/L的NaN₃处理效果最佳。