5种细胞质雄性不育小麦败育过程中活性氧代谢保护酶的响应

为了解异质雄性不育小麦败育过程中活性氧代谢中几种保护酶的变化特点,以5种小麦雄性不育系U116A、Ju116A、Va116A、C6116A、K116A及其相应保持系116B为材料,分析了小麦雄性不育系在花药不同发育时期的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性与保持系的差异。结果表明,不育花药的POD活性自单核早期后均比同一发育时期的可育花药高;自单核晚期开始,不育系CAT活性总体上呈下降趋势,而可育系则呈升高趋势;受试材料花药中SOD活性总体呈上升趋势,且不育系高于保持系。经差异分析,不育系U116A、Ju116A、Va116A、C6116A的败育关键期是单核晚期,而K116A的败育关键期则是单核晚期至二核期。以上结果说明,5种异质小麦雄性败育时期有所不同,并且雄性育性与POD、CAT和SOD活性密切相关。     

玉米雄性不育K932MS不育株和可育株生理生化特性的比较研究

通过比较分析K932MS中不育及可育花药不同发育时期的可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量及过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性差异,探讨其败育的生理生化机制。结果表明,不育花药中可溶性糖、可溶性蛋白含量在造孢细胞时期、花粉母细胞时期、二分体和四分体时期均显著低于可育花药,游离脯氨酸含量二分体和四分体时期显著低于可育花药;不育花药中CAT活性在造孢细胞时期显著高于可育花药,在花粉母细胞时期和四分体时期显著低于可育花药;SOD活性在花粉母细胞时期显著高于可育花药,在二分体和四分体时期都显著低于可育花药;POD酶活性在造孢细胞时期和四分体时期显著高于可育花药。造成K932MS败育的原因可能是由于不育花药中营养物质的严重不足,同时不育花药的CAT和SOD活性降低、POD活性升高,不利于花药的正常生长发育。     

牡山羊草细胞质小麦核代换系酶活性及其与花粉败育的关系

对牡山羊草细胞质小麦核代换系在花药发育的不同时期的超氧化物歧化酶（SOD），过氧化氢酶（CAT）活性研究表明，牡山羊草细胞质小麦核代换系SOD、CAT的酶活在二核期之前与其核供体普通小麦差异很小，呈下降趋势，二核期以后核代换系SOD、CAT的酶活性急剧下降，到三核期均显著低于其核供体普通小麦；核代换系表现不同程度的雄性不育，其育性普遍低于其核供体普通小麦，核代换系的育性与其SOD、CAT的酶活性呈正相关关系；牡山羊草细胞质小麦核代换系花粉败育的关键时期是二核期至三核期；花粉败育的根本原因是异质系核质关系不协调，酶代谢失调，导致SOD和CAT活性下降，活性氧积累、膜系统损伤。     

YS型小麦温敏不育系A3314育性转换过程中叶片和幼穗酶活性的变化

为研究YS型小麦温敏雄性不育系的育性转换机制,在不同育性条件下,测定了YS型小麦温敏不育系A3314及其原同型保持系TSP3314不同发育时期叶片和幼穗中过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量.结果表明,两种育性条件下,A3314幼穗中酶的变化较叶片对其育性影响大;同一发育时期SOD、POD、CAT活性基本呈现不育条件下比可育条件下低的趋势,特别是在减数分裂期后表现更加明显.MDA含量与SOD、POD、CAT活性变化趋势相反.这些结果说明YS型小麦温敏不育系中酶活性与花粉育性密切相关.     

萍乡显性核不育水稻幼穗发育时期可溶性蛋白质含量的变化研究

对萍乡显性核不育水稻纯合不育株、杂合不育株与隐性可育株3种不同基因型植株幼穗发育期的叶片、幼穗和花药中的可溶性蛋白质含量变化进行了比较分析。结果表明，显性核不育水稻3种不同基因型植株在幼穗发育时期叶片中的可溶性蛋白质含量差异不大，且变化趋势相同；不育株(纯合与杂合)幼穗中可溶性蛋白质的含量在雌雄蕊形成期与可育株基本相同，而在花粉母细胞形成期和花粉母细胞减数分裂期迅速下降；不育株(纯合与杂合)花药内可溶性蛋白质含量明显低于可育株，这是不育株花粉败育的一个重要生理特征。     

K型小麦雄性不育系育性敏感时期核糖核酸酶活性及可溶性蛋白质含量的变化

为了探讨核糖核酸酯及可溶性蛋白质与小麦育性的关系,以1B／1R类和非1B／1R类K型小麦雄性不育系及保持系为材料,对花粉发育过程中倒二叶和花药中核糖核酸酶活性、可溶性蛋白质含量进行了研究。结果表明,不育系花药中核糖核酸酶活性在二核期之前显著高于保持系,呈上升趋势,二核期以后急剧下降,不育系花药中可溶性蛋白质含量在二核期显著下降,明显低于保持系。不育系叶片中的核糖核酸酶活性与相应的保持系差异显著,不育系和保持系叶片中可溶性蛋白质含量在整个生育期变化没有花药中可溶性蛋白质含量变化明显。两类不育系间核糖核酸酶活性和蛋白质含量差异显著。由此说明,不育系雄蕊的核糖核酸酶活性异常升高致使可溶性蛋白质含量显著下降,导致细胞生理代谢紊乱,可能是花粉败育的重要原因,而不育系花粉败育的关键时期可能是二核期。     

K型小麦雄性不育系育性敏感时期核糖核酸酶活性及可溶性蛋白质含量的变化

为了探讨核糖核酸酯及可溶性蛋白质与小麦育性的关系,以1B/1R类和非1B/1R类K型小麦雄性不育系及保持系为材料,对花粉发育过程中倒二叶和花药中核糖核酸酶活性、可溶性蛋白质含量进行了研究.结果表明,不育系花药中核糖核酸酶活性在二核期之前显著高于保持系,呈上升趋势,二核期以后急剧下降,不育系花药中可溶性蛋白质含量在二核期显著下降,明显低于保持系.不育系叶片中的核糖核酸酶活性与相应的保持系差异显著,不育系和保持系叶片中可溶性蛋白质含量在整个生育期变化没有花药中可溶性蛋白质含量变化明显.两类不育系间核糖核酸酶活性和蛋白质含量差异显著.由此说明,不育系雄蕊的核糖核酸酶活性异常升高致使可溶性蛋白质含量显著下降,导致细胞生理代谢紊乱,可能是花粉败育的重要原因,而不育系花粉败育的关键时期可能是二核期.     

K型小麦雄性不育系绒毡层结构变化及相关基因的表达分析

为揭示K型小麦雄性不育系的败育时期和败育机制,以K型小麦雄性不育系K519A及其保持系519B为材料,采用半薄和超薄树脂切片法对花药绒毡层进行显微和亚显微结构观察,并对孢粉素转运相关基因RAFTIN1和绒毡层细胞降解相关基因APs在不同生育时期的表达模式进行分析。结果表明,与保持系相比,不育系花药绒毡层在四分体时期提前降解,部分绒毡层细胞脱离中层侵入药室内,发育至二核和三核期绒毡层细胞只剩下细胞轮廓和少量附着的乌氏体。不育系小孢子细胞壁在单核期开始增厚,是同时期保持系小孢子细胞壁厚度的2.35倍,发育至二核期小孢子细胞壁继续增厚,但三核期不育系小孢子细胞壁比保持系小孢子细胞壁薄,仅是保持系花粉粒细胞壁厚度的89%,并且三核期不育系花粉粒出现畸形和质壁分离的异常现象。自小孢子母细胞时期至单核期,不育系中RAFTIN1和APs基因的相对表达量都显著高于保持系,但在二核期不育系中的相对表达量显著低于保持系。推测K型小麦雄性不育系K519A的败育可能发生在四分体期和二核期。RAFTIN1和APs基因的表达模式与细胞学观察结果相契合,故推测这两个基因很可能参与了K型不育系K519A的不育过程。     

新型玉米细胞质雄性不育材料泰玉D2花粉败育的细胞学研究

通过光学显微镜观察泰玉D2不育系的花药发育进程,探明新型细胞质雄性不育材料泰玉D2花粉败育的细胞学机理。研究发现,花药绒粘层在二分体时期发生异常,小孢子在单核前期开始败育,至单核后期完全解体,花药发育后期不育系药腔中只观察到少量的小孢子残体,花药壁的4层细胞依然存在,绒粘层细胞已经彻底液泡化, 占据了药腔的整个空间,花粉成熟期不育系花药维管束消失。泰玉D2不育系花药绒粘层在二分体时期成辐射状膨大,小孢子在单核期败育,花粉败育完全,属无花粉类型。     

甘蓝型油菜双显性细胞核雄性不育系Shaan-GMS雄配子发育观察

采用常规压片与冰冻切片两种方法,观察甘蓝型油菜不育系Shaan-GMS的不育株与可育株小孢子母细胞减数分裂和小孢子发育过程,以阐明小孢子败育时期和细胞学特征。植株表型上,花期可育株与不育株花器官差异较大:不育株花丝较短,花药小且干瘪,微粉或无粉,淡黄色;细胞学观察结果显示不育株的花粉母细胞能够进行正常的减数分裂,形成四分体,但在单核期开始发生异常。主要表现为小孢子从四分体中释放后无法形成正常的小孢子外壁,随后小孢子外壁、内容物和绒毡层均提早降解,只剩下空壳与残渣,药室也随之萎缩变形,最终导致花粉败育。上述结果说明Shaan-GMS为单核败育类型,可能是一个细胞核雄性不育新材料。     

玉米C型胞质雄性不育系C联848败育的生理机制初探

以玉米C型雄性不育系C联848及其保持系H19为研究对象,对两者叶片中超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶的活性,丙二醛含量进行研究比较。结果表明,C联848的花药都不外露,形状瘦小萎缩,饱满度较差,剥开花药未发现花粉粒存在,通过碘染镜检未发现可育花粉粒,不育系C联848经多年多季种植,在不同世代,未发现有可育植株存在。在生长发育的各个时期不育系叶片中超氧化物酶(SOD)活性都低于保持系。从苗期至拔节期,不育系与保持系叶片中过氧化物酶(POD)活性都略有上升,差异并不显著;当玉米由营养生长转入生殖生长,不育系叶片中的POD活性迅速上升,且与保持系差异显著,并且不育系叶片中的POD活性始终都高于保持系;在玉米转入生殖生长后,不育系叶片中的过氧化氢酶(CAT)活性增长缓慢,远低于保持系中CAT的活性,且在吐丝期两者差异最为显著。玉米生长发育的各个时期,不育系叶片中的丙二醛(MDA)含量均高于保持系,在抽雄期差异最为显著。     

油菜双重不育系活性氧清除酶的特点

以细胞质不育系（ＣＭＳ）Ｌ１７Ａ及保持系、细胞核不育两系（ＧＭＳ）Ｌ１８ＡＢ为对照，对甘蓝型油菜细胸质＋细胞核双重不育系（ＧＣＤＭＳ）品系ＧＣＤＡ－２测定花花和花蕾中的丙二醛（ＭＤＡ）含量，过氧化氢酶（ＣＡＴ）、过氧化物酶（ＰＯＤ）和超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）等氧清除酶活性，。结果表明：细胞核＋细胞质双重不育系中的两类不同育性类型的不育株中，质不育株ＧＣＤＡ－２ＢＡ与细胞不育系数似，ＭＤＡ含量、ＣＡ     

籼型两用核不育水稻育性转换过程中氧代谢的变化

 以籼型两用核不育水稻GD1S 和N19S 及常规水稻粳籼89为材料, 研究了自然条件下不同光温引起两用稻育性转换时活性氧清除系统的变化。实验结果表明: 3月上旬播种在长日高温下发育的两用稻出现败育, 各生育期的剑叶、幼穗，完熟期的颖花和花药中AsA(抗坏血酸)和GzSH(谷胱甘肽)含量均低于同期播种的粳籼89。在7月中旬播种生长发育期遇短日低温的两用稻呈可育态, 这时AsA、GSH含量明显高于粳籼89。抗氧化酶活性在可育状态的两用稻中其活性也均高于同期播种的粳籼89。在两种光温条件下发育的两用稻在各生育期的剑叶中POD(过氧化物酶)活性均高于同期播种的粳籼89, 只是短日低温下发育的两用稻与粳籼89之间POD活性之差更显著。长日高温引起籼型光温敏核不育系水稻的败育与剑叶和幼穗中活性氧清除能力的下降、活性氧产生与清除之间的失衡导致氧代谢的失调有一定的关系。     

一种甘蓝型油菜双隐性细胞核雄性不育的细胞学观察

本研究利用涂片和切片两种方法,对甘蓝型油菜双隐性细胞核雄性不育两用系的不育株与可育株小孢子母细胞的减数分裂和小孢子发育的细胞学进行了观察。结果表明, 不育系从减数分裂时期就开始发生异常，出现了染色体桥，花粉母细胞分裂不同步等现象，随后形成大小不等的四分体或多分体，小孢子释放以后没有开始花粉壁的形成,并且细胞质逐渐降解,最后只剩下降解后的残渣，药室也随之萎缩变形。     

小麦温光敏核不育系的育性提纯研究

最大限度控制育性的遗传漂移 ,是小麦温光敏核不育系提纯中要解决的主要问题。本研究通过对小麦温光敏核不育系 C4 9S- 87进行连续三年五代的育性提纯 ,初步建立了一套株系选择与冬、夏播育性连续鉴定相结合的不育系育性提纯方法 ,并获得了保持原不育系生物学特性、株间育性差异更小、完全不育株率和不育度均显著提高的 3个株系。本文还对育性遗传漂移的产生原因及控制对策进行了探讨     

外源化学物质对小麦温光敏核不育两用系C49S育性的影响

本文探讨了外施赤霉素（GA3）、吸哚乙酸（IAA）、萘乙酸（NAA）、乙烯释放剂乙烯利（CEPA）、乙烯生物合成抑制剂氨基乙氧基乙烯基甘氨酸（AVG）、植物生长调节剂受多收（有效成分单硝化愈创木酚钠）、氯化钙（CaCl2）等化学物质对小麦温光敏核不育两用系C49S育性的影响。结果表明，IAA、NAA、GA3对早播不育（重庆10月30日播种）和晚播可育（重庆12月10日播种）的C49S的结实率均有不同程度的提高。乙烯利对C49S的育性表现很强的抑制作用，而AVG则对育性有明显的促进作用。爱多收和CaCl2对C49S的结实率有一定程度的提高。因此认为，C49S育性转换与激素的综合平衡关系有密切关系。乙烯利或其它化学杀雄剂可以用来控制异常高温下C49S不育系可能出现的微量可育花粉，以提高制种纯度；GA3、AVG、IAA、NAA、爱多收等可以用来提高C49S自交繁殖时的结实率和种饱满度。     

温敏雄性不育小麦BNS366花粉败育的细胞学观察

为了明确温敏雄性不育小麦BNS366雄性败育的细胞学机理,采用醋酸洋红染色法观察减数分裂和小孢子发育过程,用1%I2-KI溶液染色进行花粉育性统计;以温敏不育系BNS和常规品种扬麦13作为对照。结果表明,BNS366的减数分裂和小孢子发育过程与BNS完全一致,即:在减数分裂过程中,中期Ⅰ染色体出现滞后现象,在形成二分体和四分体时细胞质分裂不均匀,出现三孢现象;小孢子发育过程中,只观察到单核靠边期,最后核物质解体出现空孢现象。而扬麦13在减数分裂过程中染色体表现正常,小孢子发育过程中,观察到单核期→双核期→三核期。开花期,BNS366和BNS花粉均表现典败和圆败,扬麦13可育。减数分裂表现出的异常行为是导致BNS366花粉败育的原因之一,单核靠边期是其败育的关键时期。     

籼型两用核不育系水稻培矮64S的育性表达——幼穗发育过程中的NAD+-MDH和AP同工酶的变化

 以籼型两用不育系水稻培矮64S和常规稻粳籼89为材料，采用PAGE分析同工酶的方法，比较水稻幼穗发育过程中花粉母细胞形成期、减数分裂期和花粉完熟期NAD+-MDH和AP同工酶的变化，以期了解不育系的育性转换与表达机理。结果表明，在1993年2月25日、3月10日和3月30日三期播种的水稻培矮64S均表现不育，花粉不育度在99.7%以上，结实率在0.3%以下，1994年8月1日播种的培矮64S表现可育，结实率在19%以上，而同期播种的常规稻粳籼89均能得到正常结实，结实率在68%以上。同时发现1993年培矮64S的不育性在花粉完熟期与颖花及花药的NAD⁺-MDH活性的显著降低关系较大。在花粉母细胞形成期—减数分裂期与颖花AP的活性及同工酶组成的变化关系较密切。1994年表现可育的培矮64S与粳籼89相比不存在这种差异。由此可认为培矮64S育性表达可能与花粉发育前期的脂肪代谢以及花粉发育后期的呼吸代谢有关。