小麦雄性不育系和保持系花药ATP酶细胞色素氧化酶细胞化学定位

本文运用电子显微镜细胞化学标记技术,对K型雄性不育系和其保持系小麦花药各个组织中的细胞色素氧化酶和ATP酶活性进行了定位,相对定量研究。结果表明,药壁四层组织和药隔细胞中两种酶的活性分布在花粉粒败育前,不育系与其保持系之间几乎没有差别,均在细胞核、核仁、质膜与胞间连丝中有ATP酶的活性,线粒体内嵴上有细胞     

SQ-1诱导小麦雄性不育基因型再研究

SQ-1是一种新型小麦杀雄剂,为了研究杀雄效果及不同小麦品种对SQ-1反应的遗传差异,选择34个小麦品种(系),在小麦生长时期处于Feeks 8．0～9．0时,以5．0kg／hm^2SQ-1水剂进行一次叶面喷施,参试品种均可达到95％以上的杀雄效果,这表明SQ-1与不同小麦品种不存在明显的互作,具有广谱杀雄效应;同时从中随机选取10个参试小麦品种进行人工饱和授粉,其结实率均能达到60％以上,证明SQ-1对雌蕊无明显伤害。     

高温胁迫对小麦花药活性氧代谢的影响

为研究小麦花药在高温胁迫下的氧化应答机制,以正常生长条件下和高温胁迫(42±1)℃下不同发育时期的花药(单核后期、二核期和三核期)为供试材料,比较分析了小麦花药中超氧阴离子自由基(O~-_2)生成速率、过氧化氢(H_2O_2)和丙二醛(MDA)含量以及主要抗氧化酶活性的变化。结果表明,在高温胁迫后,小麦花药的整个发育时期O~-_2的生成速率、H_2O_2和MDA的含量均显著高于对照组,其中O~-_2生成速率呈现出由低到高平衡上升的趋势,在单核后期高温胁迫处理与对照之间的差异则高于其他花药发育时期;而高温胁迫后的H_2O_2和MDA含量在二核期与对照组呈现较大差异。同时,高温胁迫下不同时期花药中SOD、POD和CAT的活性均显著低于对照。由此可知,高温胁迫打破了小麦花药内活性氧与抗氧化体系代谢之间的动态平衡,并随着花药的发育而不断加剧,使小麦花药长期处于严重的氧胁迫环境中而造成败育。     

小麦生理型雄性不育系中天冬氨酸蛋白酶与绒毡层代谢的相关性分析

为探讨化学杂交剂SQ-1诱导的小麦生理型雄性不育系花药绒毡层细胞凋亡过程与花粉粒败育的关系,以小麦生理型雄性不育系及其可育系花药为试验材料,结合前期绒毡层细胞凋亡研究的结果,采用透射电镜超微观察花药绒毡层细胞结构,定量检测与凋亡相关的天冬氨酸蛋白酶相关基因(APs1、APs2、APs3)的表达量,同时利用含明胶的十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对天冬氨酸蛋白酶活性进行验证。结果表明,在小麦花药发育单核期,生理型雄性不育系花药绒毡层细胞较可育系绒毡层细胞提前降解;在四分体至三核时期,3个天冬氨酸蛋白酶基因在不育和可育系中均表现为先升高后降低的趋势,且单核期表达量最高;天冬氨酸蛋白酶相关基因(APs1、APs2、APs3)在花药发育单核时期以及四分体时期,不育系较可育系均明显上升;天冬氨酸蛋白酶活性研究表明,在花药发育各时期该酶活性在不育系与可育系中均表现出明显差异,且在不育及可育系花药中天冬氨酸蛋白酶活性都呈先升高后降低的趋势,在二核期活性达到最高。表明在SQ-1诱导的生理型不育系中,天冬氨酸蛋白酶的变化与绒毡层细胞凋亡、结构变化及雄性不育花粉粒败育密切相关。本研究初步揭示了生理型小麦败育的机理,为进一步深入研究小麦雄性不育机理,培育能广泛应用于生产实践的优良不育系提供了一定的理论依据。     

一例特异细胞质雄性不育小麦mtDNA特异片段的克隆和测序

以具有同质同核的二角型小麦花药外露不育系与花药不外露突变不育系为试材,对其mtDNA进行了RAPD分析,筛选出特异片段S32-1582、OPAA16-1753,并进行克隆与测序。结果表明:花药外露型不育系与花药不外露型不育系细胞质内mtDNA存在明显差异,而ctDNA之间不存在差异;二角型花药外露型不育系转化为花药不外露型不育系,很可能是由于mtDNA自发的重排引起的。其差异片段S32-1582、OPAA16-1753序列与核基因组上的序列具有同源性;供试线粒体基因组能够在较短的演化时间内发生变异,从而引起二角型花药外露型不育系向花药不外露型不育系的变异,其特异质核互作可能起重要作用。     

黏类小麦CMS不育基因rfv1的分子细胞遗传学跟踪鉴定及定向转育研究

为了实现黏类小麦雄性不育基因rfv1的定向转育,创制优良的黏类非1BL/1RS小麦雄性不育新保持系,本研究以1BS上带有不育基因rfv1的非1BL/1RS小麦变种SP4、莫迦小麦为供体材料,以杀雄剂途径培育的小麦强优势组合西杂1号和西杂5号杂交小麦新品种的母本西农Fp1和西农Fp2为受体材料,采用专一核置换回交转育方法,同时结合根尖细胞学镜检、复合引物PCR及SDS-PAGE和A-PAGE技术,进行不育基因rfv1定向转入的鉴定,旨在育成既携带rfv1不育基因,又具有西农Fp1和西农Fp2核遗传背景的黏类非1BL/1RS小麦雄性不育新保持系。结果如下：（1）根尖体细胞随体鉴定和复合引物PCR分析表明,该法不仅能准确鉴定出1BL/1RS纯合易位系,还可鉴定出1BL/1RS·1BL/1BSrfv1 易位杂合体,两者结果一致。其中复合引物PCR更适合于回交后代中大量目标植株的筛选,为小麦雄性不育基因rfv1定向转移到1BL/1RS易位系提供了准确的鉴定方法与依据;（2）利用SDS-PAGE技术对供试材料进行高低分子量麦谷蛋白亚基的分析表明,在低分子量谷蛋白D亚基区存在莫迦小麦和SP4的特征带;而SP4的高分子量谷蛋白亚基区的6+8亚基,也可以作为示踪小麦雄性不育基因rfv1定向转移到非1BL/1RS易位系的特征亚基条带;（3）A-PAGE技术对醇溶蛋白的分析表明,在ω-醇溶蛋白区也发现莫迦小麦和SP4不同于西农Fp2的特异蛋白条带,也可作为示踪小麦雄性不育基因rfv1定向转移到非1BL/1RS易位系的特征蛋白条带。本研究成功地将小麦杂种优势利用中的杀雄剂法和三系法相结合,促进了小麦杂种优势利用新技术体系的建立。同时该方法亦可应用于黏类小麦雄性不育恢复基因Rfv1的定向转育,进而可实现小麦由生理型不育向遗传型不育的定向转化,以探索一套杂交小麦强优势组合多途径利用的新方法。     

杂种小麦“西杂一号”高效制种技术的研究Ⅰ.行比播幅的配置

通过对12种行比与播幅的研究发现,在一定的播幅范围内,西杂一号母本异交结实率和行比关系不大,而与播幅关系密切,有随母本播幅增加而降低的趋势;西杂一号制种田的母本播幅不超过1.8 m时,两行父本提供的花粉量就可以满足需求,在此范围内,父本播幅的增加对提高异交结实率作用不十分显著.通过回归分析求得"西杂一号"制种产量大于5 250 kg/hm2的父母本比例范围为0.1～0.5;并得出在关中灌区,西杂一号制种田以选择2行父本、6～9行母本的行比播幅组合为佳.