辣椒细胞质雄性不育系9704A花药发育的细胞学观察

 对辣椒雄性不育系9704A及其保持系9704B的花药发育过程进行了显微结构和超微结构观察。结果表明：保持系9704B的绒毡层属于腺质型;不育系9704A的成熟花药的药隔维管组织发育正常,该不育系属于孢子体败育型,花药绒毡层细胞的核膜在花粉母细胞的细线期消失,核裂解成块分散到细胞质中,并最终消失,解体后的绒毡层类似于变形型绒毡层的周原质团进入花粉囊,渗入花粉母细胞周围,并与花粉母细胞粘连在一起,使花粉母细胞不能继续进行减数分裂形成四分体,花药的中层细胞不退化。     

辣椒雄性不育系线粒体基因CaORF240和CaORF301的生物信息学与表达差异分析

为深入了解辣椒细胞质雄性不育与线粒体编码基因表达之间的关系,本研究以辣椒细胞质雄性不育系9704A和同型保持系9704B为试验材料,克隆了2个线粒体编码基因CaORF240和CaORF301,利用实时荧光定量PCR技术分析了这2个基因在保持系9704B不同组织间的表达量,以及在同型保持系9704B和细胞质雄性不育系9704A花蕾四个不同发育时期的表达差异。结果发现,CaORF240基因编码序列长度为723 bp,编码240个氨基酸,CaORF301基因编码序列长度为906 bp,编码301个氨基酸,两个基因在不育系9704A和保持系9704B中的扩增序列一致。CaORF240和CaORF301基因在保持系9704B各组织中的表达量存在差异。CaORF240和CaORF301基因在不育系与保持系花蕾不同发育阶段中的表达量存在明显差异。结果表明,CaORF240和CaORF301在9704A和9704B中存在时空表达差异,可能造成能量代谢紊乱,影响小孢子发育,从而导致辣椒雄性不育。     

簇生朝天椒雄性不育系及保持系的花器官及生理特性研究

以簇生椒不育系‘001A’和同型保持系‘002B’为材料,观察花器官的形态差异,研究不同器官和不同花蕾发育时期不育系与保持系的能量物质含量和保护酶活性的差异,以探索CMS型簇生椒物质代谢与雄性不育之间的关系,从理化方面研究簇生朝天椒不育系‘001A’的败育机理。结果表明:不育系‘001A’花药干瘪、无花粉、花器比正常花器小、柱头露出花药,而保持系‘002B’花药饱满,柱头不外露。不同植株器官和不同开花时期均存在保持系‘002B’中的游离脯氨酸、可溶性糖、蛋白质含量高于不育系‘001A’;各个开花时期不育系‘001A’的丙二醛含量高于保持系‘002B’,植株茎和叶的丙二醛含量表现则相反。辣椒不同植株器官均存在保持系‘002B’中的CAT活性高于不育系‘001A’,SOD活性表现则相反;在各个开花时期不育系‘001A’的POD、SOD活性均显著高于保持系‘002B’,而不育系‘001A’的CAT活性显著低于保持系‘002B’。因此,不育系花药中营养物质的缺乏和保护酶间的异常,是导致簇生朝天椒CMS花粉败育的关键。     

辣椒不育系3198A雄性不育性状的遗传分析

辣椒(Capsicum annuum L.)是我国第二大蔬菜作物,而雄性不育性状是辣椒杂交种选育中最重要的性状之一。该研究利用辣椒不育系3198A和恢复系3414-3-5的杂交后代F2分离群体249个植株,在观察花药形态的基础上,对花粉育性的分离情况进行了遗传分析。结果表明:不育系、恢复系、保持系三者的花药形态存在明显的差异,不育系的花药瘦小无花粉,恢复系、保持系的花药大而饱满,成熟花粉中充满淀粉粒;F2代花粉育性分离结果分析表明,辣椒雄性不育系3198A的雄性不育性状受到3对隐性核基因的控制,且存在光温敏不育基因。该研究结果将有助于进一步研究辣椒光温敏雄性不育的遗传特性,分离并选育出光温敏不育系,加速辣椒杂交种的推出。     

辣椒CMS不育系L9A的不育特性观察及杂种优势分析

以课题组选育的CMS不育系L9A与其保持系L9B为试材，并以L9A为母本，22份优良自交系为父本配制杂交组合，研究分析了不育系和保持系形态性状差异、F₁代11个农艺性状和5个品质性状的杂种优势，以期为辣椒育种实践提供参考依据。结果表明：L9A与L9B在株高、株幅、花药长度和花柱长度等方面存在明显差异；在22个辣椒杂交组合中，杂种优势普遍存在。L59、L90、L117等3个父本自交系可以使L9A的育性得到恢复，且其F₁代在单株果数、单株产量和单果种子数的正向优势较为明显，同时发现F₁代仅在1～2个品质性状上表现出正向杂种优势。相关性和杂种优势指数分析发现，L9A的F₁代在果肉厚、株高、株幅、单果质量、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量等方面优势较大；单株产量与单株果数呈极显著正相关，各品质性状之间无显著相关关系。综上，在辣椒育种实践中，通过杂交育种提高辣椒的单株果数或单果质量，从而提高辣椒的单株产量，而利用杂种优势改良辣椒果实品质则存在一定困难。     

洋葱T型细胞质雄性不育与花蕾ATP含量的关系

以洋葱T型细胞质雄性不育系8-43A、保持系8-43B和恢复系8-43-57C为试材,采用萤火虫荧光素酶检测技术,分析花蕾不同发育时期三磷酸腺苷(ATP)的含量变化,研究洋葱T型细胞质雄性不育与花蕾ATP含量的关系。结果表明:在整个花药发育过程中的各个阶段,保持系和恢复系的花蕾之间ATP含量均无显著差异,不育系花蕾ATP含量均极显著低于保持系和恢复系,尤其在花粉粒成熟早期,仅为保持系和恢复系的1%;花粉粒成熟早期,不育系花蕾ATP含量下降到不足四分体时期的1/10,说明花药发育通过单核期后耗费了组织内大量的ATP,更重要的是ATP的产生可能出现了障碍;洋葱T型细胞质雄性不育系花蕾ATP含量极显著低于各时期的可育株,可能是导致其雄性不育的原因。     

辣椒雄性不育系小孢子发生的细胞学观察

辣椒雄性不育系小孢子发育过程的细胞学观察表明，雄性不育系小孢子败育发在四分小孢子形成以前。由于绒毡层细胞发育异常，高度液泡化，挤压小孢子母细胞，严重影响了减数分裂的正常进行，不能形成正常花粉粒而导致败育。辣椒雄性不育系的花器明显小于保持系，前者成熟花药瘦小，干瘪，无花粉粒或花粉粒极少，花粉粒磺化反应不着色或着色极淡。扫描电镜下观察：辣椒雄性不育系的共粉粒表面光滑，无明显乳状突起，保持系花粉粒则有明     

干制辣椒雄性不育系与保持系间多态性InDel标记的筛选

以3对干制辣椒雄性不育系以及相应保持系(15005A,15006B;16011A,16012B;16063A,16064B)为试材,采用InDel标记的方法对干制辣椒雄性不育系与保持系间进行检测,以期筛选出干制辣椒雄性不育与保持系间存在多态性的标记。结果表明:在44个InDel标记中,仅有一个标记CIDH776在3对不育系和保持系间存在一致的多态性,该标记在不育系中分别扩增出约为600bp和650bp左右的DNA片段,而在相应保持系中均未扩增出相应条带。初步认为,分子标记CIDH776可用于干制辣椒雄性不育系与保持系间的分子标记辅助鉴定。     

大葱CMS 58 不育系及保持系花药和花粉的显微观察

利用石蜡切片技术对大葱细胞质雄性不育系 58 A1、58 A2 及其保持系58 B 的花药发育过程进行了比较,并利用扫描电镜技术观察了3 个样品的花粉粒。石蜡切片结果显示：大葱不育系58 A1 花药绒毡层提前解体,影响了正常小孢子的形成,导致花粉败育;而58 A2 的花药绒毡层异常增厚,挤压药室内的小孢子,小孢子内的物质流失,导致花粉败育。58 A2 药室内壁细胞细胞壁没有加厚,花药同侧的2 个花粉囊之间的细胞层极厚,可能是花药成熟后无法开裂的主要原因。扫描电镜结果显示：花粉粒呈长球形或超长球形,具单沟,外壁为脑纹状雕纹,不育系的成熟花粉粒很少或多数为干瘪花粉粒。     

甜椒胞质雄性不育系及其保持系生化特性研究

 研究了甜椒(Capsicum annuum L. ) 胞质雄性不育系(CMS) T6A和保持系T6B的可溶性糖、可溶性蛋白质含量以及超氧化物歧化酶( SOD) 、过氧化物酶( POD) 、过氧化氢酶(CAT) 活性的变化。结果表明: 无论是在叶片中还是在花药中, 不育系可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、CAT活性均低于其保持系; SOD和POD活性则高于其保持系。这说明上述物质含量和酶活性变化可能与甜椒CMS T6A的不育有关。