大白菜雄性不育株与可育株花蕾生理生化特性比较分析

通过对大白菜雄性不育株与可育株花蕾中总糖、还原糖、蛋白质含量、游离氨基酸的种类、含量、呼吸强度的测定及过氧化物酶同工酶、酯酶同工酶、游离全蛋白质电泳分析,发现供试的大白菜６个雄性不育“两用系”,一个雄性不育系均表现为不育株较可育株的还原糖、游离氨基酸、蛋白质含量低,呼吸强度弱,过氧化物酶同工酶酶带多,雄性不育系酯酶同工酶谱带出现一条“杂种带”。还讨论了过氧化物酶同工酶、酯酶同工酶的表达与雄性不育性的关系。     

大白菜萝卜细胞质雄性不育系RC_7花药发育的解剖学和同工酶研究

采用解剖学和聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,研究了大白菜萝卜细胞质雄性不育系RC7及其保持系细胞学特征和蕾期小孢子发育过程中过氧化物酶(POD)同工酶、过氧化氢酶(CAT)同工酶、酯酶(EST)同工酶和淀粉酶(AMY)同工酶4种同工酶酶谱的变化。同工酶分析表明,RC7不育系的POD和AMY同工酶酶谱在小孢子发育的整个时期与保持系B7都存在明显差异,且CAT和EST同工酶酶谱在花粉粒成熟时期比保持系B7少了2条清晰的谱带,酶谱差异表达时期与细胞学上观察到的败育时期一致。结果表明,单核期RC7开始败育。     

两个水稻同质共核不育系的初步研究

对来源于Gambiaka Kokum细胞质、青小金细胞核的两个同质共核不育系G_(12)(青小金)A,G_(22)(青小金)A的研究表明:两个不育系在植株的开花习性,光合作用强度,根系合成有机物质的能力,花粉败育类型,败育花药的细胞学结构酯酶同工酶、过氧化物酶同工酶带、可恢复性及控制雄性不育性的遗传物质等都育真实而显著的差异。作者认为:水稻不育性并非受细胞质和细胞核中固有的不育基因控制,而是在不育系培育过程中,由核之间的相互作用而形成新的雄性不育核遗传型,此种核不育遗传型与不协调的细胞质共同作用,导致雄性不育的产生。并用此假说对本研究中同质共核不育系间产生的遗传差异作了初步的分析论证。     

辣椒核型雄性不育小孢子发育时期生化特性的初步研究

以2份辣椒核型雄性不育两用系为试材,对不育株与可有株小孢子不同发育时期花药的部分生化特性进行了比较分析,并初步探讨了这些生化特性的异常与不育性表达之间的关系。结果表明：花药中的过氧化物酶活性从小孢子母细胞期以后不育株明显高于可育株,过氧化氨酶活性从小孢子母细胞时期开始不育株明显低于可育珠;可溶性蛋白含量从小孢子母细胞期以后不育株明显低于可育株。     

棉花胞质雄性不育细胞形态学观察及生理生化特性的研究

【目的】细胞质雄性不育是一个优越的杂交优势育种系统。因此,棉花细胞质雄性不育的研究对提高棉花高产有重要的意义。【方法】本试验以细胞质雄性不育系C2P5A为试验材料,保持系C2P5B为对照,利用石蜡切片观察花药不同时期的发育情况,并测定叶、花朵及不同时期花药的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、丙二醛的含量,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的酶活性及叶片的关合速率。石蜡切片观察不育系的败育时期和败育特点,并分析引起不育系败育的原因。【结果】石蜡切片观察到不育系败育发生在小孢子减数分裂期的四分体时期,不育系内绒毡层没有发育,四分体没有形成;不育系可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量及光合速率比保持系低,不育系丙二醛(MDA)含量高于保持系,而过氧化氢酶(CAT)在败育前较低于保持系,过氧化物酶活性在不育系败育时较高。【结论】引起不育系败育的原因可能是绒毡层没有进一步发育,不能给小孢子母细胞提供营养物质。不育系可溶性糖、可溶性蛋白含量及光合速率较低,造成营养不足,使小孢子母细胞分化受阻;脯氨酸的含量低,花药抗逆性差,花药容易褐化。不育系丙二醛(MDA)含量、过氧化氢酶(CAT)及过氧化物酶(POD)酶活性的异常,造成细胞内不能及时清除自由基,导致活性氧对细胞膜造成伤害,不利于花药的正常减数分裂。     

玉米细胞质雄性不育系物质代谢系统的研究

对玉米Mo_(17)核背景三种雄性不育细胞质(T、C、S)系及正常可育细胞质(N)系小孢子发育过程中花药组织的物质代谢系统进行了研究。发现在小孢子发生及败育的所有过程中,雄性不育细胞质系花药组织淀粉、可溶性糖、可溶性蛋白质、脯氨酸含量以及淀粉酶活性均显著低于正常可育细胞质系。讨论了玉米细胞质雄性不育性的“物质亏损”现象及其原因。     

辣椒雄性不育花药的生化特性

辣椒雄性不育花药生化分析表明：辣椒不育花药内游离脯氨酸含量明显低于保持系的含量，花药内一些酶活性变化与败育有关，即不育系的花药中过氧化物酶活性明显高于保持系，而过氧化氢酶活性不育系明显低于保持系。     

玉米细胞核雄性不育突变体K305ms的生理生化分析

为探讨⁶⁰Co-γ辐射诱变获得的玉米细胞核雄性不育突变体K305ms的生理生化特征,以不育株K305ms及其姊妹交群体中的可育株K305F为材料,对雄花发育不同时期花药和颖壳中的可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性进行了测定。结果表明,与可育株K305F相比,不育株K305ms雄花发育过程中花药与颖壳的可溶性蛋白含量和游离脯氨酸含量均不同程度降低,且K305ms花药的SOD和CAT活性明显降低,而POD活性显著或极显著升高。说明玉米细胞核雄性不育可能与花药发育过程中物质代谢和抗氧化系统异常有关。     

甘蓝型油菜雄性不育的酶活性和同工酶谱分析

对甘蓝型油菜细胞质雄性不育（ＣＭＳ）系Ｌ１７Ａ及其保持系Ｌ１７Ｂ细胞核雄性不育（ＧＭＳ）的不育株Ｌ１８Ａ和不育株Ｌ１８Ｂ以及细胞核＋细胞质双重不育（ＧＣＤＭＳ）的核不育株ＧＣＤＭＳ－ＨＡ和质不育株ＧＣＤＭＳ－ＢＡ的酶活性和同工酶谱差异研究表明,３种类型不育系都随着花蕾的发育,ＰＯＤ酶活性均无明显变化,ＣＡＴ酶活则显著降低,ＧＣＤＭＳ－ＨＰＡ的ＰＯＤ酶活性与Ｌ１８Ａ相近,极显著高于Ｌ１７Ａ和Ｌ１７Ｂ     

不同细胞质雄性不育系小麦叶片中IAA—ox和Cpox的研究

选用Ｃ－型、Ｍｔ＾２－型，Ｇ－型的３种细胞质类型的４种雄性不育系材料，以保持系中国春为对照，研究它们拔节期叶片中吲哚乙酸氧化酶和阳离子过氧化物酶活性及其同工酶谱的特征。结果表明，不育系植株叶片中吲哚乙酸氧化酶和过氧化物酶活性均低于保持系中国春，且吲哚乙酸氧化酶和阳离子过氧化物酶酶谱带型在不同细胞质雄性不育系材料与对照中国春，且吲哚乙酸氧化酶和阳离子过氧化物酶酶谱带型在不同细胞质雄性不育系材料与对照     

萍乡显性核不育水稻不育株与可育株同工酶比较分析

对萍乡显性核不育水稻纯合不育株、杂合不育株和隐性可育株幼穗发育期的叶片、幼穗和花药中3种同工酶表达进行了比较分析，结果表明：叶片中，不育株（纯合与杂合）与可育株的酯酶（EST）、过氧化物酶（POD）、细胞色素氧化酶（COD）的同工酶酶谱未见差异，且在幼穗发育的不同时期也基本相同；幼穗中，不育株（纯合与杂合）与可育株的EST、POD、COD的同工酶酶谱在雌雄蕊形成期存在差异，与可育株的同工酶酶谱相比，不育株除在谱带的显色速度、颜色和带宽上存在差异外，在谱带数及其分布未见差异；在单核期花药中，不育株（纯合与杂合）比可育株多1条EST、少2条POD和2条COD同工酶带，在三核期也呈上述特征。表明水稻显性核不育基因在叶片中不表达、幼穗中部分表达和花药中充分表达，水稻显性核不育基因表达具有组织的时空和特异性。花药发育过程中基因表达程序的扰乱是引起花粉败育的最主要的原因。     

辣椒核型雄性不育系小孢子发生的细胞形态学研究

以辣椒核型雄性不育两用系AB154和AB兖1691为试材,对不育株和可育株小孢子的不同发育时期进行了细胞学比较分析。结果表明不育株小孢子败育发生在四分体小孢子形成以前,靠近小孢子的一层绒毡层细胞在小孢子母细胞期已解体,其余绒毡层细胞在花粉粒成熟期仍然结构完整;可育株绒毡层在单核花粉粒期开始解体,花粉粒成熟期时完全解体。不育株花药药隔维管束发育滞后于可育株,退化却早于可育株。部份绒毡层提前解体和药隔维管束发育异常使小孢子正常发育所需要的营养物质供应受阻,可能是造成小孢子败育的重要原因。     

Metabolism of Reactive Oxygen Species in the Cytoplasmic Male-Sterile Cotton Anther

Reactive oxygen species （ROS） in plant cell, including superoxide （O2^-）, hydrogen peroxide （H2O2）, and malondialdehyde （MDA）, are thought to be important inducible factors of cell apoptosis if excessively accumulated in cells. To elucidate the metabolic mechanism of ROS production and scavenging in anthers of the cytoplasmic male-sterile （CMS） cotton, CMS line, maintainer, and hybrid F1 anthers, were employed for studying the relationship between CMS and metabolism of ROS, by comparing ROS changes in the sterile and fertile anthers at different developmental stages. The results showed that during the abortion preliminary stage （sporogenous cell division stage）, anthers of CMS line had higher contents of O2^-, H2O2, and MDA than those of maintainer or hybrid F1. Simultaneously, the higher activities of superoxide dismutase （SOD）, catalase （CAT）, and peroxidase （POD） in scavenging ROS were measured in the anthers of the CMS line, indicating that an increase of ROS in anthers of abortion preliminary stage had an inducible effect on the antioxidant enzymes. But during the abortion peak of CMS anther （pollen mother cell meiosis stage）, on the one hand, contents of O2^-, H2O2, and MDA were extraordinarily high in CMS anthers, on the other hand, the activities of SOD, CAT, and POD were excessively low, which disrupted the balance between the production and elimination of ROS and led to pollen mother cells apoptosis at this stage. In the following two stages （uninucleate microspore stage and mature pollen stage）, the contents of O2^- and H2O2 in the aborted anthers were approximated to contents in the fertile anthers of the maintainer and hybrid F1. However, MDA contents were continuously raised and enzymic activities of SOD, CAT, and POD were consistently decreased in sterile anthers, which indicated that ROS still had harmful effects on the anthers after the apoptosis of the male cells. Excessive accumulation of O2^-, H2O2, and MDA and significant reduction of ROS scavengingenzyme activities were coinstantaneous with male cells apoptosis in the anthers of the cotton CMS line. But when the restorer gene was transferred into the CMS line, excessive production of ROS could be eliminated in the anthers of hybrid F1.     

甜椒雄性不育两用系过氧化物酶同工酶研究

以克山大辣椒雄性不育两用系、同丰37及二者杂交后代 F_1～F_4为材料,在成株期取其花药、子房、叶片进行过氧化物酶同工酶分析。结果表明:(1)甜椒雄性可育株与雄性不育株的过氧化物酶同工酶谱在不同器官上表现不同,在子房、叶片的酶谱上无明显差异,而在花药的酶谱上表现出较大差异,并呈现一定的规律性变化。(2)同一生长时期的不同器官,其酶谱存在差异,显示了各自的特异性,主要表现为酶带数目不同。(3)亲本间及不同世代间,在叶片的同工酶谱上表现有差异。酶带型的变化规律与育种结果是一致的。     

白榆D33雄性不育花芽发育的形态及内源激素的动态变化

为了探究榆树雄性不育系花芽形态的特征及内源激素在榆树雄性不育系花芽中的调控作用,在花芽发育的不同时期,观察白榆D33雄性不育株和可育株Y3、Y4的花芽形态特征,并利用石蜡切片对其花药的内部形态进行观察;采用高效液相色谱法,对不育植株和可育植株花芽发育过程的玉米素(ZT)、赤霉素(GA3)和生长素(IAA)含量的动态变化进行比较分析。结果表明,与可育株Y3、Y4相比,不育系白榆D33在花蕾发育期间,花丝不伸长,花药干瘪,不能形成正常的花粉,但其雌蕊发育正常,能接受花粉而形成翅果;不育系白榆D33的ZT含量明显高于Y3、Y4,GA3含量动态变化较大,IAA含量出现下降趋势,并且在D33中GA3/IAA和GA3/ZT值动态变化幅度较大。不育系白榆花芽雄蕊发育不正常,花药不能产生花粉进行自花授粉,但其雌蕊发育正常;不育系白榆花芽的ZT、GA3和IAA含量不稳定。     

大白菜Ogura雄性不育系及保持系生理生化分析

[目的]研究大白菜Ogara雄性不育系及保持系生理生化特性.[方法]对2个大白菜Ogura雄性不育系(IOJC',`OQS')及保持系('JC','QS')的可溶性蛋白质、可溶性糖、游离脯氨酸含量以及过抗氧化酶(过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD,超氧化物歧化酶SOD)活性的变化进行了分析.[结果]2个不育系小蕾时可溶性糖,可溶性蛋白质含量低于保持系;中蕾时可溶性蛋白质、可溶性糖、游离脯氨酸含量以及 CAT,POD,SOD活性均低于保持系;大蕾时可溶性蛋白质,脯氨酸含量以及CAT,SOD活性均低于保持系.[结论]可溶性蛋白质、可溶性糖、游离脯氨酸含量和酶活性的变化与大白菜Ogura细胞质雄性不育有关.     

枸杞雄性不育性与游离脯氨酸含量的关系

[目的]揭示枸杞雄性不育败育的生理生化机制。[方法]通过分析比较枸杞雄性不育株和可育株叶片及花蕾中游离脯氨酸的含量研究枸杞雄性不育性与游离脯氨酸含量的关系。[结果]在减数分裂期和花粉成熟期,雄性不育株YX-1的叶片游离脯氨酸含量高于可育株宁杞1号。叶片游离脯氨酸含量在春梢生长期最高,在展叶期最低。在生殖生长阶段,宁杞1号的叶片游离脯氨酸含量逐渐降低,YX-1的叶片游离脯氨酸含量逐渐升高。随着花蕾的发育,YX-1的花蕾脯氨酸含量逐渐降低,宁杞1号的花蕾脯氨酸含量逐渐升高。在减数分裂时期和花粉成熟期,YX-1的花蕾游离脯氨酸含量明显低于宁杞1号。[结论]不育株叶片游离脯氨酸含量高于可育株,花蕾游离脯氨酸含量低于可育株,可能是导致雄性不育的原因。     

Abortive Process of a Novel Rapeseed Cytoplasmic Male Sterility Line Derived from Somatic Hybrids Between Brassica napus and Sinapis alba

Somatic hybridization is performed to obtain significant cytoplasmic male sterility （CMS） lines, whose CMS genes are derived either from the transfer of sterile genes from the mitochondrial genome of donor parent to the counterpart of receptor or production of new sterile genes caused by mitochondrial genome recombination of the biparent during protoplast fusion. In this study, a novel male sterile line, SaNa-IA, was obtained from the somatic hybridization between Brassica napus and Sinapis alba. The normal anther development of the maintainer line, SaNa-IB, and the abortive process of SaNa-IA were described through phenotypic observations and microtome sections. The floral organ of the sterile line SaNa-IA was sterile with a shortened filament and deflated anther. No detectable pollen grains were found on the surface of the sterile anthers. Semi-thin sections indicated that SaNa-IA aborted in the pollen mother cell （PMC） stage when vacuolization of the tapetum and PMCs began. The tapetum radically elongated and became highly vacuolated, occupying the entire locule together with the vacuolated microspores. Therefore, SaNa-IA is different from other CMS lines, such as ogu CMS, pol CMS and nap CMS as shown by the abortive process of the anther.