小麦雄性不育系花药和花粉发育的细胞形态学观察

“蚰包”小麦不育系的花药为1至4室,药室数减少,部分地是由于药室合并的结果。花药、花粉发育可分为败育型及无花粉型。败育型的减数分裂正常,花粉停滞在单核靠边期或在单核期败育;无花粉型的花粉母细胞在减数分裂前败育,其药壁中层有肥大生长现象。本观察结果,难以说明毡绒层异常为花粉败育的根源,花粉败育与药隔维管束亦无关。     

不同温度条件下粳稻滇1型不育系花粉败育的特点*

 将106份粳稻滇1型不育系在温度明显不同的3个地点种植，研究其花粉败育的特点。结果表明：滇1型不育系的花粉以染败类型为主，而且在不同的温度条件下，染败率没有明显的变化，但典败率和园败率却因温度的不同而不同。生长在海拔400 m的高温条件下，不育系的园败花粉率增高，典败花粉率降低；相反，生长在海拔1 960 m温度较低的昆明,典败花粉率增加而园败花粉率降低。本研究还发现虽然滇1型大多数不育系的花粉以染败为主（多于50%），但还是发现个别不育系的花粉染败率低于10%。     

不同温度条件下粳稻滇1型不育系花粉败育的特点

将106份粳稻滇1型不育系在温度明显不同的3个地点种植，研究其花粉败育的特点。结果表明：滇1型不育系的花粉以染败类型为主，而且在不同的温度条件下，染败率没有明显的变化，但典败率和园败率却因温度的不同而不同。生长在海拔400m的高温条件下，不育系的园败花粉率增高，典败花粉率降低；相反，生长在海拔1960m温度较低的昆明，典败花粉率增加而园败花粉率降低。本研究还发现虽然滇1型大多数不育系的花粉以染败为主(多于50％)，但还是发现个别不育系的花粉染败率低于10％。     

番茄花粉败育型雄性不育研究进展

雄性不育在植物界普遍存在,利用雄性不育可简化制种程序。随着科学家对植物花药和花粉发育分子调控机制的深入研究,通过人工创制番茄花粉败育型雄性不育突变体已成为可能。综述了番茄花粉败育与环境、能量代谢、分子机制等方面的关系,以期为番茄花粉败育型雄性不育基因工程研究提供参考。     

番茄花粉败育型雄性不育研究进展

雄性不育在植物界普遍存在,利用雄性不育可简化制种程序。随着科学家对植物花药和花粉发育分子调控机制的深入研究,通过人工创制番茄花粉败育型雄性不育突变体已成为可能。综述了番茄花粉败育与环境、能量代谢、分子机制等方面的关系,以期为番茄花粉败育型雄性不育基因工程研究提供参考。     

新质源粳稻不育系花粉败育特点及其潜在杂种优势

 目前,生产上应用的粳稻不育系细胞质遗传背景单一,开发新质源不育系显得尤为重要。花粉败育特点、不育的稳定性以及潜在的强杂种优势是不育系利用的前提条件。在不同温度条件下,调查了14份新质源不育系的花粉败育特点、育性稳定性和杂种优势。结果表明：9份不育系花粉的败育为典败和圆败,败育较彻底,但不能被滇一型或BT型恢复系恢复。另外5份不育系以染败为主均能被滇一型或BT型恢复系恢复,由南34、明恢63和NJ70507提供细胞质的3份不育系败育彻底,然而由D-7提供细胞质的2份不育系在高温下出现极少量的可育花粉。各杂交组合在同一性状上或同一杂交组合在不同性状上表现出的杂种优势有明显的差异。     

甘蓝型油菜核质不育与双隐性核不育花药发育的细胞学研究

【目的】了解甘蓝型油菜(Brassica napus L.)不同类型雄性不育系的败育时期与细胞学特征.【方法】采用石蜡制片方法,对核质不育系‘105A’和双隐性核不育系‘11AB-1’花药从孢原细胞至成熟花粉形成各阶段的发育进行研究.【结果】‘105A’的雄蕊大多数败育时期较早,花药发育受阻于孢原细胞分化期,无花粉囊形成;只有极少数雄蕊可正常发育至单核小孢子,此后至单核小孢子晚期开始发生异常,且花粉囊壁的绒毡层延迟退化.‘11AB-1’所有雄蕊均可正常发育形成大而圆的花粉囊,花粉囊内花药发育可能受阻于造孢细胞和花粉母细胞增殖期,花粉母细胞形成数量少,且这少量的花粉母细胞不能进行正常的减数分裂.【结论】大多数‘105A’花药败育发生在孢原细胞阶段,极少数花药败育发生在单核小孢子晚期,属无花粉囊败育型为主,单核败育型为辅;‘11AB-1’花药发育属于花粉母细胞败育型之花粉母细胞死亡型.     

5种甘蓝型油菜细胞质雄性不育系的细胞学观察

采用石蜡制片方法,对不缺绿ogu、陕3A型、nap、pol、758A细胞质雄性不育系及其保持系的小孢子发生和花粉发育过程进行细胞学观察和比较,以确定这些不育系的败育时期和细胞学特征。结果表明,不缺绿型ogu CMS花药败育受阻于四分体至单核花粉时期,败育特点是四分体时期持续较长,绒毡层延迟退化。陕3A型、nap、Pol CMS花粉败育发生在孢原细胞时期,少数花药会继续发育产生有活力花粉粒,表现微粉现象。758A的败育时期在孢原细胞时期,败育特点为没有造孢细胞和壁细胞的分化,不能形成药室和花粉粒,败育比较彻底。     

水稻农垦58同核异质雄性不育系的选育及其不育特性的研究

选用开花习性良好的农垦 5 8品种对粳选 2号同核异质不育系 (包括海南野败质型、矮秆野败质型、田东野稻质型、隆安野稻质型、冈比亚卡质型、印尼水田谷质型、Dissi质型、K5 2质型、红莲质型、BT质型、滇型和马协不育系等 12个不同细胞质来源的雄性不育系 )进行转育改造 ,经连续 5代回交选育 ,获得开花习性良好 ,异交结实率高 ,不育系稳定的农垦 5 8同核异质雄性不育性稳定不育系 12个 ,其中包括典败花粉型、圆败花粉型、染败花粉型和无花药型的不育胞质类型。农垦 5 8田东野稻质型不育系为无花药型的细胞质雄性不育类型 ,其无花药特性可以在后代中保持和传递。     

水稻无花粉型核不育系特优占S育性特征研究

采用经典遗传学方法,对无花粉型核不育系特优占S的育性特征进行了研究。结果表明,特优占S在湖北夏季不育期长,不育期内属无花粉败育型,不育性稳定,可育转换温度在22℃左右,鉴定结果准确可靠,有明显的育性转换过渡期,即育性转换期是从无花粉型、少量花粉且典败、大量花粉且典败、染败、正常染色等逐步过渡的过程,不育期如受到低温的影响,不会直接转化为可育,可以有效避免普通两系杂交种子生产过程中因低温引起的种子纯度降低问题：长时间的低温和短光照条件方可诱导较高的可育性：可恢复性良好,不育性的遗传符合1对隐性核基因的遗传规律。本研究还对生产上利用无花粉型光敏核不育系解决两系杂交稻的难题进行了探索,对特优占S在花粉发育研究和雄性不育的发育研究上的价值进行了讨论。     

K型和T型小麦雄性不育花粉粒形态与细胞化学定位

 通过光镜、电镜和酶细胞化学定位技术 ,比较研究了T型和K型同核异质不育系及其保持系在小孢子发生、发育过程中的细胞学、ATP酶和细胞色素氧化酶活性反应变化。结果表明 ,T型不育系花粉粒败育主要发生在单核花粉粒后期 ,败育发生的形态学变化从液泡膜开始 ,花粉粒败育与单核花粉粒时期细胞核和核仁中ATP酶活性的缺乏有关。K型不育系花粉粒败育主要发生在二细胞后期和三细胞时期 ,败育发生的形态学变化从线粒体开始 ,花粉粒败育与花粉粒内壁的结构异常密切相关     

枸杞雄性不育株花药败育的显微结构观察

选用枸杞"YX-1"雄性不育株不同发育时期的花蕾为试材,以当地主栽品种宁杞1号为对照,利用石腊制片技术对其花蕾不同发育时期的细胞显微结构进行比较研究.结果表明:在造孢细胞时期,雄不育植株造孢细胞有解体现象;在花粉母细胞时期,雄不育植株有的表现为花药大小分布不均,表现为绒毡层细胞内含物融合形成周原质团;在四分体期,雄不育植株花药壁有的表现为畸形,扭曲成瘤状突起,有的表现为药隔和花粉囊壁分离,四分体形成数量少;绒毡层发育异常,雄不育株绒毡层细胞内含物融合形成周原质团或细胞径向伸长形成周原质团并侵占药室,导致小孢子败育或形成数量极少的小孢子,最终形成完全不育型和不育I型 .枸杞雄不育植株的花粉败育时期可发生在造孢细胞期到四分体期.     

滇型杂交水稻不育系花粉败育特征及其稳定性研究

 本研究结果表明:籼稻D₄珍汕97A花粉败育发生在单核期,其余粳稻不育系花粉败育发生在双核至三核期。败育原因在于花粉发育过程中的第二次分化发生障碍,导致发育缓慢,到开花期仍不能成熟而表现败育。不育系花粉母细胞减数分裂基本正常。不同核质互作类型的不育系,花粉败育特征和败育程度有所不同,可分为4组:1组,X黎明A;2组,D₁、D₃黎明A和科情三号A;3组,D₁、D₈滇榆一号A和D₄、D₉科情三号A;4组,D₄珍汕97A。1,2组的不育系花粉败育程度较轻,易受环境条件影响而表现出不育性不稳定,出现少量自交结实现象。就细胞质的遗传效应而言,X型与D型相差明显,D₁和D₃型相似;X、D₁和D₃型不育性较不稳定,D₄、D₈和D₉型不育性较稳定。     

Cytomorphology and Cytochemical Localization of K-type and T-type Cytoplasmic Male Sterile Pollens in Wheat

By using the technology of microscopy,electron microscopy and enzyme cytochemical localization, comparison was made of the cytomorphology, ATPase and cytochrome oxidase activity in pollens during microspore formation and pollen development, for K-type cytoplasmic male sterile (CMS) lines, T-type CMS lines and their maintainer lines on wheat. The results indicated that pollen abortion of the T-type CMS lines mainly occurred at the later mononucleate pollen stage, and cytomorphological changes of the abortive pollen began with a vacuolar membrane, and pollen aborting was related to a lack of ATPase activity in the nucleus and nucleolus during the mononucleate pollen stage. Pollen abortion of the K-type CMS lines took place mainly during the later binucleate and trinucleate stages, and cytomorphological changes of the abortion first began with mitochondria. The abortion was related to intine disruption.     

小麦新型化杀剂SC2053诱导花粉败育的机制研究

SC2053是美国 Soegtal 公司研制,并与天津市作物所合作筛选出的一种新型化学杀雄剂。本文报道了 SC2053诱导花粉败育的细胞学结果:SC2053对花粉母细胞减数分裂过程无影响。其作用在于减数分裂四分体后、花粉粒形成时期,抑制花粉粒的发育进程,使花粉发育停留在单核或二核阶段。在开花期前,又诱导大量花粉粒内含物解体,形成空腔畸型花粉。KI-I 溶液检查,除大都化内含物已解体的花粉粒染色很浅外,内含物未解体的花粉粒因不含或含极少数淀粉,染色亦很浅,均表现为败育。     

牡山羊草细胞质雄性不育小麦败育的生物学特性和细胞学研究

为明确牡山羊草细胞质雄性不育小麦的染色体组成及雄性败育特点,采用分子标记技术和酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对牡山羊草细胞质雄性不育小麦是否含有1BL/1RS易位染色体进行了鉴定。另外,为揭示牡山羊草细胞质雄性不育小麦败育发生的时期和败育的细胞学机理,以牡山羊草细胞质雄性不育小麦(Ju87B1-706A)和其同型保持系(706B)为供试材料,采用I2-K染色、醋酸洋红染色、DAPI染色和石蜡切片法对其花药形态特征及小孢子形成和发育过程进行细胞学观察。结果表明:Ju87B1-706A具有黑麦1RS的特异扩增条带(1 500bp),但缺少1BS的特异扩增条带(220bp),与其在A-PAGE结果的ω区与黑麦特异蛋白谱带的结果相对应,从而说明牡山羊草细胞质雄性不育小麦Ju87B1-706A为1BL/1RS雄性不育小麦类型;I2-K染色说明Ju87B1-706A的败育类型为典败和染败;Ju87B1-706A能正常进行减数分裂形成小孢子,到单核晚期时能形成正常的核但细胞皱缩,二核期细胞形态不规则能形成正常的精核但有些营养核不清晰,三核期精核呈圆形不能形成梭形的精核并发生部分空胞化;其单核晚期花药中绒毡层的延迟解离以及二核期三核期细胞团侵入药室造成小孢子败育,从而推测单核晚期是其雄性不育发生的关键时期,可能与绒毡层异常有关。     

珍汕97A和HN5s育性恢复突变的观察

通过^60Co-r辐照与NaN3复合处理及外加成熟胚培养，对得到的珍汕97A和HN5s育性恢复突变体突变率进行了比较，且对育性恢复突变体自交后代不育株的花粉败育类型、光敏不育株的不育特征进行了分析。结果表明不育系经过诱变处理可以发生：1．不育株向可育株的转变；2．不育株的败育类型由典败向无花粉型、圆败及染败的转变；3．光敏不育株可转变为温敏不育株。由此提出光敏核不育系育性漂移主要是不育基因发生育性恢复突变，又在自交、杂交过程中累积的结果。     

水稻同核异质体幼穗分化过程中同工酶的变化分析

[目的]探索水稻幼穗分化过程中同工酶的变化与胞质雄性不育的关系。[方法]以冈型胞质雄性不育系G46A及其保持系G46B为材料,分别取处于第一苞分化期、一次枝梗原基分化期、二次枝梗原基分化期、颖花原基分化期、雌雄蕊分化期、花粉母细胞形成期、减数分裂期、单核期、双核期、三核期的叶片及处于花粉母细胞形成期、减数分裂期、单核期、双核期、三核期的幼穗进行酯酶同工酶(EST)、细胞色素氧化酶同工酶(COD)、过氧化物酶同工酶(POD)电泳分析。[结果]在叶片中,不育系与保持系相比,COD、POD酶谱除在染色深度上存在差异外,在谱带数目及分布未见差异;EST酶带的分布及数目从花粉母细胞形成期开始出现差异,并持续到三核期,且不育系酶带数目及活性要低于保持系。在幼穗中,不育系与保持系相比,EST酶谱带分布在花粉母细胞形成期出现差异,单核期更加明显,COD、POD酶谱带分布、强度、数目差异均从单核期呈现;不育系中3种同工酶带数目均低于保持系,且随着发育时期的深入表现的更明显。这与细胞学观察G46A单核期孢子体败育的结果相吻合。[结论]可以将细胞色素氧化酶同工酶及过氧化物酶同工酶特征酶带的缺失作为胞质雄性不育系败育的生理生化指标。     

温敏雄性不育系小麦BNS败育的细胞学观察

[目的]为了明确温敏雄性不育系小麦BNS雄性败育的细胞学机制.[方法]采用醋酸洋红染色对温敏雄性不育系小麦BNS花粉母细胞减数分裂和小孢子发育过程进行细胞学观察,采用浓度1％I2-KI溶液染色法进行花粉育性统计.[结果]BNS不育系在减数分裂过程中异常,中期Ⅰ出现染色体滞后现象;二分体时期细胞质分配不均匀,染色体靠边,没有在细胞中央;四分体时期子细胞大小不一,其子细胞存在落后染色体,有的二分体经过第2次分裂没有形成4个子细胞,而是分成3个子细胞;小孢子发育过程中观察到单核靠边期,未能发育到双核期和三核期,还出现空孢现象;开花期的花粉彻底败育.而扬麦13能形成正常的二核期和三核期,花粉可育.[结论]减数分裂过程中出现的异常行为是导致BNS花粉败育的原因之一.单核期是其败育的关键时期.