温光敏核雄性不育小麦花药中保护酶活性的变化

为了揭示温光型核雄性不育小麦花粉败有的生化机制1，比较研究了温光型细胞核雄性不育小麦C49S的不育和可育花药在不同发育时期的超氧化物歧化酶（SOD），过氧化氢酶（CAT），过氧化物酶（POD）的活性丙二醛（MDA），可溶性蛋白质含量的变化。结果表明，温光型核雄不育小麦不育花药SOD活性在花粉母细胞减数分裂期至小孢子早期的下降速率是可育花药的4．34－4．35倍，在成熟花粉期，可育花药的活性比不育花药高1－2倍，不育花药的CAT活性从花粉母细胞到小孢子中期有一定程度的下降；发育早期，不育花药MDA含量极显著高于可育花药；在花药发育的整个过程中，不育花药的POD活性一直比同一发育时期的可育花药高；可育花药中的可溶性蛋白质含量显著高于不育花药。以上结果说明，温光型核雄不育小麦C49S在早播低温短日照条件下，花药中有机自由基酶保护系统遭到破坏，花药中膜酯过氧化作用加剧，生化代谢出现异常，是其花粉败育的重要原因。     

三种山羊草细胞质对普通小麦F1代穗部性状的效应

为了研究3种山羊草细胞质对普通小麦穗部性状的遗传效应,以普通小麦品系303,706及利用其曰交转育的粘果山羊草(Ae.kotschyif）、瓦维洛夫山羊草(Ae．vavilavii)和牡山羊草(Ae．juvenalis)细胞质雄性不育系为母本、13个普通小麦品系为父本,进行不完全双列杂交,研究了瓦维洛夫山羊草、粘果山羊草、牡山羊草三种细胞质对普通小麦F1代穗部性状的细胞质效应。试验结果表明,与普通小麦细胞质相比,三种山羊草细胞质对普通小麦有效小穗和无效小穗数不产生正向和负向的细胞质效应。     

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。     

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.     

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。     

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。     

两种山羊草携带Gc基因的新发现

由栽培二粒小麦和沙融山羊草形成的双二倍体，再和高大山羊草一起，替换了普通小麦细胞质，形成代换系。这个代换系的后代携带两个新的Ｇｃ基因，Ｃ－－带分析表明：一个基因位于高大山羊草５Ｓ＾１染色体或类似５Ｓ＾１的染色体上，而另一个基因，位于沙融山羊草的４Ｓ＾１染色体上。     

具有山羊草细胞质小麦的光敏型胞质雄性不育系研究

研究了具有粗厚山羊草、牡山羊草或瓦维洛夫山羊草细胞质的普通小麦Ｎ２６雄性不育光周期反应和育性恢复模式，Ｄ＾２型细胞质Ｎ２６异质系在长日照条件（≥１５ｈ）下表现为几乎完全雄性不育，在短日照（≥１４．５ｈ）条件下雄性高度可育，温度对降低雄性育性没有明显影响，把这类雄性不育称为“光敏型细胞质雄性不育”。ＰＣＭＳ表现为雄蕊雌化，组织学研究表明，在雌化雄蕊内有不完全胚珠结构，而没有毡层细胞和花粉粒。植株的小     

具有山羊草细胞质小麦的光敏型胞质雄性不育系研究

研究了具有粗厚山羊草（）、牡山羊草（）或瓦维洛夫山羊草（）细胞质（都是Ｄ２型）的普通小麦Ｎ２６雄性不育光周期反应和育性恢复模式，Ｄ２到细胞质Ｎ２６异质系在长日照条件（＞１５ｈ）下表现为几乎完全雄性不育。在短日照（≤１４．５ｈ）条件下雄性高度可育，温度对降低雄性育性没有明显影响，把这类雄性不育称为“光敏型细胞质雄性不育”（ＰＣＭＳ）。ＰＣＭＳ表现为雄蕊雌化，组织学研究表明，在雌化雄蕊内有不完全胚珠结构，而没有绒毡层细胞和花粉粒。植株的小花分化期是光敏感时期。ＰＣＭＳ可作为杂交小麦生产的一种新方法，称为“两系法”。光敏型胞质雄性不育系在短日照条件下通过自交保持和繁殖，在长日照条件下与父本杂交产生杂交种子。与利用提莫菲维细胞质不育的杂交小麦生产体系大不相同，这一方法仅需要光敏型胞质雄性不育系和父本品系。     

普通小麦-欧山羊草异附加系对干旱胁迫的生理生化响应

为探究异源染色体对小麦抗旱能力的影响,选取3个普通小麦-欧山羊草异附加系和3个普通小麦为试验材料,以聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫,在苗期测定干旱胁迫下叶片丙二醛(MDA)积累量、可溶性蛋白含量和酶促防御系统(SOD、POD和CAT)活性变化。结果表明,随着干旱胁迫程度的加重和时间的延长,供试基因型所测定的五个生理指标的变化趋势较为一致。MDA含量都不断升高,三个普通小麦-欧山羊草异附加系(Ae9013、Ae9041和Ae9061)的MDA积累幅度较抗旱性最好的小麦对照晋麦47小,积累量也较少。三个异附加系的可溶性蛋白含量受干旱胁迫影响较小,虽有小幅度的下降,但保持着较高的含量。干旱胁迫下,各基因型的SOD、POD和CAT活力增加,在一定时间内,随着干旱胁迫的持续,晋麦47表现出先上升后下降的趋势,而Ae9013、Ae9041和Ae9061的SOD和POD活力随着胁迫程度的加重和时间的延长呈现不断上升趋势;Ae9013、Ae9041的CAT活力在15%PEG6000胁迫下不断增加,在25%PEG6000胁迫下先增加后下降,而Ae9061的CAT活力在高浓度PEG6000胁迫下仍持续增加。由此可见,普通小麦-欧山羊草异附加系具备更有效的酶促防御系统和渗透调节能力,说明U组染色体附加提高了小麦的抗旱能力。     

芸芥自交亲和系与自交不亲和系 sOD、POD和CAT酶活性

对芸芥( Eruca sativaMill)自交亲和系( SC)与自交不亲和系( SI)柱头SOD、POD和CAT三种酶活性进行 了测定。自交亲和系和自交不亲和系在授粉后都能引起SOD、POD和CAT三种保护性酶活性的变化。比较SC和 SI的酶活性发现,在未授粉时二者SOD酶活性差异显著,而POD和CAT酶活性则无显著性差异;异花授粉后SC 和SI的三种酶活性表现了相似的趋势,在各个时间段上无差异;自花授粉后自交亲和系的酶活性显著高于自交不 亲和系的酶活性。结果表明, SOD、POD和CAT三种酶活性的变化与自交亲和系所具有的自交亲和基因的调控有 关。     

干旱胁迫对不同类型红花品种（系） 苗期生理生化特性的影响

为筛选抗旱品种提供依据,本试验从14份红花品种中筛选出2个抗旱品种（PI401470和PI401477 ）和2个干旱敏感型品种（系）（PI560169和川红1号）,并以此4份品种（系）为材料,研究干旱胁迫对红花幼苗光合、渗透调节物质和抗氧化物保护酶等生理生化特性的影响。结果表明,干旱胁迫下,4个红花品种（系）叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）均呈不同程度的下降趋势,且品种间差异显著（P﹤0.05）;抗旱红花品（系）的各光合特性指标降幅均低于敏感型红花品种（系）。干旱胁迫条件下,渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白质、脯氨酸含量均上升,保护性酶SOD、POD和CAT活性也均呈升高趋势,且抗旱型红花品种（系）的增长率高于敏感型品种（系）;抗旱型品种（系）MDA含量增长率低于敏感型品种。对11项指标进行主成分分析,提取了2个主成分,以净光合速率、气孔导度、胞间CO2 浓度、蒸腾速率、SOD活性和CAT活性为第一主成分,以可溶性蛋白质和脯氨酸为第二主成分的抗旱性鉴定指标,累计贡献率达89.50％。     

镁对大豆叶片抗氧化代谢的影响

以大豆品种浙春2号、浙春3号和9703为材料,采用土培实验方法,设置不同的镁离子处理水平,研究五 叶期和盛花期大豆叶片叶绿素含量、脯氨酸( Pro)含量、丙二醛(MDA)含量、质膜透性(MP)和抗氧化酶( SOD、POD 和CAT)活性的变化。结果表明,大豆叶片叶绿素含量在五叶期时与镁离子浓度成正相关,盛花期时与镁离子浓度 负相关;在缺镁(0. 00mg/kg)条件下,大豆叶片的脯氨酸含量、MDA含量、质膜透性、超氧化物歧化酶( SOD)和过氧 化物酶( POD)活性较其它处理高,过氧化氢酶(CAT)活性较低;施镁则能显著降低大豆叶片的脯氨酸含量、MDA 含量和质膜透性,其中镁离子浓度60. 00mg/L的效果最好。3个大豆品种五叶期时脯氨酸和MDA含量较对照(0. 00mg/kg)降低1. 38%～22. 96%和12. 60%～44. 50% ,盛花期时则下降了11. 11% ～57. 90%和9. 87% ～71. 61%; 质膜透性五叶期时较对照下降了7. 19% ～38. 61% ,盛花期时则降低了21. 79%～46. 10%。SOD、POD和CAT对镁 的反应存在明显的不同。大豆品种对镁的反应存在一定的基因型差异,浙春3号对镁最为敏感,浙春2号次之, 9703对镁不太敏感。     

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。     

小麦新品种烟农5158及其亲本旗叶生理特性研究

在盆栽条件下,以小麦新品种烟农5158及其亲本鲁麦14号、烟农15号和烟航选2号为材料,研究烟农5158旗叶生理特性与亲本之间的差异.结果表明,烟农5158及其亲本旗叶净光合速率均在开花期达到最大,之后逐渐下降,在生育后期差异显著,烟农5158旗叶净光合速率始终高于其亲本.与亲本相比,烟农5158旗叶中抗氧化酶SOD、POD和CAT活性在生育后期下降缓慢且维持较高水平;烟农5158及其亲本旗叶中的SOD、POD和APX活性均随生育进程推进呈先升高后降低的趋势;花后7～28 d,烟农5158旗叶中POD活性显著高于其亲本.烟农5158与其亲本相比具有较高的可溶性蛋白含量,生育后期具有较低的MDA含量.烟农5158在生育后期具有叶片衰老缓慢、净光合速率高、抗逆性强的特点,这可能与它开花后旗叶中抗氧化酶活性较高、可溶性蛋白含量较高和MDA含量较低有关.