新型化学杀雄剂WP和YB诱导油菜雄性不育机理初探

【摘要】： 油菜是世界上种植面积最大的油料作物之一，也是我国主要的油料作物。国内常年缺口食用植物油约300万—400万吨，油菜籽也是发展生物柴油的重要原料，油菜的战略价值得到进一步重视。许多研究和生产实践表明，油菜具有明显的杂种优势，CHA途径具有亲本选择自由，可以直接利用常规品种等优点，成为目前油菜杂种优势研究利用的主要途径之一。 刘志勇等研究表明化学杀雄剂WP及YB诱导油菜雄性不育彻底，对油菜雌蕊育性没有影响，是一种比较优良的化学杀雄剂。在此研究的基础上，对经化学杀雄剂WP及YB诱导后雄性不育花药中乙烯含量变化、叶片和花蕾中SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(过氧化氢酶)和POD(过氧化物酶)活性的变化、叶片和花蕾中可溶性蛋白质含量、游离氨基酸总量和脯氨酸含量的变化以及叶片中内源激素含量和叶绿素含量的变化进行了研究，初步探讨了化学杀雄剂诱导油菜不育机理。主要结果如下： 1．化学杀雄剂WP及YB杀雄效果良好，对油菜雌蕊育性影响不大。 2．经化学杀雄剂WP处理的花蕾，与未处理的可育花蕾相比，不育花蕾中乙烯释放量显著增加。 3．化学杀雄剂WP和YB诱导以后，叶片和花蕾中可溶性蛋白质含量降低。 4．化学杀雄剂WP和YB诱导以后，叶片和花蕾中游离氨基酸总量明显低于对照。 5．化学杀雄剂WP和YB诱导以后，叶片中游离脯氨酸含量明显高于对照，花蕾中游离脯氨酸含量明显低于对照。 6．经化学杀雄剂WP和YB诱导以后，叶片中POD酶活性显著低于对照，而SOD和CAT酶活性高于对照；花蕾中正好相反，POD酶活性显著高于对照，而SOD和CAT酶活性低于对照。 7．化学杀雄剂WP诱导雄性不育材料叶片中三种激素含量比对照组样品激素含量明显低，IAA最为明显。 8．叶绿素的含量基本没有变化，化学杀雄剂WP对叶绿素的影响不大。 乙烯释放量的增加，引起与乙烯相关的一系列生理生化的变化；可溶性蛋白含量降低影响了花药中蛋白质的正常代谢；游离氨基酸总量的显著减少，标志着氨基酸种类和数量相对的减少，使蛋白质代谢发生障碍；叶片中游离脯氨酸不运往花药，积累过多，花药中过少；氧化酶的变化将导致细胞内活性氧积累，加剧膜脂过氧化，使花粉在发育过程中膜及细胞器膜解体退化；激素间的平衡关系的严重失调，阻止了花粉的正常发育；化学杀雄剂WP及YB影响油菜的这些生理生化指标的变化失调导致了花粉粒发生败育，影响了育性的正常表达。