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甘蓝雄性不育材料“Ms2008076”的细胞学与同工酶研究

耿庆林  
【摘要】:甘蓝(Brassica oleracea var. capitata L.)是一种非常重要的蔬菜作物,营养价值和经济价值都很高。甘蓝作物存在着明显的杂种优势,目前国内外甘蓝优良品种绝大部分为一代杂种。甘蓝杂种一代的种子生产有多种途径,利用雄性不育系制种是其中重要途径之一。本试验所用的甘蓝雄性不育材料“MS2008076”是新发现的田间变异的隐性雄性核不育材料。为了使该材料能够尽早在实际生产中得到应用,本试验分别从形态学、细胞学、同工酶等方面对其不育发生机制进行了初步的研究。主要结果如下: 1、形态学研究:通过观察发现从苗期至现蕾期Ms2008076的不育株与可育株没有明显的形态差异。在开花期,不育株和可育株花瓣均为金黄色,不育株不育性彻底,花药短丝状,干瘪,黄白色,略带褐色,完全无花粉,蜜腺正常,均为4个,雄蕊长度明显短于雌蕊;可育株花药饱满,金黄色,花粉多。 2、细胞学研究:对甘蓝雄性不育材料Ms2008076的花药发育过程进行了石蜡切片和显微观察,结果表明:Ms2008076花药败育主要发生在花粉母细胞时期,表现为绒毡层细胞发育异常,花粉母细胞迅速退化以至解体,花药败育。 3、同工酶研究:研究发现甘蓝雄性不育材料MS2008076不育株与可育株在同工酶活性及酶谱上存在差异。 a、抽薹后不育株与可育株叶片的SOD、POD和CAT酶活性较抽薹前显著增强。与可育株相比,抽薹前不育株叶片的SOD、POD和ATP酶活性高、CAT酶活性低、AMY酶活性无明显差异;抽薹后不育株的SOD、POD和CAT酶活性高、ATP酶和AMY酶活性无明显差异。通过同工酶谱带比较发现,抽薹后可育株的SOD同工酶谱带比不育株的多出两条(Rf为0.55和0.61)特征酶带。 b、在花蕾发育过程中,不育株花蕾的SOD、POD和CAT酶活性呈下降趋势,可育株的POD酶活性也是呈下降趋势,而可育株的SOD和CAT酶活性则是先升后降。与可育株相比,在小花蕾期不育株花蕾的POD和CAT酶活性较强,SOD、ATP及AMY酶活性无明显差异;在大花蕾期不育株花蕾的SOD、CAT、ATP及AMY酶活性较弱,POD活性较强;在开花期不育株花蕾的POD和CAT酶活性较强,SOD和ATP酶活性较弱,AMY酶活性无明显差异。通过同工酶谱带比较发现,可育株花蕾的CAT同工酶在大花蕾期比不育株多一条(Rf为0.23)特征酶带, SOD同工酶在大花蕾期和开花期均比不育株多三条(Rf分别为0.61,0.65和0.74)特征酶带。


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