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萝卜细胞质雄性不育细胞形态学、配合力及其同工酶的研究

卢成苗  
【摘要】: 萝卜是世界上重要的蔬菜作物之一。利用萝卜雄性不育系制种有省工、方便、种子纯度高、成本低等优点,已成为萝卜商业化制种最有效途径。因此,萝卜雄性不育系花期形态学及其配合力等遗传特性的研究对利用萝卜雄性不育系进行新品种选育和制种具有重要的指导意义。本研究对引进萝卜雄性不育源及其转育成的不育系为材料,分别从花器形态学、杂种优势表现和配合力等方面进行了研究。此外,本研究对新培育成的萝卜细胞质雄性不育系进行细胞学和同工酶两方面的研究,以期为探索萝卜雄性不育机理研究提供理论依据。结果表明: 1.花器形态学观察结果表明,萝卜败育类型主要分成黄化型和花粉败育型。花粉败育型中按柱头可分为外露、半外露和不外露;按花药又可分为外露、半外露及不外露,以柱头外露、花药外露类型最为普遍。其中花粉败育型有一特殊类型:花药淡黄色,略小于正常的花药,其花药紧紧包裹柱头,后期花药变为淡黄白色,有时还伴有少量的花粉。同时研究发现微粉花花粉活力不及正常花花粉活力的一半。 2.杂种优势分析表明,杂种优势十分明显,特别是单根重这个性状均表现正向超亲优势,其他性状也多表现为正向显性,同时研究还表明细胞质基因对杂种优势无明显影响。配合力分析表明,不育系和保持系的各个性状的一般配合力相对效应值的绝对值相同。父本中P7和P12的一般配合力效应表现最好;特殊配合力效应表现好的组合有P1×P11、P1×P14和P2×P14。遗传力分析表明,开展度、叶长、叶宽、叶片数四个性状的遗传主要受加性效应控制,株高和单根重两个性状的遗传主要受显性效应和非等位基因的互作效应控制。 3.细胞学研究表明,萝卜雄性不育系小孢子发育在四分体时期及以前与保持系没有明显差异,小孢子败育发生在单核时期,此时绒毡层细胞异常膨大,细胞核出现双核现象,绒毡层细胞高度液泡化并侵入药室,挤压小孢子使之不能发育成为花粉粒,最终与绒毡层细胞一起解体,药室瘪缩变形,只留下少数染色很深的细胞残留物质。 4.同工酶研究表明,在营养生长期叶片中不育系POD酶活性呈持续增长变化趋势;保持系POD酶活性呈先上升后下降变化。不育系SOD酶活性呈先下降后上升趋势,保持系SOD酶活性呈先下降后上升再下降趋势。在生殖生长期中不同等级的花蕾中,不育系POD酶活性值均高于保持系,并随着花蕾发育,不育系和保持系POD酶活性值变化趋势相反;不育系SOD酶活性值均低于保持系,不育系和保持系SOD酶活性变化趋势相同,随着花蕾发育,不育系和保持系的SOD酶活性值逐渐下降且其差值也越来越小。


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