小麥不同細(xì)胞質(zhì)雄性不育系及其雜交種光合特性及籽粒品質(zhì)分析.pdf

1、本文利用2套同核異質(zhì)的K、V、T、CHA型不育系及其保持系，對(duì)其不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期的光合特性及光合產(chǎn)物的積累進(jìn)行分析研究，探討不同小麥雄性不育類型的胞質(zhì)效應(yīng)。并通過(guò)對(duì)不同類型細(xì)胞質(zhì)雄性不育系、保持系及其雜交種籽粒的醇溶蛋白和谷蛋白分別進(jìn)行A-PAGE分析和梯度SDS-PAGE電泳分析，以尋找與細(xì)胞質(zhì)雄性不育基因表達(dá)有關(guān)的特異多肽片段。結(jié)果如下： 1.在葉綠素含量上各CMS不育系未表現(xiàn)出一致的負(fù)效應(yīng)，CHA不育系藥劑反應(yīng)明顯。葉綠素

2、含量在各個(gè)材料中表現(xiàn)不同，K、V、T型不育系與保持系相差不大，CHA型抽穗期的葉綠素含量為2.368～1.253mg/g，較K、V、T型不育系及其保持系低0.668～1.719mg/g，差異顯著，開花期后差距不斷縮小，趨于一致； 2.葉綠素?zé)晒鈪?shù)方面，各不育系表現(xiàn)不一致。K型不育系的Fv/Fm值大多保持在0.84以上，其他不育系及保持系多在0.77～0.84之間，其ФPSⅡ也相對(duì)較高，而T型胞質(zhì)類型的Fv/Fm值相對(duì)要低，在孕

3、穗期僅為0.77～0.806，后期有所增加，CHA冀5418的ФPSⅡ值在孕穗期和開花期明顯低于其他類型不育系及其保持系，但灌漿期后有所回升，而其Fv/Fm值在孕穗期至開花期卻處于較高水平； 3.凈光合速率方面，K、V、T型3種CMS不育表現(xiàn)出負(fù)效應(yīng)，尤其在灌漿后期差異顯著。在抽穗期，K型不育系的Pn值較低，T型不育系的Pn值下降幅度最大，在灌漿后期降到1.45～1.9，顯著低于K、V型的1.55～2.85，太911289CHA

4、型不育系的Pn值較高，而冀5418CHA不育系Pn值較低； 4.蒸騰速率的變化與氣孔導(dǎo)度一樣沒(méi)有一致的變化規(guī)律，且二者的總體變化趨勢(shì)相似。Gs仍是T型不育系的變化幅度最大，在開花期后，其Gs就處于大幅度下降狀態(tài)，到灌漿后期降到了36.5～54mmol·m-2·s-1，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他不育系。保持系的Gs與幾種不育系相比，要稍高一些，尤其在灌漿期優(yōu)勢(shì)更為明顯。兩種保持系的蒸騰速率變化趨勢(shì)差異較大，太911289保持系呈持續(xù)上升趨勢(shì)，而

5、冀5418保持系則在灌漿中期后顯著下降，而T型不育系的蒸騰速率在灌漿中期后大幅度下降，CHA型不育系抽穗后上升緩慢，可能是由于化學(xué)藥劑的傷害所造成； 5.不同不育類型的光合產(chǎn)物積累存在一定差異，K、V、T型3種不育系的千粒重為29.1～37.82g，CHA型不育系僅22.73～23.51g，均低于保持系，在淀粉和可溶性糖含量上也有類似的表現(xiàn)，但是CHA型不育系蛋白質(zhì)含量為19.13～19.93％，高于其他類型不育系0.58～3.

6、08％，保持系最低，僅15.47～15.38％，說(shuō)明CHA造成的傷害對(duì)光合產(chǎn)物積累造成的影響要大于胞質(zhì)效應(yīng)； 6.K、V、T型細(xì)胞質(zhì)對(duì)雜種小麥某些品質(zhì)性狀具有正向效應(yīng)。其中以K型細(xì)胞質(zhì)效應(yīng)較大，在多方面均表現(xiàn)正向雜種優(yōu)勢(shì)，超MP2.08％～16.82％，與V、T、CHA型相比有多個(gè)性狀優(yōu)勢(shì)大小的差異達(dá)到顯著水平。母本基因型與細(xì)胞質(zhì)具有交互作用，對(duì)雜種F1代的性狀表現(xiàn)具有一定影響。對(duì)優(yōu)勢(shì)效應(yīng)大的細(xì)胞質(zhì)類型，選擇敏感的母本基因型配制

7、雜種有利于提高品質(zhì)。 7.不同基因型對(duì)細(xì)胞質(zhì)的反應(yīng)不同。冀5418不育系與其B系在光合速率及光合產(chǎn)物積累上的增減幅度小于太911289。在品質(zhì)表現(xiàn)上，太911289的平均效應(yīng)值較高，為21.48％，冀5418則較低，為5.05％，相差16.43％，差異顯著，說(shuō)明太911289對(duì)胞質(zhì)反應(yīng)較冀5418敏感。 8.通過(guò)對(duì)不同類型不育系、保持系及其雜交種的籽粒進(jìn)行A-PAGE電泳分析發(fā)現(xiàn)，太911289不育系的電泳圖譜與保持系相

8、比在β區(qū)缺失一條譜帶，但是在冀5418不育系的圖譜中并未發(fā)現(xiàn)與保持系區(qū)別的譜帶，這與小麥醇溶蛋白基因表達(dá)的品種特異性有關(guān)；通過(guò)對(duì)雜交種圖譜的分析發(fā)現(xiàn)，雜交種圖譜與其父本差異很大，與母本譜帶十分相似，同時(shí)各不育類型的雜交種間也存在一定差異，說(shuō)明受細(xì)胞質(zhì)的影響其表達(dá)具有很強(qiáng)的偏母性。對(duì)各不育系及其保持系谷蛋白的梯度電泳分析并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)差異帶，各區(qū)的譜帶基本一致，說(shuō)明通過(guò)這種方法還不能找到不育系與保持系之間的差異或者異源胞質(zhì)的導(dǎo)入并未影響到原小