生境型和生理型小麥雄性不育的生理生化基礎(chǔ)研究.pdf

1、本文以低溫敏感型核雄性不育小麥BNS和普通小麥品種矮抗58為供試品種，分別采用低溫和乙烯利誘導的手段，建立生境型和生理型雄性不育模型，對雄蕊發(fā)育過程中兩種小麥葉片、幼穗和花藥進行了可溶性糖和可溶性蛋白含量、過氧化物酶(Peroxidase，POD)活力和丙二醛(Malondialdehyde，MDA)含量、過氧化物酶同工酶和細胞色素氧化酶(Cytochrome Oxidase，COD)同工酶種類和數(shù)量和內(nèi)源乙烯釋放量等生理生化指標進行了

2、檢測。結(jié)果表明:
　　 1.低溫可以使小麥BNS雄性不育徹底，同時對雌蕊的育性無明顯抑制作用。乙烯利可以致使矮抗58雄性不育徹底，但同時強烈抑制雌蕊的育性，本試驗建立的小麥雄性不育模型成立。
　　 2.BNS葉片可溶性糖含量、葉片和幼穗中可溶性蛋白含量均存在傍晚高早晨低的晝夜節(jié)律，花藥中這兩個指標的晝夜差異均與葉片中的相反，即低溫能夠逆轉(zhuǎn)或干擾不育系花藥中可溶性糖含量的變化規(guī)律和可溶性蛋白含量的晝夜節(jié)律;且低溫對BNS可

3、溶性糖含量起升高效應(yīng)，對葉片、幼穗和花藥開花期早晨取樣時可溶性蛋白含量多起升高效應(yīng)，僅對三核期早晨取樣花藥可溶性蛋白含量起降低效應(yīng)。BNS葉片中POD活力和MDA含量均存在傍晚低早晨高的晝夜節(jié)律，幼穗中POD活力和幼穗、花藥中MDA含量的晝夜差異則與葉片中的相反;低溫對POD活力和MDA含量多起升高效應(yīng)。矮抗58上述四個生理生化指標的晝夜節(jié)律與BNS基本一致，乙烯利對矮抗58可溶性糖和可溶性蛋白含量的晝夜差異和變化趨勢的干擾效應(yīng)，以及對

4、四個指標的升高效應(yīng)與BNS基本相似，不同之處在于，乙烯利處理對葉片和幼穗中可溶性蛋白含量起降低效應(yīng)，對花藥中可溶性蛋白含量起升高效應(yīng)。
　　 3.低溫對BNS單核期幼穗POD同工酶正常的晝夜差異起干擾作用，且對BNS單核期至三核期葉片中POD同工酶種類和表達量均起降低效應(yīng)，這說明低溫可能是由于抑制了這些酶帶有關(guān)基因的表達，進而引起物質(zhì)能量代謝受阻，造成雄性不育的產(chǎn)生;低溫對BNSCOD同工酶的變化無明顯影響，說明低溫可能不是通過

5、細胞色素氧化酶途徑影響細胞能量供應(yīng)，引起雄性不育的發(fā)生可能另有其因。乙烯利處理有誘導矮抗58POD和COD同工酶種類增多和活性增強的效果，尤其在花藥中表現(xiàn)更為明顯，這可能與強烈的膜脂過氧化作用有關(guān)，進而導致雄性不育的發(fā)生。兩種模型下POD和COD同工酶的變化不同，反應(yīng)出雄性不育機理的復雜性，其深層次的原因還有待于進一步研究。
　　 4.BNS雄性不育系小麥葉片和幼穗乙烯的含量均表現(xiàn)出明顯的晝夜節(jié)律，其晝夜變化隨器官和發(fā)育時間不同