白菜不同雄性不育株的觀察與核不育兩用系的重測(cè)序分析.pdf

1、雄性不育是被子植物普遍存在的一種自然現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)雄性不育植株是選育雄性不育系的基礎(chǔ)，因此植物雄性不育植株得到育種學(xué)家的廣泛重視，也是科研人員進(jìn)行科學(xué)研究的重要材料。目前，人們已從形態(tài)學(xué)、細(xì)胞學(xué)、生理生化、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)等多方面對(duì)植物雄性不育進(jìn)行了深入的研究。本文以白菜（BrasSica campestrisL.ssp.chinensis Makino，syn.B.rapa ssp.chinensis）‘矮腳黃’核不育（‘Aijiaoh

2、uang' genix male sterility, ajhGMS）兩用系‘Bcajh97-01A/B’和本實(shí)驗(yàn)室新發(fā)現(xiàn)的幾個(gè)雄性不育株‘Bc123-26’和‘Bc123-27’，以及‘Bc123-75’中的雄性不育株為實(shí)驗(yàn)材料，利用形態(tài)學(xué)、細(xì)胞學(xué)和超微結(jié)構(gòu)觀察發(fā)現(xiàn)花粉敗育的時(shí)期，針對(duì)其中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)材料‘Bcajh97-01A/B’兩用系進(jìn)行全基因組重測(cè)序，分析所得序列和數(shù)據(jù)，以期達(dá)到尋找花粉敗育突變發(fā)生位點(diǎn)的目的。取得的主要結(jié)果和結(jié)

3、論如下:
　　(1)通過(guò)植株形態(tài)學(xué)觀察表明，新發(fā)現(xiàn)的幾個(gè)雄性不育株與可育株形態(tài)學(xué)表現(xiàn)出一定差異。‘Bc123-26’與‘Bc123-27’開(kāi)花后期在萼片長(zhǎng)度、花瓣長(zhǎng)度、長(zhǎng)花藥長(zhǎng)度、短花藥長(zhǎng)度、長(zhǎng)花絲長(zhǎng)度、短花絲長(zhǎng)度和雌蕊長(zhǎng)度等都與各自可育株相比較都存在不顯著差異?！瓸c123-75’不育株與可育株花器官長(zhǎng)度也存在不顯著差異?！瓸c123-26’和‘Bc123-27’開(kāi)花早期花藥出現(xiàn)粘連現(xiàn)象，‘Bc123-75’不育株的花瓣較可育株

4、皺褶。
　　(2)通過(guò)花粉形態(tài)學(xué)和不同發(fā)育時(shí)期的細(xì)胞學(xué)觀察，表明幾個(gè)雄性不育株與可育株花粉形態(tài)學(xué)和細(xì)胞學(xué)表現(xiàn)存在差異。掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)‘Bc123-26’與‘Bc123-27’在開(kāi)花早期花粉粒均出現(xiàn)畸形現(xiàn)象，‘Bc123-27’比例明顯大于‘Bc123-26’，比例分別為36.9％和63.5％;開(kāi)花后期不育株花粉粒也出現(xiàn)畸形現(xiàn)象，但畸形率均降低，分別為34.2％和27.3％;花粉粒亞歷山大染色結(jié)果表明‘Bc123-26’和‘Bc1

5、23-27’開(kāi)花早期花粉活力無(wú)顯著差異，后期也無(wú)顯著差異;DAPI染色結(jié)果表明開(kāi)花后期‘Bc123-26’和‘Bc123-27’花粉細(xì)胞核均正常;苯胺藍(lán)染色結(jié)果表明開(kāi)花后期‘Bc123-26’花粉粒上存在胼胝質(zhì);半薄切片觀察‘Bc123-26’和‘Bc123-27’，發(fā)現(xiàn)花粉粒發(fā)育在開(kāi)花前期和開(kāi)花后期均出現(xiàn)異常?！瓸c123-75’可育株和不育株掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)不育株花粉?；温拭黠@高于可育株;花粉粒亞歷山大染色結(jié)果表明‘Bc123-7

6、5’可育株花粉活力高于不育株;DAPI染色結(jié)果表明花粉細(xì)胞核畸形率‘Bc123-75’不育株高于可育株;苯胺藍(lán)染色結(jié)果表明‘Bc123-75’不育株成熟花粉粒表面有胼胝質(zhì)的存在;半薄切片觀察發(fā)現(xiàn)‘Bc123-75’不育株花粉在發(fā)育單核期開(kāi)始出現(xiàn)異常。掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)‘Bcajh97-01A’較‘Bcajh97-01B'的花粉畸形率高達(dá)100％，主要表現(xiàn)為花粉粒圓形，而且多個(gè)粘連在一起，亞歷山大染色結(jié)果也證明‘Bcajh97-01A’花粉

7、無(wú)活力。
　　(3)透射電鏡觀察‘Bcajh97-01A’花粉發(fā)育，結(jié)果表明花粉發(fā)育異常。在單核早期小孢子已明顯異常，染色極深，以至于看不到細(xì)胞器，沒(méi)有花粉外壁，只有一層胼胝質(zhì)包圍，之后的時(shí)期也未形成外壁，外圍只有一圈顆粒物體包圍，細(xì)胞器開(kāi)始很少后完全消失?；ǚ圩罱K大部分降解，剩余少數(shù)黏連在一起。
　　(4)通過(guò)對(duì)‘Bcajh97-01A’和‘Bcajh97-01B’全基因組重測(cè)序，得到若干SNP和Indel位點(diǎn)。并對(duì)這些位