小麥K型雄性不育系和YS型溫敏不育系花粉敗育與活性蛋白及主要代謝酶關(guān)系研究.pdf

1、為了研究小麥K型雄性不育系和YS型溫敏不育系花粉發(fā)育過程中生理變化對育性的影響，通過從不同環(huán)境中取樣，比較分析了K型雄性不育系與YS型溫敏雄性不育系花粉發(fā)育過程中花藥和倒二葉中核糖核酸酶活性、可溶性蛋白質(zhì)含量、谷胱甘肽過氧化物酶活性及丙二醛含量的變化，來探討花粉敗育的生理機制和育性轉(zhuǎn)化規(guī)律。為今后生產(chǎn)中有效地培育和利用小麥胞質(zhì)不育系提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持，為將來通過遺傳學(xué)及分子生物學(xué)手段提高小麥產(chǎn)量和改善品質(zhì)奠定生理學(xué)基礎(chǔ)。研究結(jié)果如下

2、： 1.K型不育系3314A與732A花藥中核糖核酸酶活性在二核期之前呈上升趨勢，顯著高于保持系，在二核期酶活性分別是對應(yīng)保持系的1.36倍和1.30倍。不育系花藥中可溶性蛋白質(zhì)含量從單核期到三核期下降，二核期蛋白質(zhì)含量是相應(yīng)保持系的48.5％和38.6％，明顯低于保持系。不育系花藥的核糖核酸酶活性異常升高致使可溶性蛋白質(zhì)含量顯著下降，導(dǎo)致細胞的各種生理代謝紊亂，可能是花粉敗育的重要原因，不育系花粉敗育的關(guān)鍵時期可能是二核期；不

3、育系732A和3314A與相應(yīng)的保持系葉片中的核糖核酸酶活性差異顯著，葉片中核糖核酸酶活性低于花藥中的。這兩類不育系和保持系葉片中可溶性蛋白質(zhì)含量在整個生育期變化沒有花藥中蛋白質(zhì)含量變化明顯，可見花藥中核糖核酸酶活性和蛋白質(zhì)含量變化對小麥育性影響大；YS型溫敏不育系A(chǔ)3017在可育條件下核糖核酸酶活性和蛋白質(zhì)含量與不育條件下有明顯差異，核糖核酸酶活性和蛋白質(zhì)含量在小麥溫敏不育系育性轉(zhuǎn)換中變化明顯，可能與不育系的育性轉(zhuǎn)換有著密切的關(guān)系。

4、 2.K型不育系732A和3314A花藥和葉片谷胱甘肽過氧化物酶活性在整個花藥發(fā)育時期呈下降趨勢，二核期前高于相應(yīng)的保持系，二核期以后低于保持系。不育系732A、3314A花藥和葉片的丙二醛含量都呈上升趨勢，高于保持系；YS型溫敏不育系A(chǔ)3017在不育和可育條件下谷胱甘肽過氧化物酶活性變化與K型不育系一致，不育條件下丙二醛含量低于可育條件下的，可見谷胱甘肽過氧化物酶活性的變化不僅與小麥不育系的花粉敗育有一定關(guān)系，還與溫敏不育系的育

5、性轉(zhuǎn)換密切相關(guān)。小麥不育系花藥和葉片發(fā)育時期谷胱甘肽過氧化物酶減少，可能沒有將體內(nèi)形成的O2-等活性氧及時清除掉，導(dǎo)致O2-等活性氧的積累，膜脂過氧化作用增強，從而引起丙二醛的積累，花粉的膜系統(tǒng)受到破壞，最終影響花粉的正常發(fā)育。 3.溫敏不育系A(chǔ)3017與非1B/1R類型732A為近等基因系，雖然溫敏特性有差異，但當(dāng)A3017低溫不育時，二者的核糖核酸酶活性、蛋白質(zhì)含量、谷胱甘肽過氧化物酶活性及丙二醛含量在各發(fā)育時期的變化趨勢和

6、數(shù)值均比較接近，而A3017、732A與1B/1R類型的3314A間核糖核酸酶活性、蛋白質(zhì)含量、谷胱甘肽過氧化物酶及丙二醛含量的變化存在明顯差異。這可能是由于1B/1R類型1RS染色體代換了1BS染色體所致。 4.不同溫度處理對K型不育系732A、3314A及保持系酶活性、蛋白質(zhì)含量、丙二醛含量沒有影響。不同溫度下溫敏不育系A(chǔ)3017酶活性、蛋白質(zhì)含量和丙二醛含量有顯著差異?？梢耘卸ɑㄋ幹忻富钚?、蛋白質(zhì)含量和丙二醛含量的變化與溫