甘蓝雄性不育材料“Ms2008076”的细胞学与同工酶研究

摘要

甘蓝(Brassica oleracea var.capitata L.)是一种非常重要的蔬菜作物,营养价值和经济价值都很高。甘蓝作物存在着明显的杂种优势,目前国内外甘蓝优良品种绝大部分为一代杂种。甘蓝杂种一代的种子生产有多种途径,利用雄性不育系制种是其中重要途径之一。本试验所用的甘蓝雄性不育材料“MS2008076”是新发现的田间变异的隐性雄性核不育材料。为了使该材料能够尽早在实际生产中得到应用,本试验分别从形态学、细胞学、同工酶等方面对其不育发生机制进行了初步的研究。主要结果如下:1、形态学研究:通过观察发现从苗期至现蕾期Ms2008076的不育株与可育株没有明显的形态差异。在开花期,不育株和可育株花瓣均为金黄色,不育株不育性彻底,花药短丝状,干瘪,黄白色,略带褐色,完全无花粉,蜜腺正常,均为4个,雄蕊长度明显短于雌蕊;可育株花药饱满,金黄色,花粉多。
　　 2、细胞学研究:对甘蓝雄性不育材料Ms2008076的花药发育过程进行了石蜡切片和显微观察,结果表明:Ms2008076花药败育主要发生在花粉母细胞时期,表现为绒毡层细胞发育异常,花粉母细胞迅速退化以至解体,花药败育。
　　 3、同工酶研究:研究发现甘蓝雄性不育材料MS2008076不育株与可育株在同工酶活性及酶谱上存在差异。
　　 a、抽薹后不育株与可育株叶片的SOD、POD和CAT酶活性较抽薹前显著增强。与可育株相比,抽薹前不育株叶片的SOD、POD和ATP酶活性高、CAT酶活性低、AMY酶活性无明显差异;抽薹后不育株的SOD、POD和CAT酶活性高、ATP酶和AMY酶活性无明显差异。通过同工酶谱带比较发现,抽薹后可育株的SOD同工酶谱带比不育株的多出两条(Rf为0.55和0.61)特征酶带。
　　 b、在花蕾发育过程中,不育株花蕾的SOD、POD和CAT酶活性呈下降趋势,可育株的POD酶活性也是呈下降趋势,而可育株的SOD和CAT酶活性则是先升后降。与可育株相比,在小花蕾期不育株花蕾的POD和CAT酶活性较强,SOD、ATP及AMY酶活性无明显差异;在大花蕾期不育株花蕾的SOD、CAT、ATP及AMY酶活性较弱,POD活性较强;在开花期不育株花蕾的POD和CAT酶活性较强,SOD和ATP酶活性较弱,AMY酶活性无明显差异。通过同工酶谱带比较发现,可育株花蕾的CAT同工酶在大花蕾期比不育株多一条(Rf为0.23)特征酶带,SOD同工酶在大花蕾期和开花期均比不育株多三条(Rf分别为0.61,0.65和0.74)特征酶带。

目录

文摘

英文文摘

第一章 文献综述

1.1 植物雄性不育的概念

1.2 植物雄性不育的类型和机制

1.2.1 细胞核雄性不育型(Genic male sterility,GMS)

1.2.2 核质互作雄性不育型(Cytoplasmic male sterility,CMS)

1.3 植物雄性不育的形态学和细胞学研究

1.3.1 植物雄性不育花器的形态学特征

1.3.2 植物雄性不育的发生时期与细胞学特征

1.4 植物雄性不育的生理生化研究

1.4.1 同工酶

1.4.2 物质代谢

1.5 十字花科蔬菜雄性不育的应用

1.5.1 萝卜雄性不育的应用

1.5.2 白菜雄性不育的应用

1.5.3 甘蓝雄性不育的应用

1.5.4 油菜雄性不育的应用

第二章 研究目的、内容和技术路线

2.1 研究意义

2.2 研究目的和内容

2.3 技术路线

第三章 材料和方法

3.1 材料

3.2 试剂与仪器

3.2.1 仪器设备

3.2.2 主要试剂

3.3 试验方法

3.3.1 田间种植

3.3.2 甘蓝雄性不育材料Ms2008076花器形态观察

3.3.3 甘蓝雄性不育材料Ms2008076的花器官细胞学观察

3.3.4 酶活性测定

3.3.5 同工酶电泳分离

第四章 结果第四章结果与分析

4.1 甘蓝雄性不育材料Ms2008076的形态学研究

4.2 甘蓝雄性不育材料Ms2008076花药发育的细胞学特征

4.2.1 Ms2008076可育株花药发育特征

4.2.2 Ms2008076不育株花药发育特征

4.3 甘蓝雄性不育材料Ms2008076的同工酶活性及酶谱分析

4.3.1 SOD酶活性的变化

4.3.2 POD酶活性的变化

4.3.3 CAT酶活性的变化

4.3.4 SOD同工酶酶谱比较

4.3.5 POD同工酶谱比较

4.3.6 CAT酶同工酶谱比较

4.3.7 ATP酶同工酶酶谱比较

4.3.8 淀粉酶同工酶酶谱比较

第五章 讨论

5.1 甘蓝雄性不育材料MS2008076细胞学分析

5.1.1 甘蓝雄性不育材料Ms2008076的败育时期

5.1.2 甘蓝雄性不育材料Ms2008076花药败育与绒毡层发育的关系

5.2 同工酶与雄性不育的关系

5.2.1 保护性同工酶与雄性不育的关系

5.2.2 ATP酶同工酶与雄性不育的关系

5.2.3 淀粉酶同工酶与雄性不育的关系

第六章 结论

参考文献

论文说明:缩略词

致谢

在学期间发表文章情况