两个新型油菜雄性不育系681A和transⅠ的细胞学机理的研究

摘要

以油菜细胞质雄性不育系681A和转基因雄性不育系trans I为材料,进行了以下两个方面的研究,其一是利用细胞学生物技术观察油菜细胞质雄性不育系681A和转基因雄性不育系trans I发生败育的细胞学特征,并比较两者之间的差异;其二就是通过田间观察和人工控制温度处理,来探讨温度对新型细胞质雄性不育系681A微量花粉的影响.首先,利用石蜡切片及显微拍照的技术,观察了这两个雄性不育系发生败育的细胞学特征.主要结论如下:1.681A的败育时期是孢原细胞期.由于温度的影响,1.6~2mm大小的花蕾开始出现花粉囊的分化,以后各大小的蕾都分化了个数不等的花粉囊,一个花药可分化出1~4个花粉囊,可见到自四分体到成熟花粉粒的各阶段小孢子.未分化花粉囊的部位都停留在孢原细胞期,仅仅是一些薄壁细胞.2.转基因雄性不育系trans I的败育特点是自四分体时期开始,绒毡层出现增生,与中层细胞分离脱落,不规则解体,液泡化等变异特征,从而导致花粉粒完全败育,表现为花粉粒形状正常但不能正常染色或花粉壁增厚,不染色;用醋酸洋红染色后镜检发现所有花粉粒都不染成红色,呈透明的淡黄色.花药的其他发育特征都与正常花药的发育特征相同.其次,2002年于湖南农业大学试验田摘取六株681A主花序上当天开的花朵,按开花顺序分别固定,然后用醋酸洋红镜检,记录每朵花的单视野花粉量,结合相应日期的日均温总结得出:681A表现为低温可育,高温不育,属于低温可育型;微粉产生的临界温度在10℃左右.单视野花粉量与开花期的日均温有着极显著的相关性,其中与开花前十天的日均温的相关系数最大,同时也发现在当年自然条件下681A从2mm的蕾到开花的生长时间也大约是十天,因此推断产生微粉的关键时期是当花蕾处于2 mm大小的时期.接着,2003年于SANYO-SGC1700型人工气候室内分别进行低温(10℃/7℃)和高温(20℃/17℃)处理,当主花序出现第一朵花时,摘取3个主花序镜检;然后当第一次分枝上最大花蕾为5mm时,选取4个分枝分别按≤2mm,2.1~3mm,3.1~4 mm,4.1~5mm的4个等级留下花蕾,继续进行处理,直至2mm花蕾长到5mm时,分别取4个分枝上的花或蕾镜检.所得结论进一步证实了681A属于低温可育型及产生微粉的关键时期是当花蕾处于2mm大小的时期.

目录

文摘

英文文摘

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前言

1国内外研究动态

1.1油菜细胞质雄性不育产生的细胞学机理的研究

1.2油菜细胞质雄性不育系微量花粉问题的研究

2本研究的目的和意义

材料与方法

1试验材料

2试验方法

2.1花器形态观察

2.2败育机理的细胞学观察

2.3温度与微量花粉问题的研究

结果与分析

1雄蕊外部形态特征观察

1.1 681A的花器形态特征

1.2 trans Ⅰ的花器形态特征

1.3两者的差异比较

2败育的细胞学特征

2.1正常花药的发育过程

2.2 681A花药败育的细胞学特征

2.3转基因雄性不育系trans Ⅰ花药败育的细胞学特征

2.4两者的差异比较

3 681A的微量花粉问题与温度的关系

3.1自然条件下微粉的产生与温度的关系

3.2人工控制条件下微粉的产生与温度的关系

3.3产生微粉的时期

小结与讨论

1两个新型油菜雄性不育系败育机理的探讨

1.1 681A细胞质雄性不育系的败育机理的探讨

1.2 trans Ⅰ转基因雄性不育系的败育机理的探讨

2 681A微粉的产生与温度的关系

参考文献

致谢

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