甜椒核型雄性不育的细胞学及生理生化特性研究

论文摘要

本文研究了甜椒雄性不育两用系不育株与可育株在细胞学和物质代谢方面的差异,包括花粉母细胞减数分裂过程中染色体行为,小孢子发育的显微荧光观察,花药组织石蜡切片显微观察,花药组织超薄切片透射电镜观察,盛花期叶片和不同发育时期花药中可溶性糖、还原糖、淀粉、游离总氨基酸、游离脯氨酸及可溶性蛋白质含量的测定分析,研究结果如下: 1 甜椒雄性不育两用系不育株花蕾大小、花朵开张度及花瓣大小与可育株差别不大,但花药及花柱的发育与可育株存在明显差异。不育株花药瘦小、多淡紫色,开裂后看不到花粉,柱头一般高于花药。可育株花药饱满,淡黄色,开裂后花粉布满整个花药,柱头一般低于花药或与花药齐平。 2 甜椒核雄性不育小孢子败育发生在四分体至单核小孢子期。不育株花粉母细胞减数分裂过程基本正常,可形成四分体,但四分体胼胝质壁不能适时解体,小孢子或于胼胝质壁内彻底败育解体,或发育至单核中期败育;不育株绒毡层细胞液泡化、异常膨大、与药室壁脱离,解体延迟;电镜下观察,其细胞壁不解体、乌氏体异常。绒毡层细胞结构和功能失常是小孢子败育的主要细胞学原因。该不育类型属于配子体败育型。 3 在甜椒雄性不育株与可育株花药中可溶性糖和还原糖含量变化趋势相同,均表现先升后降,然后又上升的变化规律,但花药中可溶性糖含量不育株高于可育株,还原糖含量却低于可育株,且二者的含量在不育株中的变化趋势均较可育株平缓,可育株花药分别在四分体时期和成熟花粉期可溶性糖和还原糖有显著的积累。 4 雄性不育株花药中淀粉含量明显低于可育株。随着花药的发育,不育株淀粉含量变化不大,始终维持在一定的水平,而可育株在单核小孢子期之前与不育株变化规律相似,之后,淀粉含量显著增加。 5 游离总氨基酸含量在雄性不育株与可育株花药中变化规律不同。随着花药发育,不育株游离总氨基酸含量逐渐上升,并一直持续至成熟花粉期;而可育株的游离总氨基酸含量先呈缓慢上升,至单核花粉期又逐渐下降。除减数分裂期外,可育株的游离总氨基酸均低于不育株。 6 雄性不育株和可育株花药中游离脯氨酸含量在花药发育的前期和后期变化规律不同。雄性不育株花药中游离脯氨酸含量始终维持在较低的水平,而可育株在花药发育的后期游离脯氨酸含量急剧增加,是不育株的3-8倍。 7 在雄性不育株与可育株花药中可溶性蛋白质含量均表现逐渐降低,但可育株

论文目录

• 1 引言
• 2 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 材料和田间种植
• 2.1.2 试验材料的采集
• 2.2 研究内容与方法
• 2.2.1 花器形态观察
• 2.2.2 花药发育的光学显微观察
• 2.2.3 小孢子法语的显微荧光观察
• 2.2.4 花药发育的透射电镜观察
• 2.2.5 花药和叶片生理生化指标的测定
• 3 结果与分析
• 3.1 花器外部形态特征观察
• 3.2 不育株与可育株减数分裂的观察
• 3.2.1 花粉母细胞减数分裂期
• 3.2.2 四分体时期
• 3.2.3 单核小抱子至成熟花粉期
• 3.3 不育株与可育株小抱子发育的荧光显微观察
• 3.3.1 碘化丙啶荧光染色观察
• 3.3.2 苯胺兰荧光染色观察
• 3.4 雄性不育株与可育株花药组织切片观察
• 3.4.1 可育株小孢子的发育
• 3.4.2 不育株小孢子的发育
• 3.4.3 不育株与可育株花药内淀粉粒分布情况观察
• 3.5 不育株与可育株小孢子发育的透射电镜观察
• 3.5.1 不育株与可育株小孢子发育过程观察
• 3.5.2 不育株与可育株绒毡层细胞的发育
• 3.6 不育株与可育株糖代谢的比较分析
• 3.6.1 不育株与可育株可溶性糖含量的比较分析
• 3.6.2 不育株与可育株还原糖含量变化的比较分析
• 3.6.3 不育株与可育株淀粉含量的比较分析
• 3.7 不育株与可育株氨基酸代谢的比较分析
• 3.7.1 不育株与可育株游离总氨基酸含量的比较分析
• 3.7.2 不育株与可育株游离脯氨酸含量的比较分析
• 3.8 不育株与可育株可溶性蛋白质含量的比较分析
• 3.8.1 不同发育时期花药中可溶性蛋白质含量的变化
• 3.8.2 盛花期新叶和功能叶中可溶性蛋白质含量的变化
• 4 讨论
• 4.1 甜椒核型雄性不育小孢子败育的时期及特点
• 4.2 甜椒核型雄性不育小孢子败育与绒毡层的关系
• 4.3 甜椒核型雄性不育与物质代谢的关系
• 4.3.1 碳水化合物代谢与雄性不育
• 4.3.2 氨基酸及蛋白质代谢与雄性不育
• 5 结论
• 参考文献
• 附录
• 在读期间发表的学术论文
• 作者简历
• 致谢