甘蓝化学杀雄剂GS-1的杀雄效果及机理研究

论文摘要

试验以遗传性稳定的2个甘蓝优良自交不亲和系MP01-68-5-4-1-9-2（简称MP01）和Y03-12-5-8-9-6-3（简称Y03）为试材,在甘蓝种株主花茎或第一分枝上的最大花蕾约2 mm（即花蕾小孢子生长处于单核期）时,进行了全株喷施20,5,3,2和1.5μg/mL GS-1,以喷清水为对照,比较不同质量浓度GS-1处理对植株花朵育性、植株生长、结实力及杂交率的影响,研究GS-1对甘蓝的杀雄效果;测定处理植株花蕾中POD酶、SOD酶活性的变化,观察处理植株花蕾小孢子以及花药内部组织的动态变化,对GS-1的杀雄机理进行初步探讨,得出以下结论。1.在甘蓝种株主花茎或第一分枝上的最大花蕾小孢子生长处于单核期时喷施一次GS-1,MP01和Y03两种材料的最佳使用浓度分别为5μg/mL和20μg/mL,喷药量为15ml/株。2. MP01和Y03分别喷施5μg/mL和20μg/mL GS-1植株全不育株率均达100%,植株花枝和花蕾表现较正常。MP01和Y03对GS-1的敏感度不同,杀雄效果不同。3.低质量浓度GS-1（1.5,2和3μg/mL）对植株生长势影响不大,但诱导植株雄性不育不彻底,高质量浓度GS-1（5和20μg/mL）对植株的杀雄效果好,但对植株生长势产生负面影响,导致植株生长势变弱。4. 20μg/mL质量浓度的GS-1引起MP01植株无结实力,其他浓度处理对两种材料的结实力均无显著影响。1.520μg/mL GS-1处理后杂交率均达99%100%,甘蓝自交不亲和系辅助GS-1可使杂种杂交率达到100%。5. Y03和MP01在GS-1处理前期植株花蕾的POD酶、SOD酶活性与对照相似,初花期第9天后两种酶活性都逐渐升高,初花期第23天酶活性达到最高,之后呈下降趋势;处理间GS-1浓度越大,两种酶活性越高。GS-1对保护酶活性的作用效果在处理后期较前期显著。6.经最佳质量浓度的GS-1杀雄后甘蓝小孢子至双核期时发育停滞。三核期小孢子发生质壁分离现象,细胞质物质分布不均匀;三核期至花粉粒成熟期间,小孢子呈四瓣状,星状,有的小孢子则解体,只剩下残余物质。GS-1直接阻碍了小孢子后期的进一步发育,使其不能形成成熟花粉,最终造成植株雄性不育。7.经最佳质量浓度的GS-1杀雄后甘蓝花药内组织异常,绒毡层高度液泡化,绒毡层解体滞后,花药内腔收缩,变形,花药壁变薄,与小孢子发育有关的营养物质的产生与供应受阻,导致小孢子发育停滞,死亡,最终造成雄性不育。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 甘蓝育种研究概况
• 1.2 甘蓝杂种优势利用
• 1.3 甘蓝育种技术
• 1.3.1 自交不亲和系（self-incompatibility SI）的研究与利用
• 1.3.2 雄性不育系（male-sterility MS）的研究与利用
• 1.3.3 生物技术在甘蓝育种上的应用
• 1.4 CHA 及CHA 杂交种研究
• 1.4.1 CHA 的中文名称
• 1.4.2 CHA 类型和利用概况
• 1.4.3 CHA 的特点
• 1.4.4 CHA 处理时期及喷药次数
• 1.4.5 CHA 喷施浓度和喷施剂量
• 1.5 CHA 杀雄效果研究进展
• 1.5.1 CHA 对和花粉活力和育性的影响
• 1.5.2 CHA 对植株育性的影响
• 1.5.3 CHA 对植株生长发育的影响
• 1.5.4 CHA 对植株花器的影响
• 1.5.5 CHA 对植株雌蕊及结实力的影响
• 1.5.6 CHA 对杂交制种的质量和产量的影响
• 1.5.7 CHA 药效期
• 1.5.8 CHA 的环境因素
• 1.6 CHA 杀雄机理研究进展
• 1.6.1 CHA 对酶活性的影响
• 1.6.2 CHA 对氨基酸的影响
• 1.6.3 CHA 对激素的影响
• 1.6.4 CHA 对不育花粉的影响
• 1.6.5 CHA 对不育花药的影响
• 1.7 本研究的目的和意义
• 第二章 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.2 方法
• 2.2.1 植株培育
• 2.2.2 杀雄剂质量浓度设置与喷杀处理
• 2.2.3 育性观察
• 2.2.4 植株形态观察
• 2.2.5 结实性测定
• 2.2.6 不育植株花蕾酶活性测定
• 2.2.7 细胞学观察
• 2.2.8 数据分析
• 第三章 结果与分析
• 3.1 GS-1 对甘蓝花朵雄蕊育性的影响
• 3.2 GS-1 对甘蓝植株生长势的影响
• 3.3 GS-1 对甘蓝结实和杂交率的影响
• 3.4 GS-1 对甘蓝花蕾SOD、POD 活性的影响
• 3.5 GS-1 对甘蓝小孢子发育的影响
• 3.6 GS-1 对甘蓝花药组织结构的影响
• 第四章 讨论
• 4.1 GS-1 对甘蓝花朵雄蕊育性的影响
• 4.2 GS-1 对甘蓝植株生长势的影响
• 4.3 GS-1 对甘蓝结实力和杂交率的影响
• 4.4 GS-1 对甘蓝花蕾POD、SOD 酶活性的影响
• 4.5 GS-1 对甘蓝小孢子发育的影响
• 4.6 GS-1 对甘蓝花药组织结构的影响
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介