棉花洞A型核雄性不育系花药败育过程中的生化变化

研究了陆地棉洞A型核雄性不育系(抗A1,MA)不育和可育花药不同发育时期可溶性碳水化合物、游离氨基酸和IAA、GA3、ABA含量的动态变化。结果表明,不育花药中可溶性糖含量偏高,缺乏淀粉积累;有4种游离氨基酸含量在可育与不育花药问存在显著差异,其中不育花药天门冬氨酸含量偏高,这可能是其败育的原因之一,而脯氨酸、精氨酸、苯丙氨酸含量异常,则是不育花药败育的结果;在花药主要败育时期之前,不育花药中ABA含量极显著偏高,IAA、GA3含量极显著偏低。不育花药中IAA、GA3、ABA含量变化与洞A型核雄性不育系花药败育密切相关。     

辣椒雄性不育材料H9A小孢子败育机理

运用光学、电子显微技术及生化指标测定法, 对辣椒(Capsicum annuum)雄性不育材料H9A及其保持系H9B小孢子不同发育时期进行细胞形态学观察及生化特性分析。结果表明, 雄性不育材料H9A的小孢子败育发生在单核前期, 由于绒毡层细胞极度膨胀, 四分体受挤压后破裂并降解, 无法形成正常的单核花粉粒, 属于孢子体败育。不育材料花蕾中的过氧化物酶活性从四分体时期开始明显高于保持系, 保持系游离脯氨酸含量从单核小孢子期开始明显高于不育材料; 不育材料小孢子发育各时期的可溶性蛋白含量都明显低于保持系, 但丙二醛含量均高于保持系。     

辣椒雄性不育材料H9A小孢子败育机理

运用光学、电子显微技术及生化指标测定法, 对辣椒（Capsicum annuum）雄性不育材料H9A及其保持系H9B小孢子不同发育时期进行细胞形态学观察及生化特性分析。结果表明, 雄性不育材料H9A的小孢子败育发生在单核前期, 由于绒毡层细胞极度膨胀, 四分体受挤压后破裂并降解, 无法形成正常的单核花粉粒, 属于孢子体败育。不育材料花蕾中的过氧化物酶活性从四分体时期开始明显高于保持系, 保持系游离脯氨酸含量从单核小孢子期开始明显高于不育材料; 不育材料小孢子发育各时期的可溶性蛋白含量都明显低于保持系, 但丙二醛含量均高于保持系。     

葱胞质雄性不育花蕾生化物质含量和能量代谢酶活性的动态变化特征

以葱胞质雄性不育系CA及其同核异质保持系CB为试材,研究了花蕾发育过程中IAA、GA3、ZR、ABA含量以及细胞色素氧化酶(COD)和ATP酶(ATPase)活性、可溶性糖、游离氨基酸和可溶性蛋白质含量的动态变化规律.结果显示:(1)葱不育系花蕾的IAA和GA3含量在败育过程中显著低于保持系,而ZR和ABA含量则较保持系有不同程度的盈积.不育系花蕾COD和ATPase活性以及游离氨基酸含量、可溶性蛋白质含量在中蕾期后显著低于保持系,可溶性糖在不同发育时期均基本低于保持系.(2)不育系花蕾IAA和GA3含量与可溶性糖含量变化均呈显著正相关,不育系ZR和保持系ABA含量则分别与COD、ATPase活性以及可溶性糖、可溶性蛋白质含量存在负相关关系.研究表明,葱胞质雄性不育系花蕾中IAA和GA3亏缺,而ZR和ABA盈余,各种内源激素含量和营养物质含量与能量代谢有关酶活性相关性不尽相同.     

白菜型冬油菜不育系LRCMS花器生理生化特性及其雄蕊发育特征研究

以白菜型冬油菜‘陇油8号’ב陇油9号’杂交后代中选育出的不育系LRCMS,以及代表性甘蓝型油菜不育系(J39A、J68A、Pol10A)和它们的保持系为材料,研究LRCMS在盛花期花蕾和花中POD、SOD、CAT活性和可溶性蛋白含量、过氧化物酶(POD)同工酶谱变化特征及其雄蕊败育过程。结果显示:(1)所有参试材料花朵中POD活性普遍高于花蕾。(2)不育材料POD活性高于保持材料,甘蓝型不育材料POD活性较保持材料增加幅度大于LRCMS与‘陇油9号’,LRCMS花蕾与花的POD活性分别较保持系材料‘陇油9号’高出15.0%和9.0%;不育材料花的CAT活性高于保持系材料89%~293%,而其花蕾的CAT活性低于保持系材料25%~43%,LRCMS与其它不育材料间无显著差异;不育系材料花SOD活性低于保持系材料15%~25%,LRCMS与其它不育材料无显著差异,其花蕾SOD活性高于保持材料6%~112%,但LRCMS增加幅度低于其它不育材料;保持系材料花蕾与花中蛋白质含量为0.014~0.020mg/g,不育系材料花蕾与花中蛋白质含量为0.012~0.016mg/g,所有不育材料蛋白质含量均低于保持材料。(3)LRCMS的POD同工酶谱在花中较对应的可育系‘陇油9号’和其它甘蓝型雄性不育多1条迁移率(Rf)为0.623的条带。(4)LRCMS雄蕊败育起始于造孢细胞期,造孢细胞粘连,无核仁,绒毡层未发育,为无花粉囊型不育。研究表明,LRCMS与其他类型油菜不育系有着不同的遗传背景,是一个新的白菜型冬油菜不育类型。     

辣椒细胞质雄性不育系和保持系过氧化物酶同工酶的比较分析

运用辣椒细胞质雄性不育系21A和保持系21B为试材,比较分析了过氧化物酶（POD）同工酶在幼叶和不同发育时期花蕾中的表达特征。结果表明,辣椒花蕾中的POD同工酶谱带均比叶片中的更丰富,表现出明显的组织特异性。不育系21A和保持系21B间的酶谱在幼叶和小花蕾（纵径0．8～1．5mm）中基本无差异,但从中花蕾（纵径2～3mm）开始,保持系21B的一些酶带（POD4b和POD4c）染色开始减弱。在大花蕾（纵径4．5～5mm）和特大花蕾（纵径6．8～7mm）时期,不育系比保持系分别多2条酶带（POD2c和POD4b）和1条酶带（POD2c）,表明辣椒细胞质雄性不育系21A与保持系21B花蕾中的POD同工酶表达与小孢子的发育过程相关,其表达差异发生在细胞学上观察到的败育之前。     

枸杞花粉发育进程中花蕾和叶片物质代谢与育性的关系

以宁夏枸杞主栽品种'宁杞1号'的雄性不育株和可育株为研究材料,通过测定它们枝条生长速率,花粉不同发育时期花蕾和叶片的叶绿素、可溶性糖和脯氨酸含量以及硝酸还原酶活性,比较不育株与可育株在发育进程中物质代谢的差异.结果表明:在枸杞花粉发育进程中,不育株枝条生长速率快,花蕾和叶片的叶绿素含量高,而脯氨酸严重缺乏,可溶性糖含量和硝酸还原酶活性低,且各个发育阶段不育株和可育株均存在明显差异.可见,'宁杞1号'不育株物质代谢水平低,缺乏生理活性物质积累,使花粉发育有关基因的表达受到抑制,最终影响了其育性的正常表达.     

化学杀雄剂GSC和SX-1对白菜型冬油菜生理生化特性的影响

通过2年大田试验,研究了化学杀雄剂GSC和SX-1诱导白菜型冬油菜‘陇油6号’不育过程中花药呼吸脱氢酶活性、游离脯氨酸含量、蛋白质含量和保护性酶活性的变化。结果显示:(1)SX-1和GSC可以诱导白菜型冬油菜植株产生雄性不育,并以0.6mg/L左右GSC或9.0~10.0mg/L SX-1处理的不育株率最大,杀雄效果最好。(2)GSC和SX-1处理后,白菜型冬油菜花药呼吸脱氢酶活性显著降低;油菜叶片中游离脯氨酸含量增加,而花蕾中的游离脯氨酸含量降低;叶片中可溶性蛋白质含量无显著变化,花蕾中蛋白质含量降低;叶片中CAT和SOD活性增加,POD活性降低,而花蕾中CAT和SOD活性降低,POD活性增加。研究表明,化学杀雄剂处理后,白菜型冬油菜的花药呼吸脱氢酶活性、花蕾和叶片的游离脯氨酸、可溶性蛋白含量和保护酶活性发生了异常,并随着处理浓度的增加而加剧,导致体内活性氧清除代谢速度降低,细胞内膜脂过氧化作用增强,膜结构遭到破坏,花粉发育受阻,最终引起雄性不育。     

圆果黄麻雌性不育突变体鉴定及其生理生化特性初步研究

为研究圆果黄麻（Corchorus capsularis L．）粤圆6号不育突变体的类型及不育机理,以粤圆6号及其不育突变体为实验材料,对其花器官及花粉粒进行了形态观察、碘染实验、体外萌发实验及田间授粉实验,结果表明,粤圆6号突变体为雌性不育。对两个材料发育不同时期功能叶和花蕾中的可溶性糖和可溶性蛋白含量进行了测定,结果表明,可溶性糖和可溶性蛋白在不同时期均表现出动态变化。雌性不育突变体功能叶中的可溶性糖在现蕾前期的含量略低于正常可育材料,进入现蕾期和结果期,其可溶性糖却比可育材料分别高出16．0％、33．3％,而花蕾组织中的可溶性糖比可育材料降低了15．5％;可育材料3个时期的功能叶及花蕾组织中可溶性蛋白的表达量分别比不育突变体高出3．9％、29．2％、79．1％、11．9％。上述代谢表达差异可能与雌性不育有关。     

桔梗花粉母细胞减数分裂及雄性败育的细胞生理学研究

以桔梗不育系PA及其保持系PB为试验材料,采用石蜡切片和改良苯酚品红染色压片法对花粉母细胞减数分裂和雄配子体发育过程进行比较,探讨桔梗雄性不育系小孢子形成过程和败育发生的细胞生理学机理。结果表明:(1)桔梗保持系PB花粉母细胞减数分裂的细胞质分裂为同时型,同一花药减数分裂较同步;在中期Ⅰ和中期Ⅱ,少数细胞中可见赤道板外染色体;四分体以四面体为主,成熟花粉粒为二核花粉。(2)不育系PA花粉母细胞减数分裂后期Ⅰ开始出现异常,表现为细胞质形态改变,末期Ⅱ之后细胞质不能分裂,形成异常四分体,胼胝质壁不能溶解,四分体难以释放出游离小孢子而被降解,导致败育。(3)在发育过程中,桔梗不育系花蕾游离脯氨酸、可溶性蛋白含量低于保持系,而SOD活性、丙二醛含量均高于保持系。(4)桔梗不育系PA及其保持系PB花粉母细胞减数分裂和雄配子体发育过程存在明显差异,桔梗雄性败育过程大体可分为4个阶段,即后期Ⅰ细胞质异常、末期Ⅱ之后细胞质不能分裂、四分体难以释放游离小孢子、四分体被降解仅残留碎片。研究认为,桔梗不育花蕾(开花前)生长发育过程中,体内活性氧代谢紊乱、丙二醛积累及游离脯氨酸等"物质代谢损亏"可能是引起桔梗雄性败育的原因。     

枣花芽分化过程中营养物质和内源激素含量及抗氧化酶活性变化研究

以新疆主栽品种灰枣和骏枣的花芽为材料,测定不同分化时期花芽的可溶性糖、还原糖、淀粉、可溶性蛋白含量,SOD、POD、PPO、CAT活性以及内源GA₃、IAA、ABA、ZT水平的变化,并分析它们与花芽分化的关系,为枣花芽分化调控提供理论参考。结果表明:(1)灰枣和骏枣花芽可溶性糖、还原糖和淀粉含量在花芽分化过程的变化趋势基本相似,于花原基分化期至雌蕊分化期先降低后升高,至雌蕊分化期到达峰值;而可溶性蛋白质含量变化趋势相反,在花原基分化期至雌蕊分化期先上升再降低。(2)在整个花芽分化过程中,其POD、PPO、CAT活性变化趋势基本一致,从花芽开始分化后逐步降低,最低点出现在雌蕊分化期;两个品种花芽SOD活性在花原基分化期至分化初期时显著上升,之后SOD活性在灰枣中不断降低,而在骏枣中则显著上升。(3)两品种花芽IAA、GA₃、ZT含量在分化过程中的变化规律基本相似,它们均在萼片分化期前呈下降趋势,之后GA₃、ZT含量及灰枣中IAA含量逐渐上升,而骏枣IAA含量在萼片分化期至花瓣分化期呈先显著上升后下降再上升;灰枣ABA含量在花原基分化期至萼片分化期显著上升,而同期骏枣则显著降低,随着分化进程的推进,灰枣ABA含量在萼片分化期后逐步降低,而骏枣则逐步上升并在雌蕊分化期达到峰值。(4)花芽分化开始后,骏枣ABA/IAA、ZT/IAA、GA₃/IAA比值快速上升,但GA₃/ABA、ZT/ABA的比值呈下降趋势;灰枣ZT/IAA、GA₃/IAA在花原基分化期至萼片分化期显著上升后降低,分化结束后低于花原基分化期。研究认为,枣花芽开始分化后会消耗大量的营养物质,导致花芽的可溶性糖、淀粉和还原糖含量降低,且整个分化过程中淀粉含量始终高于可溶性糖和还原糖含量;两个品种枣花芽分化过程中POD、CAT、PPO活性下降以及骏枣花芽分化过程中SOD活性的上升均有利于枣营养生长向生殖生长的转变,且枣花芽分化过程中低水平的GA₃和IAA、中等水平的ABA、较高水平的ZT,以及较高的ZT/IAA、ABA/IAA和GA₃/IAA有利于枣花芽分化和花芽形成。     

辣椒杂种一代生化特性与农艺性状的灰色关联分析

用灰色关联分析方法研究了辣椒雄性不育杂种一代农艺性状与单株产量间、花蕾、叶片中生化物质含量与农艺性状间关系的密切程度。结果表明,农艺性状与单株产量问关联度的大小顺序依次为株幅、株高、果长、结果数、单果质量、第一花节位、果宽和侧枝数,花蕾中生化物质含量与农艺性状问总体关联度的大小顺序依次为可溶性糖、可溶性蛋白质、过氧化物酶活性、脱落酸、生长素、游离脯氨酸和玉米素,叶片中生化物质含量与农艺性状问总体关联度的大小顺序依次为可溶性糖、过氧化物酶活性、游离脯氨酸、脱落酸、生长素、玉米素和可溶性蛋白质。     

光周期诱导甘蔗花芽分化及成花逆转过程中生理代谢的变化

以两个在自然条件下难开花的甘蔗品种‘ROCl6’和‘ROC22’为材料,研究经光周期诱导甘蔗花芽分化和成花逆转过程中叶片碳水化合物和可溶性蛋白质含量的变化。结果表明,未分化前,两品种经光周期诱导后叶片可溶性总糖、淀粉和蛋白质含量与对照相比无明显变化;从花芽分化诱变期开始,两品种叶片可溶性总糖、淀粉和蛋白质含量迅速增加,明显高于对照（未分化）。随着花芽进一步分化,其叶片可溶性总糖、淀粉含量逐渐降低并低于对照,处在一个较低的水平,蛋白质含量始终高于对照。成花逆转植株在花芽分化前期叶片可溶性总糖、淀粉和蛋白质含量也高于对照,但低于正常抽穗开花植株;之后随着花芽分化的停止,其叶片可溶性总糖、淀粉含量一直保持较稳定的水平,仅蛋白质略有降低。说明甘蔗花芽分化期间大量的基因表达并且合成各种蛋白质的过程需要消耗大量的碳水化合物。     

低温处理对牡丹春节催花及营养类物质变化的影响

连续观察、测定了牡丹春节催花进程中不同低温天数处理对温室外自然低温解除休眠及温室内培养过程中形态及某些生理生化变化的影响,结果显示：低温处理34d后的11月28日温室外牡丹花芽形态及可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白、游离氨基酸含量变化显著,11月28日左右是低温处理期间牡丹花芽代谢变化剧烈的时期;处理41d后的12月5口及以后移入温室的植株能够正常开花。以上结果从形态与营养物质变化的角度说明了11月28日左右牡丹花芽开始逐步解除休眠,12月5日花芽已彻底解除休眠,不同低温对牡丹春节催花过程中花芽的发育有着质的作用。     

常春二乔玉兰春夏季开花节律及营养效应研究

为系统掌握常春二乔玉兰春夏季开花物候节律,探讨其与营养物质的关系,本研究以6年生常春二乔玉兰为试验材料,观测其年生长发育节律、春夏季开花物候特性以及茎段营养物质的含量变化。结果表明：（1）每年12月始至翌年2月下旬为常春二乔玉兰休眠期。2月下旬花芽膨大生长,并于3月开始春季开花,花期持续约20 d。4月进行营养生长,5月完成花芽分化。5月底部分花芽膨大并于6月开始开花,夏季花期持续约20 d。7~9月为未膨大花芽的发育滞缓期。此外,少量夏季开放的花的基部侧芽再次分化形成花芽。10~12月随着落叶的开始,树体逐渐进入休眠期。（2）常春二乔玉兰营养生长后分化的花芽能够花开两季。春季开花为先花后叶,开花率为100%,开花同步率较高,雌、雄蕊发育正常,为可育花。夏季开花为花叶同放,开花率约为30%,且开花同步率较低,开放的花内雌、雄蕊发育异常,为不育花。（3）春季开花期间可溶性糖和可溶性蛋白呈下降趋势,淀粉含量于开花后期下降;夏季开花期间可溶性糖和淀粉总体呈先降后升趋势,而可溶性蛋白总体呈下降趋势。综上所述,常春二乔玉兰春、夏季开花期内开花模式存在一定差异,其显著节律特征与营养物质含量变化有关,推测低水平的可溶性糖及高水平的淀粉和可溶性蛋白有利于春季开花的启动,而低水平的可溶性蛋白及高水平的可溶性糖和淀粉含量则有利于夏季开花的实现。     

抗寒剂诱导仁用杏花期抗寒力研究

在仁用杏花芽膨大期分别喷施ABA、‘杏花防冻剂’、‘冻害必施’和‘天达-2116’等4种抗寒剂,测定花蕾、花朵和幼果中电解质渗出率、SOD和POD活性以及可溶性糖、可溶性蛋白质和MDA含量,研究4种抗寒剂诱导仁用杏花期抗寒力的差异。结果表明,(1)4种抗寒剂均能不同程度地降低仁用杏半致死温度,诱导抗寒力提高,其中,‘杏花防冻剂’对仁用杏抗寒力的诱导效果最好,ABA次之;(2)‘杏花防冻剂’和ABA均能提高仁用杏花期的可溶性糖和可溶性蛋白质含量,增强SOD和POD活性,降低MDA含量,进一步证明抗寒剂可提高仁用杏花期的抗寒能力。     

Changes of Carbohydrates in Pepper (Capsicum annuum L.) Flowers in Relation to Their Abscission Under Different Shading Regimes

Abscission of pepper flowers is enhanced under conditions oflow light and high temperature. Our study shows that pepperflowers accumulate assimilates, particularly in the ovary, duringthe day time, and accumulate starch, which is then metabolizedin the subsequent dark period. With the exception of the petals,the ovary contains the highest total amounts of sugars and starch,compared with other flower parts and contains the highest totalactivity, as well as activity calculated on fresh mass basis,of sucrose synthase, in accordance with the role of this enzymein starch biosynthesis. Low light intensity or leaf removaldecreased sugar accumulation in the flower and subsequentlycaused flower abscission. The threshold of light intensity fordaily sugar accumulation in the sink leaves was much lower thanin flowers, resulting in higher daytime accumulation of sugarsin the sink leaves than in the adjacent flower buds under anylight intensity, suggesting a competition for assimilates betweenthese organs. Flowers of bell pepper cv. ‘Maor’and ‘899’ (sensitive to abscission) accumulatedless soluble sugars and starch under shade than the flowersof bell pepper cv. ‘Mazurka’ and of paprika cv.‘Lehava’ (less sensitive). The results suggest thatthe flower capacity to accumulate sugars and starch during theday is an important factor in determining flower retention andfruit set. Pepper; Capsicum annuum L.; abscission; shading; pepper flowers; ovary; leaves; sugars; starch; acid invertase; sucrose synthase     

Cucumis属3种不同倍性种间杂交后代的同工酶分析

以3种不同倍性的Cucum is属种间杂交后代[异源四倍体C.hy tivus(2n=4x=38,HHCC)、异源三倍体(2n=3x=26,HCC)和正反交种间杂种F1(2n=2x=19,HC/CH)]及其双亲为试材,比较研究了过氧化物酶(POD)和酯酶(EST)同工酶在不同器官中的酶谱表达特性.结果表明,花蕾中的POD和EST同工酶谱带都比叶片中的丰富,表现出明显的组织特异性.在相同器官的同一酶系统中,3种不同倍性种间杂交后代的酶谱基本一致,主要表现为互补双亲的酶带,同时出现了双亲所没有的酶带(POD4c和EST3b等),表明远缘杂交扩大了黄瓜的遗传基础.此外,在幼叶和花蕾的POD同工酶中,大部分酶带活性随染色体倍性增加而减弱,表明基因剂量与POD同工酶酶谱的表达呈负相关.     

外源激素KT对黄瓜去根苗雌花形态建成中生化物质变化的影响

在建立了离体黄瓜去根苗雌花诱导体系的前提下,研究了在外源激素KT影响下离体黄瓜去根苗嫩枝的生理生化变化及雌花的形态建成。结果表明,在雌花形态建成过程中去根苗嫩枝的可溶性糖(C)、可溶性蛋白含量(N)、淀粉含量和C/N与雌花诱导率呈正相关关系;嫩枝中较高的POD、CAT、SOD活力水平明显有利于雌花的形态建成;诱导组和对照组的RNA含量差别明显,其含量高低顺序与雌花诱导率大小一致,而DNA含量差异很小,说明激素对雌花的诱导作用发生在转录水平。可见在激素影响下去根苗嫩枝出现的生化物质变化有利于雌花的形态建成。     

麻楝种子形态和营养特征遗传变异分析

为系统揭示麻楝种源间种子形态和营养成分的变异程度和变异规律,以8个国家26个种源麻楝种子为试验材料,对不同种源麻楝种子的形态特征和营养成分进行比较分析。多重比较结果表明,麻楝种源间种子的长、宽、厚、长宽比、百粒重以及可溶性蛋白质、可溶性糖和淀粉含量差异极显著;相关分析表明,种子百粒重与种子长、种子宽呈极显著正相关,可溶性蛋白质、可溶性糖和淀粉含量与百粒重均呈极显著正相关;主成分分析结果显示,影响麻楝种子品质的第1主成分主要是种子形态性状,即种子长、百粒重和种子宽,第2主成分是种子营养成分;通过分析麻楝种子形态特征及营养成分变异系数可知,麻楝种子形态变异系数大于营养成分变异系数,表明种子形态受外界环境影响较大。通过主成分聚类分析,将26个种源分为2个集群,第1集群包括澳大利亚和马来西亚2个种源,其特点是种子形态较大、百粒较重、养分含量较高;第2集群包括其余24个种源。结合聚类分析和种子形态与地理气候因子相关分析结果可知,麻楝种子形态变异具有一定的地理区域特征,与分布区的自然地理因素有一定的相关性,麻楝分布区南部种子较大而北部种子较小。