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与活性氧代谢的关系

通过测定辣椒保护酶活性和膜脂过氧化产物,研究了辣椒胞质雄性不育三系与膜脂过氧化的关系.结果表明,从花粉母细胞减数分裂前至花粉成熟期,三系之间SOD活性无明显差异,不育系花药中的CAT和POD活性均显著或极显著低于保持系和恢复系,而O2-·产生效率、MDA含量则显著或极显著高于保持系和恢复系.同时,在花药发育过程中,由于质、核差异,保持系的CAT活性明显高于恢复系,SOD和POD活性保持系和恢复系之间无明显差异.     

二倍体和四倍体杂交兰幼苗对低温胁迫的生理响应差异分析

为探究不同倍性杂交兰（Cymbidium hybrid）对低温胁迫的生理响应差异,对低温胁迫下（昼温10℃、夜温4℃）二倍体杂交兰以及四倍体杂交兰株系T1和T2幼苗叶片中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质、MDA和叶绿素含量,O-·2产生速率以及SOD、POD和CAT活性的动态变化进行了测定和分析;在此基础上,比较了二倍体和四倍体杂交兰的耐低温特性差异。结果显示：随着胁迫时间的延长,二倍体杂交兰和四倍体杂交兰株系T1和T2幼苗叶片中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质和MDA含量,O-·2产生速率以及POD和CAT活性总体呈逐渐增加的趋势;叶绿素含量呈逐渐下降的趋势;SOD活性呈先上升后下降的趋势,并分别在胁迫后第9天和第6天达到峰值。在常温（25℃）下恢复生长3d后,二倍体杂交兰和四倍体杂交兰株系T1和T2幼苗叶片中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质和MDA含量,O-·2产生速率以及SOD、POD和CAT活性均降低,而叶绿素含量升高。总体上,二倍体杂交兰叶片中脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质含量以及SOD、POD和CAT活性的增幅明显小于四倍体杂交兰,MDA含量和O-·2产生速率的增幅则大于四倍体杂交兰,而叶绿素含量的降幅则明显大于四倍体杂交兰。综合分析结果表明：在低温胁迫下,四倍体杂交兰叶片中渗透调节物质含量和保护酶活性均较高,其对低温的耐性强于二倍体杂交兰。     

红麻细胞质雄性不育系与保持系花药活性氧代谢差异比较

以红麻细胞质雄性不育系L23A及其保持系L23B为材料,比较其花药淀粉及可溶性糖含量变化并分析呼吸速率、活性氧产生速率、丙二醛(MDA)含量以及活性氧清除酶(POD、SOD)含量变化,来探讨活性氧伤害与红麻雄性不育的关系。结果表明:在小孢子发育的单核期,不育系呼吸速率与保持系差异不明显,但不育系花药O^-₂·含量高于保持系; 在双核期,不育系的呼吸速率明显低于其保持系,但不育系花药O^-₂·含量与保持系花药相近; 不育系在单核期和双核期的呼吸速率几乎没有变化,而保持系同一时期的呼吸速率呈明显增高趋势; 在不育系败育过程中,药隔维管组织中的大颗粒淀粉含量几乎不变,且不育系花药中的可溶性糖含量在单核期和双核期均低于保持系。推测是由于不育系花药中抗氰呼吸降低,一方面导致花药物质代谢和能量代谢的紊乱,不育系花药不能利用药隔组织中的淀粉粒,另一方面不能有效将细胞内过多电子通过抗氰呼吸传至O₂,引致不育花药中O^-₂·升高,从而导致MDA含量在单核期和双核期均高于保持系,同时POD的活性在单核期及双核期均低于保持系,而SOD活性在单核期高于保持系,在双核期则低于保持系。不育系花药在发育中,花药O^-₂·和MDA过量积累,以及SOD和POD酶活性降低,导致活性氧产生与清除失去平衡,花粉败育。     

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.     

杂交稻及其三系叶片衰老过程中SOD、CAT活性和MDA含量的变化

对杂交水稻及其三系主茎第11叶叶片自然衰老过程中超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)含量的变化进行了研究,结果表明:叶片衰老过程中,SOD和CAT活性下降,MDA的含量增加,可作为衰老特征的叶绿素和可溶性蛋白质含量明显下降;SOD的活性和MDA的含量变化相对应;CAT活性大幅度下降与SOD之间的不平衡,致使O_2~-代谢中间产物累积而引起膜的损伤。不育系的衰老进程比杂交水稻、恢复系和保持系慢,其SOD和CAT活性明显高于其它三者,可能是不育系不易早衰的原因之一。     

小麦胞质不育系花药中脂氧合酶及抗坏血酸过氧化物酶活性的变化(简报)

在花粉单核期和二核期,K型不育系花药的脂氧合酶（LOX）活性低于而T型不育系则高于保持系,两者的抗坏血酸过氧化物酶（AsA-POD）活性均高于保持系。花粉三核期两种类型不育系的LOX活性均明显高于而ASA－POD活性则明显低于保持系。不育系花药的丙二醛（MDA）含量在各发育时期均高于保持系,三核期尤为明显。     

不同倍性不结球白菜营养品质及同工酶比较研究

对二倍体、同源四倍体不结球白菜主要营养品质及叶片和花蕾EST、POD、SOD同工酶谱带进行研究.结果表明:(1)同源四倍体可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C、有机酸、干物质和纤维素含量分别比二倍体增加16.65%、14.08%、18.18%、15.81%、15.82%和60.00%,差异极显著.(2)叶片中,二倍体EST谱带比同源四倍体多1条;花蕾中二倍体比四倍体多2条谱带;而POD和SOD在谱带条数上没有差异,只是四倍体的谱带亮度较二倍体强,表明其表达量较高,说明它们的酶种类相似但剂量不同.     

玉米细胞质雄性不育与膜脂过氧化的关系

与保持系相比,玉米不育系叶片和雄穗中的O2产生效率、丙二醛（MDA）含量较高;而超氧物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性均较低。不育系的败育特征不仅表现在生殖器官的雄穗中,在营养器官的叶片中亦有所表现。     

高温胁迫对二倍体和四倍体杂交兰相关生理生化特征的影响

以二倍体杂交兰及其加倍后形成的四倍体为材料,研究了高温胁迫(40℃/30℃,光周期为12h/d)处理对二倍体及其四倍体杂交兰幼苗叶片叶绿素含量、膜损伤程度、渗透调节物质含量以及保护酶活性等生理生化特性的影响,以明确其抗热性差异。结果显示:高温胁迫后,各材料叶绿素含量均随胁迫时间延长呈下降趋势,且四倍体杂交兰的下降幅度小于二倍体;两种倍性杂交兰叶片丙二醛(MDA)含量均增加,O2.-释放速率总体呈下降的趋势,但四倍体MDA含量增幅和O2.-释放速率始终低于二倍体;四倍体叶片脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量的增幅均大于二倍体,其SOD、CAT活性的增幅也均显著大于二倍体,但其POD活性的降幅则小于二倍体。研究表明,四倍体杂交兰具有较强的细胞渗透调节能力、蛋白质合成能力、蛋白质稳定性以及消除活性氧伤害的能力,耐热性强于二倍体。     

不结球白菜同源四倍体Pol CMS及其保持系花药发育的解剖学研究

以秋水仙素人工诱变获得的不结球白菜同源四倍体Pol CMS及其保持系为材料,采用石蜡切片法研究其花药发育过程.结果显示:四倍体Pol CMS与保持系花药发育差异明显,不育系花药发育受阻于孢原细胞分化期,不形成药室,属无花粉囊型.极少数温敏型花药能产生1~2个花粉囊,但四分体时期绒毡层提早退化,导致成熟小孢子数目减少.四倍体保持系花药发育过程与二倍体基本一致,同一时期的可育小孢子四倍体比二倍体大,二倍体花粉粒都为3个萌发孔,而四倍体多为4个萌发孔.四倍体保持系同一花粉囊中花粉粒发育有不同步现象,花粉粒败育频率比二倍体高.研究表明,不结球白菜同源四倍体Pol CMS比其二倍体Pol CMS不育更彻底,更具应用性.     

辣椒胞质雄性不育系和保持系内源激素含量的比较

以2个辣椒品系(199807、199803)的胞质雄性不育系和相应保持系为实验材料,采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定IAA、(Z ZR)、GA3和ABA等内源激素含量,用气相色谱分析仪测定乙烯(ETH)释放量,对辣椒胞质雄性不育系和相应保持系内源激素含量变化规律进行研究.实验结果表明:在四分小孢子之前,花药中的IAA含量不育系显著高于保持系,在四分小孢子时期花药和花蕾中的IAA含量出现转折,到花粉粒成熟期的花蕾和花药以及开花期叶片中的IAA含量均是不育系显著低于保持系;小孢子各发育时期花药以及花期叶片中GA3含量均是不育系高于保持系,但花粉粒成熟期化蕾中GA3含量为不育系低于保持系;小孢子不同发育时期的花药以及花期叶片中ABA含量始终足不育系显著高于保持系,而花粉粒成熟期花蕾中ABA含量不育系与保持系没有显著差异;花粉粒成熟期的花蕾和花期叶片中ETH释放量表现为不育系显著高于保持系.同时,花粉粒成熟期的花蕾、花药和叶片中IAA/ABA、(Z ZR)/ABA、GA3/ABA、IAA/GA3、(Z ZR)/GA3等5个激素的比值均有不育系低于保持系的趋势.本实验结果说明辣椒的育性表现与花器和叶片等组织中内源激素的含量变化有关,花药和花期叶片中IAA亏缺、GA3和ABA增加以及化蕾和叶片中ETH过度产生,都有可能导致辣椒雄性不育.     

水稻细胞质雄性不育系及其保持系幼穗发育过程中内源激素的变化

利用酶联免疫测定技术研究了水稻细胞质雄性不育系珍汕97A及其保持系珍汕97B在幼穗发育过程中叶片、幼穗和花药中内源IAA、GA1＋4、ABA和iPAs含量的动态变化。结果表明,1）从幼穗发育的雌雄蕊形成期到三核花粉期,保持系叶片中IAA水平高于不育系,并在二核花粉期最高;在幼穗和花药中也以保持系为高。2）保持系与不育系叶片中GA1＋4含量变化趋势相似,均为先升后降,但从单核到三核花粉期以保持系为高;在幼穗和花药中也都以保持系为高。3）不育系叶片中ABA水平在幼穗发育早期明显高于保持系,中期与保持系相近,后期又高于保持系;在幼穗和花药中也都以不育系为高。4）保持系叶片、幼穗和花药中iPAs含量始终显著高于不育系。5）保持系叶片中IAA＋GA1＋4＋iPAs与ABA之比值也始终高于不育系。提示不育系叶片、幼穗和花药中IAA、GA1＋4、iPAs和ABA含量出现了异常,且IAA、GA1＋4和iPAs亏缺以及ABA盈积可能与水稻细胞质雄性不育发生有关。     

水稻细胞质雄性不育系幼穗发育过程中多胺与乙烯的关系初探(英文 )

利用ＨＰＬＣ和ＧＣ分别测定了水稻细胞质雄性不育系及其保持系幼穗多胺（ 腐胺,亚精胺和精胺） 含量和乙烯释放速率,并研究了外施多胺合成抑制剂ＭＧＢＧ 和乙烯前体ＡＣＣ生成抑制剂ＡＶＧ 对两系幼穗多胺含量和乙烯释放速率以及花粉育性的影响。结果表明, 不育系幼穗乙烯释放速率显著高于其保持系幼穗, 外施ＡＶＧ 引起两系幼穗乙烯释放速率下降,并使不育系花粉育性得以部分恢复; 不育系幼穗多胺含量显著低于保持系幼穗, 外施ＭＧＢＧ 使两系幼穗Ｓｐｄ 和Ｓｐｍ 含量下降, 并使保持系花粉育性降低。外施ＡＶＧ 抑制乙烯释放,促进多胺合成;而外施ＭＧＢＧ 抑制Ｓｐｄ和Ｓｐｍ 合成, 却促进乙烯的释放; 而且,乙烯释放速率与多胺（精胺和亚精胺） 含量呈显著负相关。提示在水稻ＣＭＳ 系及其保持系幼穗发育过程中乙烯与多胺（ 精胺和亚精胺） 的生物合成竞争ＳＡＭ。     

苎麻雄性不育材料的生理生化特性初探

在苎麻(Boehmeria nivea(L.) Gaud)雌雄性器官发育期取功能叶,现蕾后取幼蕾(直径小于0.4mm)、中蕾(直径0.4-1.2mm)、大蕾(直径大于2.0mm),比较分析苎麻雄性不育材料C26、C4与可育材料B8、B16的可溶性糖含量、淀粉含量、游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量以及过氧化物酶(POD)活性的差异。结果表明,不育材料在各时期的花蕾中可溶性糖含量都高于可育材料的,以大蕾最为明显,C26比B8高0.58%,C4比B16高0.83%;淀粉和游离脯氨酸含量从中蕾期开始,不育材料明显低于可育材料,到大蕾期差异最大(淀粉含量B8/C26为1.81,B16/C4为1.46;游离脯氨酸含量B8是C26的7.35倍,B16为C4的3.94倍);在相同花蕾期,可育材料的POD活性略高于不育材料。可溶性蛋白质含量在可育材料和不育材料中无明显规律性。这些物质的代谢可能是导致苎麻雄性不育的原因。     

甜叶菊同源四倍体离体诱导及鉴定

用不同浓度秋水仙素溶液处理甜叶菊不定芽,诱导同源四倍体,并进行解剖学、染色体鉴定和流式细胞仪鉴定倍性。结果表明:(1)用0.20%的秋水仙素溶液浸泡甜叶菊不定芽12h,同源四倍体诱导率最高,可达32.14%。(2)同源四倍体植株与二倍体(对照)相比,其气孔、叶片等均表现巨大性,且叶片变厚、叶色浓绿、叶片皱缩。(3)对照植株染色体2n=2x=22,四倍体植株染色体2n=4x=44;流式细胞仪倍性鉴定结果显示,对照DNA相对含量为100,四倍体DNA相对含量为200。(4)该研究共鉴定出48株甜叶菊同源四倍体植株,为进行倍性植株的诱导奠定了技术基础,为进一步开展甜叶菊同源四倍体新品种的选育提供了实验材料。     

Microsatellite Analysis of Genetic Variation and Population Genetic Differentiation in Autotetraploid and Diploid Rice

Genetic diversity and population genetic structure of autotetraploid and diploid populations of rice collected from Chengdu Institute of Biology, Chinese Academy of Sciences, were studied based on 36 microsatellite loci. Among 50 varieties, a moderate to high level of genetic diversity was observed at the population level, with the number of alleles per locus (A _e) ranging from 2 to 6 (mean 3.028) and polymorphism information content ranging from 0.04 to 0.76 (mean 0.366). The expected heterozygosity (H _e) varied from 0.04 to 0.76 (mean 0.370) and Shannon’s index (I) from 0.098 to 1.613 (mean 0.649). The autotetraploid populations showed slightly higher levels of A _e, H _e, and I than the diploid populations. Rare alleles were observed at most of the simple sequence repeat loci in one or more of the 50 accessions, and a core fingerprint database of the autotetraploid and diploid rice was constructed. The F-statistics showed genetic variability mainly among autotetraploid populations rather than diploid populations (F _st = 0.066). Cluster analysis of the 50 accessions showed four major groups. Group I contained all of the autotetraploid and diploid indica maintainer lines and an autotetraploid and its original diploid indica male sterile lines. Group II contained only the original IR accessions. Group III was more diverse than either Group II or Group IV, comprising both autotetraploid and diploid indica restoring lines. Group IV included a japonica cluster of the autotetraploid and diploid rices. Furthermore, genetic differences at the single-locus and two-locus levels, as well as components due to allelic and gametic differentiation, were revealed between autotetraploid and diploid varieties. This analysis indicated that the gene pools of diploid and autotetraploid rice were somewhat dissimilar, as variation exists that distinguishes autotetraploid from diploid rices. Using this variation, we can breed new autotetraploid varieties with some important agricultural characters that were not found in the original diploid rice varieties.     

茄子雄性不育系花蕾内源激素研究

利用间接酶联免疫测定技术研究2对茄子雄性不育系及保持系不同发育阶段花蕾中IAA、GA3、ABA及ZR含量动态变化。结果表明：IAA、GA3、ABA含量变化表现为不育系高于保持系,ZR含量变化则为保持系高于不育系,在2个不育系间及2个保持系间各激素变化趋势也有所不同。