小麦光温敏雄性不育系BNS育性转换与内源激素的关系研究

BNS是一种光温敏型小麦不育新类型,具有不育彻底、育性转换稳定等特性,对小麦杂种优势研究有重要价值。为研究内源激素在BNS育性调控中的作用,以秋播与春播BNS花粉发育的四分体期至三核期4个关键时期幼穗为实验材料,采用间接酶联免疫(ELISA)法分别测定了BNS不育和可育幼穗中生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)和玉米素核苷(ZR)4种内源激素的含量变化。结果显示:(1)BNS在陕西关中地区正常秋播雄性不育、早春播雄性育性正常。(2)单核期和三核期是BNS温度敏感期,单核期均温高于15.35℃、三核期均温高于18.64℃时,BNS育性发生转换,雄性不育度随温度升高逐渐降低。(3)BNS在敏感期响应外界温度,4种内源激素的含量发生显著变化,调控育性表达;单核期不育幼穗中IAA、GA3和ZR含量比可育幼穗低21.9%、33.6%和30.2%,ABA含量反而增加23.4%;三核期不育幼穗ABA和ZR含量分别比可育幼穗高59.7%和31.4%,GA3则低44.0%。(4)与雄性可育幼穗相比,BNS雄性不育幼穗在单核期的IAA/GA3、ABA/GA3值偏高;二核期IAA/ABA值较低;三核期的IAA/GA3、ABA/GA3值较高,IAA/ABA值偏低。3个时期的IAA、ABA和GA3比例失调,阻碍了小孢子正常发育,导致BNS雄性败育。研究认为:BNS在花粉发育的单核期和三核期对外界温度变化敏感,通过内源激素代谢调控自身育性转换。     

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。     

油茶花芽分化形态结构及内源激素变化

以普通油茶(Camellia oleifera) 4个无性系为材料,结合油茶成花的动态观察和花芽分化过程的石蜡切片形态观察,采用酶联免疫吸附分析法测定花芽中玉米素核苷(ZR)、脱落酸(ABA)、生长素(IAA)、赤霉素(GA) 4种内源激素含量,探讨油茶花芽分化与内源激素的关系。油茶花芽分化过程可分为6个时期：前分化期(10 d)、萼片形成期(20 d)、花瓣形成期(30 d)、雌雄蕊形成期(20 d)、子房与花药形成期(10 d)和雌雄蕊成熟期(20 d),历时3～4个月。油茶不同无性系的花芽分化时间略有不同。油茶花芽中ZR含量相对较低(5.102～16.412 ng·g–1 FW),ABA含量相对较高(76.815～137.648 ng·g–1 FW)。其中,粤华5号和湘林8号的ZR、ABA含量变化趋势一致,岑软3号和岑软2号含量变化趋势一致。油茶花芽中IAA含量相对较高,为49.072～135.622 ng·g–1 FW,随着花芽分化进程,IAA含量均呈先升后降再升的变化趋势。GA含量相对较低,为5.616～13.720 ng·g–1 FW,随时间变化,呈现出不断降低的趋势。其中,不同无性系的IAA、GA含量变化趋势一致,而ZR、ABA含量变化趋势有所差异。ZR有利于花器官形成;高浓度IAA促进油茶花芽分化,低浓度IAA有利于开花;花芽中IAA与ABA存在明显的颉颃作用;GA抑制花芽分化。     

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.     

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。     

百合育性与花药发育过程中激素和内源物质含量及能量代谢酶活性的关系

为揭示百合雄性不育发生与其花药内源激素含量、几种内源物质含量和能量代谢酶活性变化的关系,该研究利用高效液相色谱法、串联质谱法和比色法,测定了可育系和不育系花药发育关键时期的激素、可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛、脯氨酸含量和COD及ATP能量代谢酶活性,分析激素含量、各激素间比值、内源物质含量和能量代谢酶活性对百合雄性不育的影响。结果表明:(1)在百合花药造孢细胞期到四分体期,花药内源激素含量、内源物质含量及能量代谢酶活性变化在不育系与可育系间均存在差异。其中,不育系花药的生长素(IAA)含量在发育的各阶段均高于可育系;ZR和GA4含量在花粉母细胞期不育系与可育系相差不大,但到四分体期不育系中的含量低于可育系;ABA含量在不育系四分体期出现盈积;JA含量在不育系的花粉母细胞期低于可育系,而在四分体期高于可育系。(2)花药内源物质中可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量表现为可育系均高于不育系,但不育系的丙二醛含量在四分体期显著高于可育系。(3)COD和ATP能量代谢酶活性在花药发育的各阶段均是可育系高于不育系。研究认为,在百合不育系花药发育关键时期(花粉母细胞期到四分体期),其IAA含量增加,ABA水平提高,GA4和ZR含量降低,影响了花药内源物质和能量的正常代谢,这可能是导致百合花药中花粉发育受阻、形成败育的原因。     

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.     

长穗颈温敏核不育水稻穗颈节间伸长与内源激素的关系

以水稻品种'长选3S'为研究对象,以'培矮64S'为对照,检测幼穗不同发育时期水稻穗颈节间中GA1、IAA、Z、ZR和ABA含量变化的结果表明,从二核期至始花后第3天,'长选3S'穗颈节间中的GA1和IAA含量先升后降,三核期出现峰值,'长选3S'穗颈节间中的GA1和IAA含量分别比'培矮64S'高6.5～10.6倍和9.5～26.9倍.在二核期和三核期,'长选3S'穗颈节间中GA1/ABA和IAA/ABA比值比'培矮64S'高,其(Z ZR)/ABA比值稍高,而Z ZR和ABA含量均比其低.这些结果表明水稻长穗颈基因还可能是通过调节激素之间平衡而控制水稻的茎伸长生长的.     

湖北光周期敏感核不育水稻农垦58S幼穗和花药发育期的蛋白酶活性变化

湖北光周期敏感核不育水稻农垦585的可育与不育株在一次枝梗期的幼穗中可溶性蛋白含量相近。雌雄蕊形成期和花粉母细胞分化期的可有株可溶性蛋白较不育株的分别高21％和12．3％;可有株在花粉二核和三核期亦有较高含量。不育株在雌雄蕊形成期后,酪蛋白酶活性迅速增高,而可有株至二核期才增高。不育株除在二次枝梗期的内肽酶活性略低外,其余阶段酶的活性较高。育性转变时内肽酶类型亦发生变化。可有株有较高的氨肽酶活性．     

华中五味子雌雄株花期叶片中内源激素的比较

对华中五味子雌雄株花期叶片中4种内源激素含量进行测定和比值的比较,结果表明,雌株叶片中的ABA含量显著高于雄株,IAA、GA3和ZR含量则显著低于雄株,ABA/IAA、ABA/GA3和ABA/ZR比值显著高于雄株,这可能与华中五味子性别分化有关。