美女樱雄性不育系与可育系花器官发育过程中生理生化指标的比较分析
美女樱雄性不育系小孢子发生的细胞学观察

美女樱雄性不育系小孢子发生的细胞学观察吕清璐;沈向群;汪玉;史湘华【摘要】采用常规显微制片法,在光学显微镜下观察了美女樱雄性不育系B-58及其可育系的小孢子发生过程和各时期的形态特征.结果表明:可育系小孢子发育经历了造孢细胞、小孢子母细胞、四分体等时期,最后发育成花粉,期间小孢子发育靠绒毡层不断自我解体而提供营养.雄性不育系B-58小孢子败育发生在四分体时期,其主要特征是绒毡层细胞提前液泡化,四分体胼胝质壁不能适时降解,致使四分体持续时间较长,四分孢子核质收缩降解,形成形状不规则空瘪的小孢子.【期刊名称】《种子》【年(卷),期】2010(029)005【总页数】4页(P12-14,18)【关键词】美女樱;雄性不育;小孢子发生;细胞学【作者】吕清璐;沈向群;汪玉;史湘华【作者单位】沈阳农业大学园艺学院,沈阳,110161;沈阳农业大学园艺学院,沈阳,110161;沈阳农业大学园艺学院,沈阳,110161;沈阳农业大学园艺学院,沈阳,110161;辽宁省农业技术学校,沈阳,110161【正文语种】中文【中图分类】S681.9;Q813植物雄性不育在杂交育种上,可免除人工去雄的操作,节省大量的人力,所以对雄性不育机理的探索一直是遗传育种研究的热点。
雄性不育细胞学的研究,主要是研究花粉败育的时期和过程。
多年来,前人对白菜[1]、萝卜[2,3]、辣椒[4]、芹菜[5]等作物进行了大量的细胞学研究,极大地丰富了杂种优势利用的理论基础,提高了人们对雄性不育机理的认识。
美女樱(Verbena hybrida)为马鞭草科马鞭草属花卉,其杂种F1代广泛应用于花坛和花境。
前人对美女樱的研究主要集中在组织培养[6]和田间栽培[7]管理方面,仅崔文山等[8]对美女樱雄性不育在育种中的应用做了介绍,对美女樱雄性不育的细胞形态学观察还未见报道。
本试验从细胞形态学角度对美女樱雄性不育的小孢子发生过程进行了研究,旨在阐明其败育的细胞学机制,为进一步研究败育的生理生化和分子遗传机制,利用杂交优势制种提供理论依据。
烟草雄性不育系与其同型可育品种雌蕊性状比较

ZHOU Dongjie ,W ANG Guoping ,SUO Wenlong ,NIU Yongzhi ,ZHENG Yunye ’。
摘 要 :利 用 联 苯 胺 一过 氧 化 氢 法 测 定 K 326和 MSK 326的 柱
头 可授 性 ,并 用 常规 测 量 法 测 定 花 柱 及 柱 头 性 状 ,比 较 可 育 品
种 与 其 同 型 不 育 系的 雌 蕊 性 状 。 结 果 表 明 :1) K 326的 柱 头 都 是 最基 本 的 2瓣 柱 头 (100 ),MSK 326的柱 头 多样 ,以 3瓣
降低 ,这 段时 期 就是 柱 头 的可 授 期【6]。花 粉 只 能 在 柱 头 的可授 期 内接 触柱 头 才 能 完 成 授 粉 。近 些 年 ,有 较 多学 者在 花卉 、林木 及 药 用 植 物 等 的花 柱 和 柱 头 及 花 粉方 面做 了大量 研究 。红 雨 等研 究 发 现 ,不 同品 种 芍 药 的柱 头可授 性及 可授 期 均存在 明显 差异 ]。刘 林 德 等 的研究 表 明 ,锦 带 花 在 开 花 3 h后 才 具 有 柱 头 可 授 性且 可授 期较 短 ]。宋 振巧 等用 田间授 粉 测定法 对 丹 参 的柱头 可授 性 进 行 了研究 ,发 现 丹 参 在 花 前 2 d至 花后 6 h内保持 较强 的柱头可 授 性 ,自开 花 至花 后 6 h 内的可授 性最 强 _g]。王其 刚等 研 究 发 现 ,月 季 柱头 形 态发 育 与其可 授 性有 直接 关 系l _1 。 同时 Cai、Lush W 等 国外学 者对 烟草 花 粉管 萌发 伸 长 、花 粉 与 柱 头超 微 结 构 及 亲 和 机 制 等 进 行 了 大 量 研 究n “]。 郑 昀 哗 等n引,廖雪 芳等n引,颜 合洪 等口 ]也对 烟 草栽 培 种 的 花 粉活 力 、授 粉 时期 等进行 了相关 研 究 。姚 志 敏 等[1。]也 对 烟 草野 生种 花粉 活力 、柱 头 可授 性 及 结 实 性 方 面 与 常规 品种进 行 了 比较 研究 。
烟草细胞质雄性不育系及其保持系的花蕾差异蛋白质分析

作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2012, 38(7): 1232−1239 ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9
/zwxb/ E-mail: xbzw@
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2012.01232
URL: /kcms/detail/11.1809.S.20120406.0946.003.html
第7期
祁建民等: 烟草细胞质雄性不育系及其保持系的花蕾差异蛋白质分析
1233
个十分复杂的遗传学问题。由基因引起的雄性不育 是杂种优势利用的重要途径, 目前烟草利用的主要 是质核互作型雄性不育, 是受基因主导并交换基因 互作控制的, 是可以稳定遗传的雄性不育性。如 East 1932 年 在 烟 草 种 间 杂 交 中 发 现 雄 性 不 育 植 株 。 Ciator、Burk 又先后从一系列种间杂交中获得来自 N. debneyi 、 N. megalosiphon 、 N. suareolens 、 N. bigelovii 细胞质的普通烟草(N. tabacum)的雄性不育 系, 已有研究表明选择来自 N. suaveolens 的雄性不 育细胞质(CMS)较好[1]。植物细胞质雄性不育是一种 以细胞质遗传为特征的不育现象, 也是植物最普遍 存在的一种不育现象。CMS 作为杂交育种母本, 首 先在玉米中应用, 水稻在生产上应用已有近半个世 纪的历史, 通过不育系、保持系、恢复系的“三系配 套”, 早已为农业生产者所利用。我国利用雄性不育 “三系”培育的杂交水稻、杂交油菜等居世界领先水 平[2], 为解释玉米细胞质雄性不育机制, 曾提出了 “三型学说”, 认为 CMS 受细胞质因子和 1 对核隐性 等 位 基 因 共 同 控 制 , 即 (S)rfrf 表 现 为 不 育 , 而 (N)rfrf、(S)RfRf 都表现为可育。这一学说是水稻“三 系配套”成功的理论基础[3]。1976 年 Chen 便研究了 叶绿体 DNA(tDNA)与 CMS 的关系, 在对烟草、甜 菜、萝卜 CMS(ctDNA)材料研究之后, 发现了叶绿体 基因 组的 变 异, 认 为在 某些 植物中 CMS 可 能与 ctDNA 有关, 然而更多研究却发现 ctDNA 具有相对 保守型[4]。与此相反, 线粒体 DNA (mtDNA)则具有 较大的差异性和异质性, 特别是 Pring (1977)在玉米 CMS-S 线粒体中发现 2 个独立于线粒体分子的 DNA 小分子, 称为质粒状 DNA S1、S2, 它们在正常可育 线粒体中不存在。张学文等[5]对 Bt 型水稻 CMS 的 研究发现一种特异性较大的 dsRNA 分子出现在线粒 体、核酸电泳图谱中, 而且证实这一分子并非线粒 体内成分, 而是以某种颗粒形式存在于胞质中。但 烟草杂种优势利用的基础科学研究仍然比较滞后, 迄今国内外转育成的烤烟细胞质雄性不育系大多来 源于香甜烟草的细胞质, 其实用价值大, 并被广泛 转育到烟属各种烟草类型中。久保友明及我国佟道 儒等于 1980 年代初利用 N. suaveolens 胞质雄性不育 系配制的 F1 对烟草经济性状无不良影响, 可作为母 本生产 F1 种子, 并成功育成了 MSV115、MS 金星 6007、MS 革新 1 号、MSG28 等, 平均杂种优势可 达 20%左右。美国的白肋烟、烤烟, 日本的晒烟、 烤烟及我国近年的烤烟大多数雄性不育系的胞质如
美女樱雄性不育系小孢子发生的细胞学观察

( . o eeo ot utr,h n agA r u ua U i r t,h n ag10 6 , h a 1 C l g f rcl e S e yn gi l rl n esy S e yn 1 1 1C i ; l H i u ct v i n 2 Lann gi h rl eh ia Sh osS ey n 1 1 1 C ia . i igA r u ua T cncl col,hn a g10 6 , hn ) o c
第2 9卷
第 5期
21 0 0年 5月
种
子
( ed Se )
V 12 N . Ma. 2 1 o.9 o5 y 00
美 女 樱 雄 性 不 育 系 小 孢 子 发 生 的 细 胞 学 观 察
吕清璐 沈 向群 汪 , ,
玉 史 湘华 。 -
( . 阳农 业大 学 园艺学 院 , 沈 阳 10 6 ; 2 辽宁省农 业 技术学 校 , 沈 阳 1 0 6 ) 1沈 1 1 1 . 1 1 1
Ke r s: V r e y wo d eb na; ma e se i l trl mir s o o e e i ; c tlg e; c o p rg n ss yo o y
植 物雄性 不育 在 杂 交育 种 上 , 免 除人 工 去 雄 的 可 操作 , 节省大 量 的人 力 , 以对 雄性 不育 机理 的探 索一 所 直是遗 传育种 研 究 的热 点 。雄 性 不 育 细胞 学 的研究 ,
樱 的研究 主 要 集 中在 组 织 培养 和 田问栽 培 [ 管 理 7 j 方 面 , 崔文 山等 对 美 女樱 雄 性不 育 在 育种 中 的应 仅
棉花胞质雄性不育系与保持系线粒体基因组差异研究的开题报告

棉花胞质雄性不育系与保持系线粒体基因组差异研究的开题报告一、研究背景和意义棉花是世界上重要的经济作物之一,其棉纤维被广泛应用于纺织、造纸、医药等领域。
然而,传统棉花育种耗时、费力,且效果不尽如人意,因此新的育种方法和技术的开发就显得尤为必要。
其中,基于胞质雄性不育系和保持系的育种方法是比较有效的一种。
胞质雄性不育系与保持系在棉花育种中的应用已经取得了一定的成功,但其遗传机制的研究还有待完善。
随着对线粒体基因组的研究的不断深入,发现了胞质雄性不育系和保持系之间存在基因组和转座子的差异,这为解析胞质雄性不育系和保持系的遗传机制提供了新思路。
因此,本研究旨在通过对棉花胞质雄性不育系与保持系线粒体基因组差异的深入研究,揭示其遗传机制,为棉花育种提供理论基础和实践指导。
二、研究内容本研究将选择两个不同的棉花品系,即胞质雄性不育系和保持系,并在其线粒体基因组中进行差异性分析。
具体研究内容包括:1. 提取棉花胞质雄性不育系和保持系的线粒体DNA。
2. 采用Illumina测序技术对两个品系的线粒体基因组进行测序和分析,并将结果与公共基因组数据进行比对。
3. 对比分析两个品系在线粒体基因组上存在的差异,包括基因组结构、基因组大小、基因组组成等。
4. 研究棉花胞质雄性不育系和保持系的线粒体基因组在系统进化方面的差异,分析其遗传机制。
5. 深入挖掘两个品系的转座子存在情况及对线粒体基因组的影响,探索其在棉花胞质雄性不育系和保持系中的作用。
三、研究方法1. 提取棉花胞质雄性不育系和保持系的线粒体DNA:采用CTAB法或商用基因提取试剂盒进行线粒体DNA提取。
2. 采用Illumina测序技术对棉花胞质雄性不育系和保持系的线粒体基因组进行测序,并进行基因组组装和注释。
3. 将测序结果与公共基因组数据进行比对,挖掘两个品系在线粒体基因组上的差异。
4. 进行系统进化分析,构建物种间进化关系的系统树,并分析棉花胞质雄性不育系和保持系之间的遗传关系。
学习和初步掌握作物雄性不育系的植物学形态特征和花粉.ppt

实验20 作物雄性不育系的鉴定
表20-2 根据观察断定几个主要作物的 雄性不育系和保持系(或恢复系)
作物
行号 (钵号)
是否 不育系 性状1
断定理由
性状2 性状3 性状4
实验20 作物雄性不育系的鉴定
2、雄性不育系花粉育性镜检鉴定
(1)取样 分别从不育系、保持系(或恢复系)中随机
选取即将开花的穗或花序2-4个,挂上标签,带 回室内。从中选择花药已伸长达颖壳(或花蕾) 2/3的花朵3—4个,剥开内外颖(或花瓣),从每 朵花中取花药3个左右作镜检制片。
100
>80 50-80 10-50
正常可 育 <20
<10
实验20 作物雄性不育系的鉴定
表20-6 玉米雄花育性分级标准
级别
雄花育性
育性分类
0 花药不外露,无花粉或花粉败育
全不育
1 花药外露5%左右,花药干瘪,花粉败育
高不育
2 花药外露25%以下,花药小,半开裂,有少量可育花粉
半不育
3 花药外露50%以下,花药稍小,半开裂,有较多可育花粉
2、雄性不育系花粉育性镜检鉴定
最后根据不育花粉率,判定花粉不育等级(表20-3 )。并将取样观察结果列于表20-4。
表20-4 水稻、油菜不育系和保持系(或恢复系)花粉育性镜检鉴定结果
作 物
样 品 号
每视野花粉粒数
123
平 均
每视野不育花粉粒数
123
平 均
不育 花粉
%
水1
稻
2 3
油1
菜
2 3
是否 不育 系
半可育
4 花药外露75%左右,花药饱满,正常散粉,有少量败育花粉
高可育
美女樱的栽培与管理

美女樱的栽培与管理本文是关于美女樱的栽培与管理,仅供参考,希望对您有所帮助,感谢阅读。
美女樱喜阳光、不耐阴,较耐寒、耐荫差、不耐旱,北方多作一年生草花栽培,在炎热夏季能工常开花。
在阳光充足、疏松肥沃的土壤中生长,花开繁茂。
喜温暖湿润气候,喜阳,不耐干旱,对土壤要求不严,但以在疏松肥沃、较湿润的中性土壤能节节生根,生长健壮,开花繁茂。
在上海小气候较温暖处能露地越冬。
繁殖方法有播种或扦插繁殖,亦可压条繁殖。
播种时间春秋两季均可。
如作一年生栽培,在四月下旬播种,七月即可开花。
如若提前开花,于二到三月在温室播种,则五到六月即可开花。
作两年生栽培时可秋播,于冷床或低温温室越冬,春暖移植露地,五月即可开花,扦插和压条随时均可进行,但必须保持十五摄氏度以上的生根条件。
栽培管理幼苗七到八厘米高时定植于十二到十五厘米盆,每盆可栽三株。
吊盆栽培用二十五厘米盆,用五株苗。
美女樱小苗侧根不多,移植后要及时浇水。
移植应在小苗有四到六片叶时进行。
对分枝性强的优良品种不需摘心,对分枝性差的品种在生长初期要多次摘心,促使多发分枝,且着花也多。
土壤最好选用排水良好的砂质壤土。
美女樱花期较长,应适时灌水,同时施入腐熟的麻渣水或人粪尿液肥,使其生长旺盛。
如生长过程中,花枝过长可适当修剪,控制株形,促使多分枝、多开花。
美女樱是较耐寒的草本,适应性较强。
生长温度为五到二十五摄氏度,最适温度十六摄氏度。
冬季温度可耐负五摄氏度,荷兰和美国已育成耐负十摄氏度的美女樱品种。
夏季高温对美女樱生长不利,温度超过三十摄氏度,植株生长停滞。
但荷兰最近又推出耐热品种,使美女樱在夏季照常开花不断。
美女樱在生长过程中对水分比较敏感,怕干旱又忌积水。
幼苗期盆土必须保持湿润,有利于幼苗生长。
成苗后耐旱性加强,如气温高,耗水量大,要注意保证充足水分。
若阴雨天较多时,轻者枝蔓徒长细弱,开花减少,重者茎叶逐渐萎蔫,甚至死亡。
花器官发育的ABC模型

单子叶植物花和花序的发育与双子叶植物差 别很大, 特别对于禾本科植物, 许多种类的花上带 有高度衍生的结构. 虽然它们的生殖器官( 心皮和 雄蕊) 是保守的, 但它们的不育花器官( 外稃、内稃 和浆片) 与双子叶植物花上的萼片 和花瓣明显不 同. ABC 模型 能控制这些高度衍生的花器官的发 育过程 吗? Bossinger 等认为, 浆片代表 内轮的花 被, 相当于双子叶植物的花瓣, 而通常外稃和内稃
云南 大学 学报 ( 自然 科学 版) Journal of Yunnan University
2001, 23 ( 植物学专辑) : 102~ 105
CN 53- 1045/ N ISSN 0258- 7971
花器官发育的 ABC 模型
张伟媚, 陈善娜
( 云南大学 生物系, 云南 昆明 650091)
基因
表 1 ABC 功能基因的主要功能及其突变体的表型性状 T ab. 1 Functions of ABC genes and pheno type of their mutants
主要功 能
突变体的表型
突变体的遗传变化
决定花分生组织
强烈突变体第 轮器官不发育或仅 形
强烈 突变导致器官原基不发
AP1
their g enes specify flower org ans
收稿日期: 2001- 05- 22 作者简介: 张伟媚( 1972- ) , 女, 广东人, 硕士生, 主要从事植物生理与分子生物学的研究.
植物学专辑
张伟媚等: 花器官发育的 ABC 模型
1 03
1 ABC 模型对双子叶植物花器官发育的调 控
轮
PI
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广 图 不 一 口 可 育 系 。 r .
花 芽分化 小花蕾 中花蕾 大花蕾 花 花器官名称 图1 美女樱不育 系和可育 系可溶性糖含量变化
发育过程 中花器 官的部分 生理 生化特性 , 以探 讨其雄 性不育 可能的生理机制 。
1 材 料 与 方 法
1 1 材 料 .
子 发 生 败 育 的原 因 。
测 定 美 女 樱 雄 性 不 育 系 1 8及 可 育 系 花 器 官 不 同 发 3—5 育 时期 的生 理 生 化 指 标 变 化 。 蒽 酮 比色 法 测 定 可 溶 性 糖 含 量 ; 马 斯 亮 蓝 G一 5 考 2 0染 色法 测定 可 溶 性 蛋 白质 含 量 ; 性 酸 茚 三 酮 法 测 定 游 离 脯 氨 酸 含 量 ; 蓝 四 唑 法 测 定 超 氧 化 物 歧 氮 化 酶 ( O 活 性 ; 创 木 酚 连 续 测 定 法 测 定 过 氧 化 物 酶 S D) 愈
∞ g一 宕 能量代谢及过氧化物保 护酶活性 异常有关 , 关联情 况不尽 一/ 咖如舞 缝日 且 O O O O 0 5 致 J 。美 女 樱 ( e eahbia 为 马 鞭 草 科 马 鞭 草 属 花 4 3 2 l O Vr n yr ) b d
吕清璐 ,沈 向群 ,汪 玉 ,史湘华 ’
( . 阳农 业 大 学 园 艺 学 院 , 宁 沈 阳 10 6 ;2 辽 宁 省 农 业 技 术 学 校 , 宁 沈 阳 10 6 ) 1沈 辽 111 . 辽 1 11
摘要: 对美女樱雄性不 育系及可育系小孢子发 育过程 中花器官 的碳水化 合物 、 可溶性 蛋 白质 、 游离脯 氨酸含量及 超 氧化物 歧化酶( O 、 S D) 过氧 化物酶 ( O 活性 的变化进行 研究 。结 果表 明: P D) 不育 系不 同时期 的蕾和 花 中可溶 性糖 、 可溶性 蛋白质和脯氨酸含量均低 于可育系 ;O S D和 P D活 性则高于可育系 。 O 关键词 : 美女樱 ; 雄性不育 ; 可溶性糖 ;可溶性蛋 白 ; 游离脯氨酸 ; 酶活性
12 方 法 .
在 花 蕾 的发 育过 程 中 , 育 系 中 可 溶 性 蛋 白 质 含 量 比 可 不
育株低 。花芽分化和小 花蕾时期 与其他 时期相 比 , 不育 系蛋
白质 积 累偏 少 ( 2 。可 溶 性 蛋 白 质 包 含 各 种 酶 原 、 分 子 图 ) 酶 和代 谢 调 节 物 , 在 花 药 和 小 孢 子 的 形 成 发 育 过 程 中具 有 决 它 定 性 作 用 。不 育 系 中 可 溶 性 蛋 白 含 量 较 低 , 能 是 导 致 小 孢 可
中 图 分 类 号 : 6 19 1 ¥ 8 .0 文献标志码 : A 文章 编 号 :0 2—10 (0 0)3— 2 1一 2 10 3 2 2 1 0 0 2 O
植 物雄性 不育应用 在杂交 育种上 , 免除人工 去雄 的操 可 作, 节省大量 的人力 , 以对雄性不 育机 理的探索 一直是遗传 所 育种研究的热点。大量研 究表 明 , 植物雄性不育与物质代谢 、
江苏农业科学
21 0 0年第 3期
一 2 1一 2
吕清璐 , 沈向群 , 汪 玉, 等.美女樱雄性不育 系与可育系花器官发育过程 中生理生化指标的比较分析[ ] J .江苏农业科学,OO 3 : 1 2 2 L ( )2 —23 2
美女樱雄化 指标 的 比较 分 析
一
卉, 其杂种 F 代在园林花坛和花境上应用广泛 。前人对美 女
樱 的研 究 主要 集 中在 组 织 培 养 和 田 间栽 培 管 理 方 面 , 对
美 女樱雄性 不育 在育 种 中的应 用研 究很 少 。本 试验 从物
质 代谢 和保 护 酶 活 性 等 方 面分 析 了美 女 樱 雄 性 不 育 系小 孢 子
(O ) P D 活性 。每份样 品的各种指标 测定均重复 3次。
2 结 果 与 分 析
2 1 可 溶 性 糖 含 量 的 变 化 .
从 图 1中可 以看 出 , 不论 不育 系还 是可 育 系 , 着 花 蕾 的 随 发 育 , 溶 性 糖 的 含 量 均 逐 步 升 高 , 化 趋 势 比较 平 稳 , 育 可 变 不 系 略 低 于 可 育 系 , 盛 花 期 达 到 最 大 值 。 溶 性 糖 含 量 随 着 到 可
小孢子 的发生 和正常发育不断合成与积 累。不育系花蕾 中的 可 溶 性 糖 含 量 较 低 , 能 会 对 小 孢 子 发 生 发 育 以 及 育 性 表 现 可
产 生一 定 的影 响 。 2 2 可 溶 性 蛋 白质 含 量 的 变化 .
供 试 材 料 为 种 植 于沈 阳农 业 大 学 花 卉 基 地 的美 女 樱 雄 性 不 育 系 B一 8及 其 可 育 系 。 5
收稿 日期 :00— 2— 3 2 1 0 0 基 金 项 目 : 宁 省沈 阳 市科 技 攻 关 项 目( 号 :0 30 3一 2 。 辽 编 15 10— O )
作者 简介 : 吕清璐 ( 99 17 一), , 女 博士研究生 , 主要从 事观赏植物种质 资源与遗传育种研究 。E—ma :eeu ia(1。 i dvf @s .01 l l n 21 通信作者 : 向群 , 沈 博士 , 教授 , 士生 导师 , 博 从事植 物遗传育 种研究 。
E — m al s e x a g u 5 i : h n i n q n 4@ 1 3. o l 6 cn 。
2 3 游 离脯氨 酸含 量 的 变化 .
从 图 3可以看出 , 在花蕾发育 的各个 时期 , 不育系的游 离 脯氨酸含量远低于可 育系 。在花 芽分化 和小花蕾 中 , 不育 系