辣椒（Capsicum annuum L.）雄性不育材料败育特征及生理生化特性研究

论文摘要

以西北农林科技大学园艺学院辣椒遗传育种课题组利用远缘杂交和诱变技术所选育的22份辣椒雄性不育材料H1A～H22A及其相应的保持系H1B～H22B为试材,利用田间试验结合实验室分析,从植物形态学、细胞学、生理生化等方面对辣椒雄性不育性及其机理进行了较为深入的研究。对22份雄性不育材料的花器官性状进行了观察比较并对其聚类分析;测定了不育材料的花粉生活力;采用石蜡切片法,从细胞学角度研究了供试材料小孢子的发育过程;对不育性状和败育特征最好的材料H9A及其保持系H9B进行了透射电镜的观察和生理生化特性分析。主要结果如下:1.根据花器官花瓣数,花朵开张度、花药长和宽、花丝长、花柱长、花托长和宽这6个性状的测量值为指标进行聚类分析,可以将22份雄性不育材料分为两大类。H1A,H4A,H20A三个材料为第一类,其余材料为第二类。两类相比较,第一类的花朵开张度较第二类小,花药小而且干瘪,花丝短。2.根据22份雄性不育材料的花粉生活力不同,可将其分为三类:(1)有少量花粉散出,并具有花粉活力;(2)有微量花粉散出,但无活力;(3)无花粉散出。3.对22份不育材料的孢子发育过程进行石蜡切片观察分析得出五类不同的败育特征。(1)绒毡层细胞极度膨胀,四分体受挤压后破裂并降解;(2)花药畸形,无法正常进行小孢子的发育;(3)细胞分裂未形成造孢细胞;(4)形成的单核小孢子细胞质内被降解成空壳;(5)绒毡层细胞膨胀,部分小孢子解体,能形成少量成熟花粉粒。4.雄性不育材料H9A成熟花药瘦小干瘪皱缩、淡紫色,开裂后无花粉;而其保持系H9B花药饱满,淡黄色,开裂后花粉散出布满整个花药。5.雄性不育材料H9A及其保持系H9B细胞学观察结果表明,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,绒毡层细胞解体时不能产生乌氏体,营养物质不能正常释放,导致小孢子败育。6.雄性不育材料H9A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H9B,游离脯氨酸含量从单核小孢子期开始保持系H9B明显高于不育材料H9A;不育材料H9A小孢子发育各时期的可溶性蛋白含量都明显低于保持系H9B,丙二醛含量均高于保持系H9B。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 植物雄性不育的概念
• 1.3 植物雄性不育的分类与遗传机理
• 1.3.1 植物雄性不育的分类
• 1.3.2 植物雄性不育的遗传机理
• 1.4 植物雄性不育的来源
• 1.4.1 天然雄性不育
• 1.4.2 自交产生
• 1.4.3 杂交产生
• 1.4.4 理化诱变
• 1.4.5 体细胞无性系变异
• 1.4.6 基因工程
• 1.5 辣椒雄性不育的研究概况
• 1.5.1 辣椒雄性不育的分类
• 1.5.2 辣椒雄性不育的植物学性状研究
• 1.5.3 辣椒雄性不育的细胞学观察
• 1.5.4 辣椒雄性不育的生理生化特性
• 1.5.5 辣椒雄性不育的利用
• 1.6 本研究的目的和意义
• 第二章 材料和方法
• 2.1 材料
• 2.2 方法
• 2.2.1 试验材料种植
• 2.2.2 辣椒雄性不育材料花器官性状的测定
• 2.2.3 辣椒雄性不育材料花粉生活力的测定
• 2.2.4 辣椒雄性不育材料及保持系小孢子发育的光学显微观察
• 2.2.5 不育材料H9A 与可育材料H9B 小孢子发育的透射电镜观察
• 2.2.6 不育材料H9A 和保持系H9B 花蕾生理生化指标的测定
• 第三章 结果与分析
• 3.1 不同辣椒雄性不育材料的花器官形态的聚类分析
• 3.2 不同辣椒雄性不育材料花粉生活力的测定
• 3.3 不同不育材料及其保持系小孢子发育的光学显微观察
• 3.3.1 对花蕾的测量与分级
• 3.3.2 不育材料及保持系小孢子发育过程观察
• 3.4 不育材料H9A 及保持系H9B 花器外部形态特征观察
• 3.5 不育材料H9A 与保持系H9B 小孢子发育的透射电镜观察
• 3.5.1 保持系H9B 小孢子的发育
• 3.5.2 不育材料H9A 小孢子的发育
• 3.6 不育材料H9A 与其保持系H9B 小孢子发育各时期生化指标变化的分析
• 3.6.1 小孢子发育各时期过氧化物酶活性
• 3.6.2 小孢子发育各时期丙二醛含量
• 3.6.3 小孢子发育各时期可溶性蛋白含量
• 3.6.4 小孢子发育各时期脯氨酸含量
• 第四章 讨论
• 4.1 关于石蜡切片法
• 4.2 关于雄性不育小孢子的败育时期与特点
• 4.3 关于雄性不育材料生化指标变化与不育的关系
• 4.3.1 POD 活性
• 4.3.2 丙二醛活性
• 4.3.3 可溶性蛋白含量
• 4.3.4 游离脯氨酸含量
• 第五章 结论
• 参考文献
• 图版说明
• 图版
• 致谢
• 作者简介