收藏本站
《中国农业科学》 2014年09期
收藏 | 投稿 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

小麦雄性不育系绒毡层异常代谢与小孢子败育的关系

张鹏飞  宋瑜龙  张改生  赵新亮  巴青松  刘红占  祝万万  李志宽  王军卫  牛娜  
【摘要】:【目的】研究小麦遗传型雄性不育系花药绒毡层降解及营养物质代谢,并揭示其与花粉败育的关系。【方法】以小麦S型1376不育系[(S)-1376(A)]及其保持系[(A)-1376(B)]为试材,在三核期分别用DAPI和KI-I2对花粉粒内淀粉积累进行染色观察;采用半薄切片技术对不育系(S)-1376和保持系1376绒毡层发育过程及多糖、脂类和蛋白等物质积累进行观察和比较;采用软件cellSens Entry和IPP 6.0分别计算图片中小孢子和绒毡层细胞的面积及分析各发育时期图像中的平均光密度值。【结果】与保持系1376比较,(S)-1376花粉粒被KI-I2染成浅黄色,表明三核期其花粉中无淀粉积累,花粉败育彻底;不育系(S)-1376绒毡层较保持系1376绒毡层细胞提前至四分体时期启动细胞程序化死亡(PCD)过程;不育系(S)-1376花粉核发育迟缓,大多发育至单核晚期停止分裂,仅少数可发育至二核期;(S)-1376小孢子在四分体时期和单核早期显著增大;绒毡层细胞在四分体时期也显著大于保持系1376绒毡层细胞。在(S)-1376花粉的发育过程中,除四分体时期外,其余各时期多糖含量(呈红色)均低于保持系对应的各发育时期,不育系(S)-1376绒毡层中多糖在四分体时期多于保持系,在单核早期显著降低。在花粉整个发育过程中,不育系(S)-1376花粉中被染成黑色脂类的含量明显低于保持系,不育系绒毡层中的脂类含量在各个时期也低于保持系。不育系(S)-1376小孢子母细胞四分体时期被染成蓝色的蛋白含量很高,但单核晚期显著降低;在绒毡层细胞中单核早期蛋白含量显著低于保持系,这可能暗示该时期保持系绒毡层开始启动降解。在花粉发育整个过程中保持系1376小孢子母细胞中四分体时期多糖和蛋白的含量都低于不育系(S)-1376,这可能与该时期不育系绒毡层提前降解需要大量的多糖和蛋白有关;单核晚期小孢子中的多糖、脂类和蛋白含量高于不育系,该时期是正常小孢子发育的关键时期,不育系中各种物质供应不足可能是导致花粉败育的主要原因。在二核期和三核期,不育系(S)-1376花粉营养细胞中大液泡不消失,细胞质内含物也不持续增加,淀粉粒、脂类等物质积累终止,最终导致小孢子内没有内含物的积累,呈空壳晶体状。【结论】小麦S型1376A不育系花药绒毡层提前降解所诱发的物质异常代谢,使小孢子在由单核晚期向二核期发育的过程中物质供应不足导致细胞核分裂异常,最终引起花粉败育。

知网文化
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 赵新亮;张改生;宋瑜龙;李志宽;朱启迪;赵卓军;马守才;王军卫;牛娜;;利用药物印迹法筛选化学杂交剂苯哒嗪靶标蛋白基因[J];农药学学报;2014年06期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋宪亮,孙学振,王洪刚,刘英欣,张金帮;棉花洞A型核雄性不育系花药败育过程中的生化变化[J];西北植物学报;2004年02期
2 甘雨;龚德华;杨占烈;贾先勇;向关伦;黄宗洪;潘建慧;;杂交水稻新品种健优388的选育[J];贵州农业科学;2012年01期
3 张爱民,李英贤,黄铁城;化学杂交剂诱导的雄性不育花药组织内源激素的变化[J];农业生物技术学报;1997年01期
4 张龙雨;赵新亮;刘红占;宋瑜龙;张改生;;小麦丙酮酸脱氢酶激酶(PDK)的互作蛋白增殖细胞核抗原(TaPCNA)对小孢子发育周期的调节[J];农业生物技术学报;2013年09期
5 张虹;梁婉琪;张大兵;;花药绒毡层细胞程序性死亡研究进展[J];上海交通大学学报(农业科学版);2008年01期
6 陈蕊红;叶景秀;张改生;王俊生;牛娜;马守才;赵继新;朱建楚;;小麦质核互作型雄性不育系及其保持系花药差异蛋白质组学分析[J];生物化学与生物物理进展;2009年04期
7 姚雅琴;李蓓;张英利;牛娜;张改生;;细胞骨架与小麦雄性不育关系研究初报[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2005年12期
8 乔晓琳;高庆荣;张爱民;赵桂清;刘正斌;邱新民;;小麦K、V、T、CHA细胞质雄性不育类型的光合特性分析[J];作物学报;2006年09期
9 谌利,李加纳,唐章林,张学昆,陈云坪,殷家明;甘蓝型黄籽杂交油菜新品种渝黄 1号的选育[J];西南农业大学学报;2002年01期
10 王泽立;杨会;祝静静;靳亮;李新征;马俊业;;玉米CMS-S恢复基因Rf_3近等基因系的蛋白质分析[J];中国农业科学;2007年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙哲;高庆荣;吴世文;孙正娟;王茂婷;;化学杀雄剂对小麦旗叶光合同化物积累与转运的影响[J];山东农业科学;2010年05期
2 唐雯;张相琼;;棉花“洞A”型核雄性不育形态及机理研究现状[J];安徽农业科学;2008年04期
3 钱鑫萍;杨雪飞;吕顺;周导南;范远景;;细胞骨架的显微镜观察实验方法改进研究[J];安徽农业科学;2008年22期
4 刘春苹;杨玲;沈海龙;;植物体细胞胚胎发生发育过程中的细胞程序性死亡[J];安徽农业科学;2009年28期
5 徐青;秦恳;张炎;祁建钊;;不育枸杞花药营养物质代谢与花粉败育的关系[J];安徽农业科学;2009年31期
6 刘唐兴;;油菜品质育种的目标与方法[J];现代农业科技;2007年08期
7 姜家生;何金铃;蔡永萍;林毅;;棉花核雄性不育系研究进展及应用[J];安徽农业大学学报;2011年05期
8 韩璐;王晶;郑蕊;;蛋白质组学在植物雄性不育研究中的应用[J];北方园艺;2011年18期
9 杨高强;霍秀文;;利用cDNA-AFLP研究辣椒细胞核雄性不育差异表达基因[J];北方园艺;2012年13期
10 宁顺斌;钙离子可能参与放线菌素D诱导的玉米细胞凋亡(英文)[J];常德师范学院学报(自然科学版);2001年03期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 李晓昕;义鸣放;;百合雄性不育的研究进展[A];2010中国球根花卉年会交流论文集[C];2010年
2 张相琼;唐雯;;棉花雄性不育研究及应用的新进展[A];中国棉花学会2007年年会论文汇编[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘树楠;杂交水稻花粉发育超微结构比较与多光谱显微定量分析[D];武汉大学;2009年
2 周亚福;几类植物分泌结构发育过程中的细胞程序性死亡研究[D];西北大学;2011年
3 姜倩倩;镉胁迫下平邑甜茶根系细胞死亡及其中介因素研究[D];山东农业大学;2011年
4 邓明华;辣椒胞质雄性不育的分子生理机制及亲缘关系研究[D];中南大学;2011年
5 孙凡;水稻OsPDCD5基因的功能研究和应用及油菜csRRM2结构域在棉花中的功能鉴定[D];复旦大学;2011年
6 许忠民;甘蓝CMS451不育系的选育和利用及其不育机理研究[D];西北农林科技大学;2011年
7 曾芳琴;油菜S45AB隐性核不育分子机理与应用研究[D];华中农业大学;2010年
8 刘世强;黄瓜性别决定基因M的精细定位及转录表达谱分析[D];南京农业大学;2008年
9 于丽;人参水提果胶的结构及其在细胞壁中的分布[D];东北师范大学;2011年
10 祝丽英;玉米株型、穗部性状QTL鉴定和不育系遗传分析[D];河北农业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱乐;[D];华中农业大学;2010年
2 孙哲;化学杂交剂(CHA)对小麦光合同化物的转运与籽粒淀粉合成动态的影响[D];山东农业大学;2010年
3 吴世文;不同小麦雄性不育类型AGPase活性及杂种光合特性的分析[D];山东农业大学;2010年
4 冯雪梅;棉花隐性核雄性不育系“21A”的遗传和不育机理研究[D];山东农业大学;2010年
5 代鑫;海岛棉组培过程细胞形态特性与基因表达差异的研究[D];新疆农业大学;2010年
6 付庆云;BNS型温敏雄性不育小麦不育与转换系的差异蛋白分析[D];河南科技学院;2010年
7 安晓珍;温光敏雄性不育两用系玉米叶片蛋白质的研究[D];西北农林科技大学;2010年
8 张华;不同种植密度和施肥水平对湘杂油763产量和品质的影响[D];湖南农业大学;2010年
9 魏博菲;泽漆营养器官的发育解剖学及其乳汁管的超微结构变化研究[D];西北大学;2011年
10 王绍美;抗性不同的烤烟品种在胁迫条件下烟叶的差异蛋白质组学研究[D];中国农业科学院;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘宏伟,张改生,刘秉华;化学杂交剂GENESIS诱导小麦雄性不育的细胞形态学观察[J];西北植物学报;2004年12期
2 王俊生;张改生;原蕾;张明珠;牛娜;马守才;叶景秀;;化学杂交剂诱导的小麦生理型雄性不育花药的活性氧代谢[J];西北植物学报;2009年07期
3 蒋明亮,陈万义;哒嗪类植物化学杂交剂的研究概况[J];农药译丛;1995年03期
4 张晓梅,陈万义;一种可能对小麦育种有重要贡献的CHA[J];农药;1999年10期
5 仇文卫,李静雅,李佳,南发俊;光亲和标记技术在药物发现中的应用[J];生命科学;2005年04期
6 周婷婷;曾洪梅;邱德文;;小分子药物靶标寻找方法研究进展[J];生物技术进展;2011年01期
7 黄娅琳;;药物靶标的发现与验证技术研究进展[J];时珍国医国药;2010年10期
8 董剑;刘迎团;刘宏伟;王小利;宋亚珍;王强;牛娜;马守才;张改生;徐虹;王军卫;;基因芯片分析杀雄剂SQ-1诱导小麦生理型雄性不育的基因差异表达[J];中国生物化学与分子生物学报;2013年10期
9 李莉;王书平;张改生;王亮明;宋瑜龙;张龙雨;牛娜;马守才;;小麦生理型和遗传型雄性不育系及其保持系小花完整叶绿体蛋白质组分比较研究[J];作物学报;2011年07期
10 盛英;张改生;李亚鑫;张龙雨;王书平;赵新亮;王亮明;宋瑜龙;;小麦生理型雄性不育花药绒毡层和孢粉素变化与RAFTIN1表达的关系[J];中国农业科学;2011年19期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张玲;吡喹酮抗日本血吸虫作用的靶分子筛选研究[D];中国疾病预防控制中心;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李磊,杨庆芳,胡亚敏,祝利海,葛浩新;栽培大豆双亲基因互作型不育材料的发现及其遗传推断[J];安徽农业科学;1995年04期
2 杨明;刘晓辉;黄剑波;;乙醇与微波技术提取荷叶黄酮类物质的工艺研究[J];保鲜与加工;2008年03期
3 闫龙凤,杨青川,韩建国,刘志鹏;植物半胱氨酸蛋白酶研究进展[J];草业学报;2005年05期
4 丁德荣,盖钧镒;南方地区大豆雄性不育材料的传粉昆虫媒介及其传粉异交结实程度[J];大豆科学;2000年01期
5 赵丽梅;孙寰;王曙明;王跃强;彭宝;程延喜;黄梅;;自然条件下大豆花粉的田间漂移[J];大豆科学;2006年01期
6 曾维英;杨守萍;盖钧镒;喻德跃;;大豆质核互作雄性不育系NJCMS1A和其保持系的不同器官蛋白质组比较[J];大豆科学;2008年01期
7 赵丽梅,孙寰,黄梅;大豆细胞质雄性不育系ZA的选育和初步研究[J];大豆科学;1998年03期
8 赵丽梅,孙寰,马春森,黄梅;大豆昆虫传粉研究初探[J];大豆科学;1999年01期
9 方正武,姚亚琴,张改生,刘宏伟,王军卫;GENESIS诱导小麦雄性不育性与花药组织呼吸关系的初步研究[J];西北植物学报;2004年06期
10 刘宏伟,张改生,刘秉华;化学杂交剂GENESIS诱导小麦雄性不育的细胞形态学观察[J];西北植物学报;2004年12期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 凡军民;大豆质核互作雄性不育系的细胞形态学和细胞化学特征的研究[D];南京农业大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李懿星;李莉;陈光辉;;高等植物花药绒毡层发育研究进展[J];作物研究;2009年05期
2 曹雅娟,王慧;连翘绒毡层发育中的内质网活动[J];植物学报;1994年03期
3 李婉莎;杨红玉;;花药绒毡层发育相关基因的研究进展[J];安徽农业科学;2007年14期
4 徐青;祁建钊;秦恳;谢亚军;张炎;田惠桥;;宁夏枸杞异型绒毡层发育的超微结构特点[J];西北植物学报;2009年12期
5 方瑾;张述祖;;甜椒花药绒毡层的二型性及其组织化学研究[J];Journal of Integrative Plant Biology;1988年04期
6 张鹏飞;宋瑜龙;张改生;赵新亮;巴青松;刘红占;祝万万;李志宽;王军卫;牛娜;;小麦雄性不育系绒毡层异常代谢与小孢子败育的关系[J];中国农业科学;2014年09期
7 张天真;遗传工程法改造绒毡层的遗传组成定向培育植物雄性不育系的现状及展望[J];种子;1994年04期
8 王长海,蓝海燕,陈友强,王兆木,陈正华;利用植物绒毡层及花药发育特异基因创造雄性不育[J];西北农业学报;1999年02期
9 蒋恕,黄金生;杉木小孢子发育过程中细胞的超微结构——Ⅱ.四分体、小孢子、绒毡层[J];南京林业大学学报(自然科学版);1989年02期
10 胡适宜;徐丽云;马纯燕;;春兰花药壁及其绒毡层特性[J];Journal of Integrative Plant Biology;1992年08期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 杨仲南;;细胞和分子水平的拟南芥绒毡层发育[A];第九届全国植物结构与生殖生物学学术研讨会论文摘要集[C];2010年
2 杨仲南;;拟南芥绒毡层发育和功能基因调控网络[A];植物分子生物学与现代农业——全国植物生物学研讨会论文摘要集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 楼悦;转录因子TDF1对拟南芥绒毡层以及花粉壁发育的转录调控研究[D];上海师范大学;2015年
2 朱骏;转录因子MYB103调控花药发育分子机理以及绒毡层发育与功能转录调控途径的研究[D];上海交通大学;2010年
3 江华;拟南芥花药发育相关基因MPS1和AMS功能的初步研究[D];复旦大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 张国强;基于基因芯片数据初步分析绒毡层转录调控通路[D];上海师范大学;2010年
2 张鹏飞;小麦雄性不育系绒毡层异常降解与小孢子败育的关系[D];西北农林科技大学;2014年
3 顾敬楠;拟南芥绒毡层发育重要转录因子DYT1转录调控研究[D];上海师范大学;2014年
4 楼悦;拟南芥花药绒毡层发育转录调控通路及关键基因TDF1功能研究[D];上海师范大学;2012年
5 李晓川;拟南芥甘油-3-磷酸乙酰转移酶6(GPAT6)对于绒毡层及育性的影响[D];上海师范大学;2011年
6 李晶;油松雌配子体发育过程中胚珠绒毡层的变化研究[D];北京林业大学;2013年
7 黄继红;雪莲的生物学特性研究[D];新疆农业大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026