外源茉莉酮酸甲酯通过调节相关基因表达诱导光温敏雄性不育小麦BS366离体花药开裂

植物育性与花药开裂性状相关.茉莉酮酸甲酯(methyl jasmonic acid,MeJA)是一种植物激素,广泛参与植物的胁迫应答和生长发育过程.植物体内存在6类基因所编码的酶共同维持茉莉酮酸(JA)代谢途径的畅通,并与植物花药开裂有关.本研究以小麦光温敏不育系BS366为材料,于抽穗期—开花期进行穗部离体48 h的MeJA外源处理.分别于0、1、3、6、12、24和48 h时间点收集花药并进行RNA提取.通过半定量RT-PCR分析发现,在内参基因甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)表达基本一致的情况下,BS366的JA代谢途径中参与调控的6种基因均存在不同程度的诱导表达.经MeJA的48 h处理后的离体花药开裂程度明显增大.本研究获得了BS366离体环境下JA代谢途径基因经MeJA诱导后表达水平的概况,并为诱导BS366花药开裂及人工调控育性,达到高效制种及繁种的目的提供了初步的理论依据.

BS型小麦光温敏雄性不育系开颖规律研究

BS型小麦光温敏雄性不育系的异交性能直接影响杂交小麦的制种产量,而开花习性是衡量不育系异交性能的重要指标。为了明确开颖率、开颖角度对不育系异交结实率的影响,本研究以15个不育系为材料,同时选取3个配合力好、制种性状优良的恢复系作为父本,分析了不育系在开花过程中开颖率和开颖角度的变化规律及其与异交结实率的相关性。结果表明,在开花过程中,不育系开颖率基本都呈先升后降的变化趋势,且中部和上部穗位开颖较早,但在盛花期,下部穗位开颖角度较大且开颖主要集中在中部穗位,开颖性状较好的不育系为BS278-2、BS185、BS126、BS163、BS136。相关性分析表明,开颖率与开颖小花异交结实率呈极显著正相关,开颖角度与异交结实率呈显著正相关。这说明开颖性状是影响不育系异交结实率的重要因素之一,选育开颖性状好的不育系对提高杂交小麦制种产量具有重要意义。

BS型小麦光温敏雄性不育系柱头外露规律研究

BS型小麦光温敏雄性不育系的开花习性影响其异交性能,进而影响杂交小麦制种产量。为了明确柱头外露对不育系异交结实的影响,以15个不育系为材料,同时选取3个配合力好、制种性状优良的恢复系作为父本,研究不育系从始花期开始连续10 d柱头外露率的变化规律及其与异交结实的相关性。结果表明,不育系在开花过程中柱头外露率基本呈先升后降的变化趋势。在盛花期,柱头外露主要集中在中部穗位。柱头外露性状较好的不育系为BS278-2、BS163、BS366、BS210。相关性分析结果表明,柱头外露率与柱头外露小花异交结实率呈极显著正相关。综上说明,柱头外露是影响不育系异交结实的重要因素之一,在制种时选择具有柱头外露性状的不育系可提升制种产量。以上研究结果为高异交光温敏不育系的选育提供了科学依据。

光温敏核雄性不育小麦BS366花粉母细胞减数分裂的细胞学研究

要以小麦光温敏核雄性不育系BS366为材料,采用卡宝品红压片法研究花粉母细胞减数分裂的细胞学变化。结果表明:不育环境下的BS366花粉母细胞减数分裂过程中染色体和细胞形态异常现象较多。染色体异常主要表现为:染色体落后,染色体桥、染色体散乱排列,微核、染色体分离不同步。细胞形态异常表现为:二分体时期细胞质不完全分裂,细胞板不平整;四分体时期子细胞大小不一。花粉母细胞减数分裂后,异常四分体的比例为62.88%;成熟花粉粒中败育率为89.5%。推测减数分裂期间异常的染色体行为以及细胞形态可能是影响花粉育性降低的重要原因。