不同固定液对小麦小孢子发育和花粉育性检测的影响

为了明确FAA和卡诺氏固定液对小麦小孢子花粉染色效果的差异,以温敏雄性不育系BNS366及其近等基因系郑麦366为材料,采用I2-KI法、醋酸洋红法和DAPI法染色观察了小孢子发育过程,并统计了花粉可育率和自交结实率。结果表明,采用FAA固定液固定、I2-KI法染色,小孢子内淀粉积累区域染色较深,单核期和二核期醋酸洋红法与DAPI法染色细胞核清晰程度均较高;采用卡诺氏固定液固定、三核期和开花期醋酸洋红法染色,细胞核清晰度较高,二核期与三核期DAPI法细胞图像略偏红。采用两种固定液固定、I2-KI法和DAPI法染色,以及采用卡诺氏固定液固定、醋酸洋红法染色,花粉可育率均较高;采用FAA固定液固定、醋酸洋红法染色,花粉可育率偏低并与自交结实率一致。因此,从获得小孢子高清晰细胞图像角度考虑,对于I2-KI、单核期和二核期醋酸洋红及DAPI染色法来说,采用FAA固定液较好;对于三核期和开花期醋酸洋红染色法来说,采用卡诺氏固定液较好。

小麦温敏雄性不育系BNS366小孢子发育和花粉育性检测方法研究

为了建立温敏雄性不育小麦BNS366小孢子发育和花粉育性的检测方法,以郑麦366作为对照,采用I2-KI法、醋酸洋红法、苏木精法和改良苯酚品红法染色观察小孢子发育过程,进行花粉可育率和自交结实率统计。结果表明,BNS366小孢子败育时期为单核靠边期至二核期。I2-KI法能清晰反映淀粉积累情况,但郑麦366在三核期和开花期看不到细胞核,其花粉可育率极显著高于自交结实率,操作最简便。醋酸洋红法能清晰显示细胞核,郑麦366花粉可育率与自交结实率一致,能够看到内容物的积累,但不清晰,操作简便。苏木精法在单核期和二核期染色效果最好,操作较复杂。改良苯酚品红法对细胞核和内容物的染色效果均不理想。因此,观察淀粉的积累情况以I2-KI法最好,观察细胞核的变化和检测花粉育性均以醋酸洋红法最好。

不同取样方法对小麦小孢子和花粉育性检测的影响

为了研究不同取样方法对小麦花粉育性统计结果准确性的影响,以小麦温敏雄性不育系BNS366及其近等基因系郑麦366为试验材料,分别设置早播和晚播两个播期,采用全穗取粉和中部取粉两种取样方法,所取花粉分别用I2-KI法、醋酸洋红法和DAPI法染色后进行显微观察,并统计花粉可育率和自交结实率。结果表明,郑麦366和BNS366的花粉粒在两种取样方法下,3种方法染色后,花粉粒形态基本一致,其花粉育性无显著差异。早播BNS366花粉可育率、国际法自交结实率和国内法自交结实率在3种方法染色后均为零;醋酸洋红法染色后早播郑麦366花粉可育率与国内法自交结实率无显著差异,均显著或极显著低于国际法自交结实率,除了上述两种情况以外,其他播期材料花粉可育率一般与国际法自交结实率无显著差异,显著高于国内法自交结实率。总之,中部取粉和全穗取粉对花粉育性检测结果无实质性影响,均可以用来预测国际法自交结实率;中部取粉较为简便,全穗取粉科学严谨程度较高,在实际工作中可根据需要自由选择。

不同乙醇置换处理对小麦小孢子和花粉育性检测的影响

为了探究小麦穗经FAA固定液固定后,不同乙醇置换处理对小麦小孢子花粉染色效果的差异,以温敏雄性不育系BNS366及其近等基因系郑麦366为材料,采用90%-80%-70%、70%-70%和不置换3种乙醇置换方式处理后,用I2-KI法和DAPI法分别染色对小孢子发育过程进行了观察,并统计了花粉可育率和自交结实率。结果表明,3种乙醇置换处理下,I2-KI法染色均可以清晰显示小孢子内淀粉积累情况,其淀粉积累区域颜色由深到浅排序为不置换>70%-70%乙醇置换>90%-80%-70%乙醇置换。在90%-80%-70%乙醇置换处理下,DAPI法染色在小孢子不同发育时期均能清晰显示细胞核状况,在BNS366的二核期和三核期有细胞质微红现象,但不影响细胞学观察;在70%-70%乙醇置换处理下,DAPI法染色细胞核清晰,在郑麦366三核期和BNS366的二核期也存在细胞质微红现象且程度略有加重,仍不影响细胞学观察;在不置换处理下,DAPI法染色郑麦366和BNS366单核期和开花期的小孢子细胞图像清晰,郑麦366三核期小孢子细胞质发白浑浊,或发红发亮,甚至部分细胞核被染成红色,核显示不清晰,BNS366二核期和三核期小孢子细胞质着红色且比70%-70%乙醇置换处理下程度加剧。三种乙醇置换处理按细胞图像清晰度排序为90%-80%-70%乙醇置换>70%-70%乙醇置换>不置换。I2-KI和DAPI染色统计的花粉可育率与其自交结实率基本一致。从小麦小孢子细胞学观察效果,兼顾经济实用和试验安全角度考虑,FAA固定后采用70%-70%乙醇置换处理较为可取。