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D^2型细胞质雄性不育小麦绒毡层细胞程序化死亡与活性氧代谢
被引量:
11
1
作者
刘子涵
石晓艺
+9 位作者
闫鹏娇
段阳
耿兴侠
叶佳丽
李莎
杨雪桐
张高明
贾雨林
张玲丽
宋喜悦
《中国农业科学》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第21期4071-4086,共16页
【目的】D2型细胞质是细胞质雄性不育小麦(cytoplasmic male sterility,CMS)的重要胞质来源,深入研究其败育机理对小麦杂种优势利用具有重要价值。【方法】以3种同核异质D2型细胞质雄性不育小麦Va87B1-706A、C687B1-706A、Ju87B1-706A...
【目的】D2型细胞质是细胞质雄性不育小麦(cytoplasmic male sterility,CMS)的重要胞质来源,深入研究其败育机理对小麦杂种优势利用具有重要价值。【方法】以3种同核异质D2型细胞质雄性不育小麦Va87B1-706A、C687B1-706A、Ju87B1-706A及其相应保持系706B为试材,通过体式显微镜和DAPI染色分别在四分体时期、单核早期、单核晚期、二核期和三核期观察小麦花药的外形和小孢子发育的形态;利用扫描电镜和KI-I2染色分析三核期花药外皮层、内皮层、乌氏体和花粉粒的表型及败育特点;采用石蜡切片和DNA ladder的技术观察不同发育时期D2型不育系和保持系小麦花药绒毡层细胞形态变化特征以及绒毡层细胞程序化死亡(programmed cell death,PCD)的过程;测定花药发育过程中活性氧(reactive oxygen species,ROS)的含量,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(hydrogen peroxidase,CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)的活性以及非酶物质还原型抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)和谷胱甘肽(glutathione,GSH)的含量变化;同时利用RT-PCR技术对部分抗氧化酶相关基因的表达模式进行分析。【结果】与保持系706B比较,3种D2型细胞质雄性不育小麦在三核期均表现出外皮层表皮褶皱、乌氏体排列稀疏散乱以及小孢子皱缩、表皮粗糙和萌发孔闭合的不育特征,败育类型为典败和染败;自单核晚期开始3种不育小麦的小孢子发生紊乱;石蜡切片观察绒毡层细胞的变化,发现不育系均比保持系延迟一个时期在二核期发生解体,并于三核期完全降解;进一步检测细胞凋亡DNA小片段发现3种不育系花药绒毡层的DNA损伤均起始于单核晚期,绒毡层PCD比保持系延迟一个时期启动,并且优先细胞学表型检测到凋亡;生理指标测定和定量分析的结果说明绒毡层细胞的延迟凋亡和小孢子的结构异常与不育系花药内活性氧的过度积累、抗氧化酶活性的异常变化、非酶促抗氧化物质的严重下调以及部分抗氧化酶相关基因在两系花药中表达水平的严重差异密切相关。【结论】D2型细胞质雄性不育小麦败育的关键时期是单核晚期,绒毡层PCD的延迟启动诱导了活性氧的过量积累,进一步破坏了抗氧化防御系统的平衡,进而造成绒毡层细胞形态异常,最终导致D2型细胞质雄性不育小麦的败育。
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关键词
小麦
d2
型细胞质雄性不育
绒毡层细胞程序化死亡
活性氧代谢
基因表达
下载PDF
职称材料
D^2型山羊草细胞质对普通小麦性状影响的研究
被引量:
6
2
作者
宋喜悦
马翎健
+3 位作者
胡银刚
奚亚军
刘曙东
何蓓如
《西北农林科技大学学报(自然科学版)》
CSCD
北大核心
2001年第6期27-29,共3页
以含有粗厚山羊草 (6 X)、牡山羊草、瓦维洛夫山羊草等 D2 型异源细胞质的 3个稳定普通小麦(Triticum aestivum)异质系为材料 ,分别与 6个普通小麦品系杂交 ,调查该细胞质对供试小麦育性、生长势和主要农艺性状的影响。结果表明 :D2 型...
以含有粗厚山羊草 (6 X)、牡山羊草、瓦维洛夫山羊草等 D2 型异源细胞质的 3个稳定普通小麦(Triticum aestivum)异质系为材料 ,分别与 6个普通小麦品系杂交 ,调查该细胞质对供试小麦育性、生长势和主要农艺性状的影响。结果表明 :D2 型细胞质对普通小麦的育性反应差异性显著 ,相对而言牡山羊草细胞质对杂交小麦的生产利用价值更大 ,对普通小麦农艺性状无不良的细胞质效应 ,能改良小麦品质和提高小麦对白粉病的抗性。
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关键词
小麦
D^2型细胞质
异质系
细胞质效应
农艺性状
山羊草
下载PDF
职称材料
题名
D^2型细胞质雄性不育小麦绒毡层细胞程序化死亡与活性氧代谢
被引量:
11
1
作者
刘子涵
石晓艺
闫鹏娇
段阳
耿兴侠
叶佳丽
李莎
杨雪桐
张高明
贾雨林
张玲丽
宋喜悦
机构
西北农林科技大学农学院
出处
《中国农业科学》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第21期4071-4086,共16页
基金
国家自然科学基金(31271792)
文摘
【目的】D2型细胞质是细胞质雄性不育小麦(cytoplasmic male sterility,CMS)的重要胞质来源,深入研究其败育机理对小麦杂种优势利用具有重要价值。【方法】以3种同核异质D2型细胞质雄性不育小麦Va87B1-706A、C687B1-706A、Ju87B1-706A及其相应保持系706B为试材,通过体式显微镜和DAPI染色分别在四分体时期、单核早期、单核晚期、二核期和三核期观察小麦花药的外形和小孢子发育的形态;利用扫描电镜和KI-I2染色分析三核期花药外皮层、内皮层、乌氏体和花粉粒的表型及败育特点;采用石蜡切片和DNA ladder的技术观察不同发育时期D2型不育系和保持系小麦花药绒毡层细胞形态变化特征以及绒毡层细胞程序化死亡(programmed cell death,PCD)的过程;测定花药发育过程中活性氧(reactive oxygen species,ROS)的含量,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(hydrogen peroxidase,CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)的活性以及非酶物质还原型抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)和谷胱甘肽(glutathione,GSH)的含量变化;同时利用RT-PCR技术对部分抗氧化酶相关基因的表达模式进行分析。【结果】与保持系706B比较,3种D2型细胞质雄性不育小麦在三核期均表现出外皮层表皮褶皱、乌氏体排列稀疏散乱以及小孢子皱缩、表皮粗糙和萌发孔闭合的不育特征,败育类型为典败和染败;自单核晚期开始3种不育小麦的小孢子发生紊乱;石蜡切片观察绒毡层细胞的变化,发现不育系均比保持系延迟一个时期在二核期发生解体,并于三核期完全降解;进一步检测细胞凋亡DNA小片段发现3种不育系花药绒毡层的DNA损伤均起始于单核晚期,绒毡层PCD比保持系延迟一个时期启动,并且优先细胞学表型检测到凋亡;生理指标测定和定量分析的结果说明绒毡层细胞的延迟凋亡和小孢子的结构异常与不育系花药内活性氧的过度积累、抗氧化酶活性的异常变化、非酶促抗氧化物质的严重下调以及部分抗氧化酶相关基因在两系花药中表达水平的严重差异密切相关。【结论】D2型细胞质雄性不育小麦败育的关键时期是单核晚期,绒毡层PCD的延迟启动诱导了活性氧的过量积累,进一步破坏了抗氧化防御系统的平衡,进而造成绒毡层细胞形态异常,最终导致D2型细胞质雄性不育小麦的败育。
关键词
小麦
d2
型细胞质雄性不育
绒毡层细胞程序化死亡
活性氧代谢
基因表达
Keywords
wheat (Triticum aestivum L.)
d2
-
type
s
cytoplasm
ic male sterility
tapetal programmed cell death
ROSmetabolism
gene expression
分类号
S512.1 [农业科学—作物学]
下载PDF
职称材料
题名
D^2型山羊草细胞质对普通小麦性状影响的研究
被引量:
6
2
作者
宋喜悦
马翎健
胡银刚
奚亚军
刘曙东
何蓓如
机构
西北农林科技大学农学院
出处
《西北农林科技大学学报(自然科学版)》
CSCD
北大核心
2001年第6期27-29,共3页
基金
国家"九五"攻关项目 ( 95 -0 2 -0 2 -0 5 )
文摘
以含有粗厚山羊草 (6 X)、牡山羊草、瓦维洛夫山羊草等 D2 型异源细胞质的 3个稳定普通小麦(Triticum aestivum)异质系为材料 ,分别与 6个普通小麦品系杂交 ,调查该细胞质对供试小麦育性、生长势和主要农艺性状的影响。结果表明 :D2 型细胞质对普通小麦的育性反应差异性显著 ,相对而言牡山羊草细胞质对杂交小麦的生产利用价值更大 ,对普通小麦农艺性状无不良的细胞质效应 ,能改良小麦品质和提高小麦对白粉病的抗性。
关键词
小麦
D^2型细胞质
异质系
细胞质效应
农艺性状
山羊草
Keywords
wheat
d2 type cytoplasm
alien-
cytoplasm
wheat line
cytoplasm
effect
agronomic character
分类号
S512.1 [农业科学—作物学]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
D^2型细胞质雄性不育小麦绒毡层细胞程序化死亡与活性氧代谢
刘子涵
石晓艺
闫鹏娇
段阳
耿兴侠
叶佳丽
李莎
杨雪桐
张高明
贾雨林
张玲丽
宋喜悦
《中国农业科学》
CAS
CSCD
北大核心
2017
11
下载PDF
职称材料
2
D^2型山羊草细胞质对普通小麦性状影响的研究
宋喜悦
马翎健
胡银刚
奚亚军
刘曙东
何蓓如
《西北农林科技大学学报(自然科学版)》
CSCD
北大核心
2001
6
下载PDF
职称材料
已选择
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