棉花雙隱性核雄性不育系花藥及核輻射突變體雄性不育花藥的細(xì)胞學(xué)研究.pdf

1、棉花是重要的經(jīng)濟(jì)作物，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占重要地位，具有較明顯的雜種優(yōu)勢(shì).雜種優(yōu)勢(shì)的利用是提高棉花產(chǎn)量與品質(zhì)的重要措施之一。雄性不育是植物界普遍存在的現(xiàn)象，高等植物的雄性不育是雜種優(yōu)勢(shì)利用的基礎(chǔ)。棉花的雄性不育主要分為兩種主要類型：質(zhì)核互作雄性不育和核雄性不育。質(zhì)核互作雄性不育由于恢復(fù)系的局限性，在生產(chǎn)上應(yīng)用較少.相比之下，核不育系已有較大應(yīng)用規(guī)模。陸地棉雙隱性核雄性不育系mS5mS6就是其中之一。雖然目前已利用該材料培育出多個(gè)雜交棉品種，但

2、對(duì)其敗育的細(xì)胞學(xué)研究卻很少，由于棉花雄性不育敗育的時(shí)期很長(zhǎng)，且不局限于某一特定時(shí)期，敗育特征也因材料而異。因此為了系統(tǒng)地研究該材料的敗育時(shí)期及特征，本文利用石蠟切片技術(shù)和透射電鏡技術(shù)，對(duì)其研究，取得的主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
　　 不育株花藥的敗育期是在花粉母細(xì)胞時(shí)期和小孢子時(shí)期，在造孢時(shí)期并無異常.在花粉母細(xì)胞時(shí)期約有20％的敗育，其它都是在小孢子時(shí)期敗育的，這就說明不育花藥大多數(shù)能通過減數(shù)分裂時(shí)期。敗育的主要特征是：在花粉母細(xì)胞時(shí)

3、期，有少量的核仁穿壁現(xiàn)象，還有部分小孢子母細(xì)胞出現(xiàn)半月形。在小孢子時(shí)期，出現(xiàn)了小孢子粘連及少數(shù)五分體等不正常現(xiàn)象，小孢子都沒有刺突長(zhǎng)出，最后解體、退化。
　　 陸地棉雙隱性核雄性不育系mS5mS6的主要敗育時(shí)期是在小孢子階段，為了更進(jìn)一步了解該材料更深層次的敗育原因，采用透射電鏡對(duì)其四分體時(shí)期及剛長(zhǎng)出刺突的小孢子早期花藥進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)敗育花藥在四分體時(shí)期，胼胝質(zhì)未溶解，小孢子就已經(jīng)開始收縮，且外璧加厚，而正常小孢子是在胼胝質(zhì)溶解

4、后，小孢子釋放后才開始收縮的；在小孢子時(shí)期，小孢子只有一層內(nèi)壁且萌發(fā)孔結(jié)構(gòu)異常.絨氈層細(xì)胞在四分體時(shí)期就有降解，小孢子時(shí)期降解不同步。在整個(gè)花藥發(fā)育過程中，不管是在小孢子還是絨氈層細(xì)胞中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)都缺乏及異常，脂肪積累少，這可能是導(dǎo)致小孢子敗育最重要的原因。
　　 核輻射也是創(chuàng)造雄性不育突變體的重要方式之一，本文利用20Gy的60Co－γ射線對(duì)陸地棉品種蘇棉22號(hào)的花粉進(jìn)行輻射處理，花粉給雌蕊授粉，并收獲種子.從M1群體中選取三個(gè)

5、雄性不育突變體，采用石蠟切片技術(shù)對(duì)花藥發(fā)育過程進(jìn)行研究.通過與對(duì)照比較，三個(gè)突變體各個(gè)時(shí)期的敗育特征有一定差異，但它們的主要敗育特征是一致的：從小孢子母細(xì)胞時(shí)期至小孢子發(fā)育階段都有敗育，小孢子母細(xì)胞、絨氈層和中層細(xì)胞以及花藥的形態(tài)都受到不同程度的影響，包括小孢子母細(xì)胞有微核及雙核現(xiàn)象、減數(shù)分裂階段小孢子母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)膨脹、絨氈層及中層細(xì)胞異常等?？傮w來說，γ射線輻射花粉授粉后形成的突變體在小孢子的整個(gè)發(fā)育過程都受到影響，從而產(chǎn)生各種敗育現(xiàn)