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棉花细胞质雄性不育花药的活性氧代谢

【目的】阐述棉花细胞质雄性不育花药的活性氧产生与清除的代谢规律。【方法】以棉花细胞质雄性不育系、保持系和杂种F1的不同发育时期花药为材料,分析3个活性氧指标(超氧阴离子、过氧化氢和丙二醛)和活性氧清除酶(超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶)的含量变化,比较3种材料的活性氧产生与清除的代谢状况差异。【结果】比较分析发现,在不育系败育初期的花药中,超氧阴离子(O2.–)、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)3个对细胞有毒性的活性氧指标均高于保持系或杂种F1的花药  (本文共6页) 阅读全文>>

浙江大学
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棉花细胞质雄性不育机理的研究

植物细胞质雄性不育(cytoplasmic male steriltiy,CMS)是一种不能产生有活力花粉的遗传现象,属母性遗传,在植物杂种优势利用中具有重要价值。棉花细胞质雄性不育机理的相关研究报道不是很多,同玉米、水稻等作物雄性不育机理研究相比,要远远落后。因此,开展棉花细胞质雄性不育的分子机理研究,便于更好的利用棉花杂种优势,具有重要的理论和实践意义。哈克尼西棉(Gossypum harknessii Brandegee)细胞质雄性不育是由细胞质基因控制的并可被核恢复基因抑制的性状,其花药在造孢细胞增殖期就开始退化,并在花粉母细胞减数分裂时期达败育高峰,进而花粉母细胞不能形成四分体,是一种无花粉粒的雄性不育。这种雄性细胞退化早、败育过程清晰和凋亡彻底的花药,既是杂交棉制种的有利条件,也是雄性不育机理研究的良好材料。为此,本文以哈克尼西棉雄性不育系和保持系花药为材料,通过比较花药线粒体超微结构、与CMS相关的线粒体基因序列及...  (本文共127页) 本文目录 | 阅读全文>>

山西农业大学
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棉花亚棉A细胞质雄性不育系的不育机理研究

棉花是重要的经济作物,具有十分明显的杂种优势。而细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility, CMS)不仅是植物杂种优势利用的基础,而且是生物学领域研究的热点之一,对了解植物生命活动的遗传机制有重要意义。本研究对棉花亚棉A细胞质雄性不育系及其同核异质保持系进行了形态学、细胞学、遗传学、生理生化、差异转录组学以及差异蛋白质组学等方面的研究,首次采用转录组与蛋白质组相结合的方法,从“组学”角度解析棉花亚棉A细胞质雄性不育的分子机制,主要结果如下:1.花器形态观察表明:不育系和保持系花器形态差异比较明显,不育系亚棉A的花药瘦小,深褐色,花药皱缩不开裂,无花粉散出,但雌蕊发育正常;保持系亚棉B的花药肥大饱满,乳黄色,开裂后花粉散出布满整个花药。亚棉A与亚棉B的花器官中,花瓣宽度和子房直径差异达到显著水平,而花朵鲜重、花瓣长度、花瓣长×宽、柱头长度、花丝长度、花药长度、花药宽度、花药长×宽指标的差异达到了极显著水...  (本文共207页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北农林科技大学
西北农林科技大学

小麦生理型雄性不育花药活性氧代谢和基因表达分析

化学杂交剂诱导的小麦生理型雄性不育及其杂种利用体系是目前小麦杂种优势利用最成功的典范之一。采用化杀途径利用小麦杂种优势具有诸多优点,尤其可以把育种起点建立在小麦常规育种的最新成果之上。SQ-1是一种新型小麦杀雄剂,具有杀雄彻底、喷药窗口宽、对农艺性状无明显副效应等优点,是目前国内外最优良小麦化杀剂之一。然而,其诱导小麦雄性不育的机理尚不清楚,尤其在基因表达水平和蛋白质表达水平上是否存在差异,差异如何均需深入探索。因此,本文在研究小麦不同组织部位对化杀剂SQ-1吸收转运效果基础上,观察了败育花粉粒细胞形态变化,采用动态取样测定了花药发育过程中的活性氧和抗氧化酶变化;其次利用cDNA-AFLP技术分析了败育关键时期的特异基因的表达差异,筛选出一些可能的不育相关基因,并对其进行电子延伸,设计PCR引物克隆其cDNA序列;最后利用RT-PCR技术验证和分析了育性相关基因的表达模式,探讨了育性相关基因的表达与雄性不育的关系,获得的主要结果...  (本文共142页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
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棉花转GST基因恢复系恢复力提高机理的研究

棉花具有十分明显的杂种优势,种植杂交棉是提高棉花产量和品质的有效途径之一。目前棉花杂种种子主要是通过“人工去雄授粉法”获得,制种成本高,效率低,有碍棉花杂种优势的利用。棉花细胞质雄性不育(Cytoplasmic Male Sterility,CMS)植株自身不能产生有生活力的花粉,而雌蕊正常可育。利用棉花细胞质雄性不育的“三系”和蜜蜂传粉的制种法,可省去人工“去雄”和“授粉”,从而大大降低棉花杂种种子的生产成本,在棉花杂种优势利用中具有重要价值。早在二十世纪70年代,美国的Meyer(1973)已育成具有哈克尼西棉(G.harknessii Brandegee)细胞质的雄性不育系,并实现了“三系”配套,但因其恢复系“DES-HAF277”的恢复力不够强,故在生产上一直未被利用。王学德用转基因技术将谷胱甘肽S转移酶(Glutathione S-Transferase,GST)基因parB(GeneBank序列号D10524)导入到...  (本文共129页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
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棉花细胞质雄性不育花药中程序性细胞死亡的细胞学观察

棉花细胞质雄性不育(Cytoplasmic Male Sterility,CMS)在杂种优势利用中具有重要价值,但对其不育机理的研究尚不足。已有研究认为CMS与程序性细胞死亡(PCD)有关,但目前尚未见棉花CMS中有关程序性细胞死亡的研究报道。为此,本文以棉花细胞质雄性不育系“抗A”为材料,以其同核异质保持系“抗B”为对照,一方面,用透射电子显微镜技术,观察了不育系败育过程中小孢子母细胞与绒毡层细胞超微结构的变化,另一方面,用原位TUNEL(脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法)技术,在荧光显微镜下观察了不育系小孢子母细胞与绒毡层细胞中的TUNEL阳性信号,了解细胞核DNA断裂的发生。最后结合上述两方面的观察,研究棉花细胞质雄性不育系败育过程是否存在程序性细胞死亡。主要研究结果如下:透射电子显微镜观察表明,在不育花药的发育早期,在部分造孢细胞中,已有少量线粒体表现异常;体积膨胀,内嵴模糊,基质变淡。随后,不育系所形成的大...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>