小麥不同細胞質(zhì)雄性不育系及其雜交種光合特性及籽粒品質(zhì)分析.pdf

1、本文利用2套同核異質(zhì)的K、V、T、CHA型不育系及其保持系，對其不同生長發(fā)育時期的光合特性及光合產(chǎn)物的積累進行分析研究，探討不同小麥雄性不育類型的胞質(zhì)效應(yīng)。并通過對不同類型細胞質(zhì)雄性不育系、保持系及其雜交種籽粒的醇溶蛋白和谷蛋白分別進行A-PAGE分析和梯度SDS-PAGE電泳分析，以尋找與細胞質(zhì)雄性不育基因表達有關(guān)的特異多肽片段。結(jié)果如下： 1.在葉綠素含量上各CMS不育系未表現(xiàn)出一致的負效應(yīng)，CHA不育系藥劑反應(yīng)明顯。葉綠素

2、含量在各個材料中表現(xiàn)不同，K、V、T型不育系與保持系相差不大，CHA型抽穗期的葉綠素含量為2.368～1.253mg/g，較K、V、T型不育系及其保持系低0.668～1.719mg/g，差異顯著，開花期后差距不斷縮小，趨于一致； 2.葉綠素?zé)晒鈪?shù)方面，各不育系表現(xiàn)不一致。K型不育系的Fv/Fm值大多保持在0.84以上，其他不育系及保持系多在0.77～0.84之間，其ФPSⅡ也相對較高，而T型胞質(zhì)類型的Fv/Fm值相對要低，在孕

3、穗期僅為0.77～0.806，后期有所增加，CHA冀5418的ФPSⅡ值在孕穗期和開花期明顯低于其他類型不育系及其保持系，但灌漿期后有所回升，而其Fv/Fm值在孕穗期至開花期卻處于較高水平； 3.凈光合速率方面，K、V、T型3種CMS不育表現(xiàn)出負效應(yīng)，尤其在灌漿后期差異顯著。在抽穗期，K型不育系的Pn值較低，T型不育系的Pn值下降幅度最大，在灌漿后期降到1.45～1.9，顯著低于K、V型的1.55～2.85，太911289CHA

4、型不育系的Pn值較高，而冀5418CHA不育系Pn值較低； 4.蒸騰速率的變化與氣孔導(dǎo)度一樣沒有一致的變化規(guī)律，且二者的總體變化趨勢相似。Gs仍是T型不育系的變化幅度最大，在開花期后，其Gs就處于大幅度下降狀態(tài)，到灌漿后期降到了36.5～54mmol·m-2·s-1，遠遠低于其他不育系。保持系的Gs與幾種不育系相比，要稍高一些，尤其在灌漿期優(yōu)勢更為明顯。兩種保持系的蒸騰速率變化趨勢差異較大，太911289保持系呈持續(xù)上升趨勢，而

5、冀5418保持系則在灌漿中期后顯著下降，而T型不育系的蒸騰速率在灌漿中期后大幅度下降，CHA型不育系抽穗后上升緩慢，可能是由于化學(xué)藥劑的傷害所造成； 5.不同不育類型的光合產(chǎn)物積累存在一定差異，K、V、T型3種不育系的千粒重為29.1～37.82g，CHA型不育系僅22.73～23.51g，均低于保持系，在淀粉和可溶性糖含量上也有類似的表現(xiàn)，但是CHA型不育系蛋白質(zhì)含量為19.13～19.93％，高于其他類型不育系0.58～3.

6、08％，保持系最低，僅15.47～15.38％，說明CHA造成的傷害對光合產(chǎn)物積累造成的影響要大于胞質(zhì)效應(yīng)； 6.K、V、T型細胞質(zhì)對雜種小麥某些品質(zhì)性狀具有正向效應(yīng)。其中以K型細胞質(zhì)效應(yīng)較大，在多方面均表現(xiàn)正向雜種優(yōu)勢，超MP2.08％～16.82％，與V、T、CHA型相比有多個性狀優(yōu)勢大小的差異達到顯著水平。母本基因型與細胞質(zhì)具有交互作用，對雜種F1代的性狀表現(xiàn)具有一定影響。對優(yōu)勢效應(yīng)大的細胞質(zhì)類型，選擇敏感的母本基因型配制

7、雜種有利于提高品質(zhì)。 7.不同基因型對細胞質(zhì)的反應(yīng)不同。冀5418不育系與其B系在光合速率及光合產(chǎn)物積累上的增減幅度小于太911289。在品質(zhì)表現(xiàn)上，太911289的平均效應(yīng)值較高，為21.48％，冀5418則較低，為5.05％，相差16.43％，差異顯著，說明太911289對胞質(zhì)反應(yīng)較冀5418敏感。 8.通過對不同類型不育系、保持系及其雜交種的籽粒進行A-PAGE電泳分析發(fā)現(xiàn)，太911289不育系的電泳圖譜與保持系相

8、比在β區(qū)缺失一條譜帶，但是在冀5418不育系的圖譜中并未發(fā)現(xiàn)與保持系區(qū)別的譜帶，這與小麥醇溶蛋白基因表達的品種特異性有關(guān)；通過對雜交種圖譜的分析發(fā)現(xiàn)，雜交種圖譜與其父本差異很大，與母本譜帶十分相似，同時各不育類型的雜交種間也存在一定差異，說明受細胞質(zhì)的影響其表達具有很強的偏母性。對各不育系及其保持系谷蛋白的梯度電泳分析并沒有發(fā)現(xiàn)差異帶，各區(qū)的譜帶基本一致，說明通過這種方法還不能找到不育系與保持系之間的差異或者異源胞質(zhì)的導(dǎo)入并未影響到原小