不同细胞质小麦雄性不育系及杂种F1叶绿体的观察与比较

• 作者: 于松 付修义 刘桓 张保雷 张磊 李楠楠 杨志远 袁凯 高庆荣
• 来源期刊: 中国农业科学
• 学科: 农学
• 关键词: K、V、T型不育系 细胞质雄性不育 叶绿体 电镜观察
• 年，卷（期）: 2012,（10）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 1887-1894
• 分类号: S512.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2012.10.001

摘要

[目的]研究CMS小麦叶绿体显微结构的特性,探讨CMS与叶绿体结构的关系,揭示CMS机理.[方法]以K、V、T型同核异质不育系(A)、保持系(B)冀5418、育性恢复的F1和各自的质供体粘果山羊草(Aegilops otschyi)、偏凸山羊草(Aegilops ventricosa)、提莫菲维小麦(Triticum timopheevii)为试验材料,运用透射电镜技术分析研究旗叶叶绿体的特性及差异.[结果](1)K、V、T型不育系旗叶叶绿体结构异常,表现为基粒片层之间界限模糊、消失,发育滞后,与基粒连接的类囊体不发达,甚至断裂,整个片层排列紊乱.保持系冀5418叶绿体紧贴细胞内膜,基粒片层清晰,排列整齐,基粒之间的类囊体清晰可见,发育完好.(2)保持系每个细胞的叶绿体数量为24.1个,形状为长椭圆形.K型不育系为19.8个,T型不育系为18.4个,与保持系差异显著(F=40.47,Pr＜0.0001),叶绿体形状都呈圆形.V型不育系叶绿体数量为24.8个,显著高于其它两系(F=40.47,Pr＜0.0001),与保持系差异不显著(F=40.47,Pr＜0.0001),形状呈长椭圆形.(3)Aegilops kotschyi、Triticum timopheevii型质供体的叶绿体形状为圆形,Aegilops ventricos型质供体为椭圆形,叶绿体片层模糊,类囊体不发达,K、V、T型不育系叶绿体显微结构与其相似,来源一致.(4)K、T、V型不育系杂种叶绿体形状都呈椭圆形,紧贴细胞内膜,双层外膜清晰,基质浓厚,基粒片层清晰,且充满整个基质,基粒之间的类囊体清晰可见.[结论]K、T型雄性不育系叶绿体数目少于保持系,而V型叶绿体数目与保持系相当.三种不育系叶绿体结构、形状表现异常,具有明显的胞质效应；恢复基因不仅能恢复K、V、T型不育系的育性,且能使其叶绿体结构、形状恢复正常,具有生产应用价值.