Page 130 - 广西植物2024年1期
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Guihaia Jan. 2024ꎬ 44(1): 126-136
DOI: 10.11931/ guihaia.gxzw202207014
余道平ꎬ 李策宏ꎬ 李小杰ꎬ 等ꎬ 2024. 峨眉拟单性木兰雄性不育的细胞形态学及生理生化特性研究 [J]. 广西植物ꎬ
44(1): 126-136.
YU DPꎬ LI CHꎬ LI XJꎬ et al.ꎬ 2024. Cytomorphologyꎬ physiological and biochemical characteristics of male sterility plant in
Parakmeria omeiensis [J]. Guihaiaꎬ 44(1): 126-136.
峨眉拟单性木兰雄性不育的细胞
形态学及生理生化特性研究
余道平 1ꎬ2ꎬ3ꎬ4∗ ꎬ 李策宏 2ꎬ3ꎬ4 ꎬ 李小杰 2ꎬ3ꎬ4 ꎬ 陈绪玲 2ꎬ3ꎬ4 ꎬ 谢孔平 1ꎬ2ꎬ3ꎬ4
( 1. 四川省自然资源科学研究院ꎬ 成都 610041ꎻ 2. 峨眉山植物园ꎬ 四川 峨眉山 614200ꎻ 3. 野生植物四川省科技资源
共享服务平台ꎬ 成都 610041ꎻ 4. 峨眉山生物多样性四川省野外科学观测研究站ꎬ 四川 峨眉山 614200 )
摘 要: 峨眉拟单性木兰(Parakmeria omeiensis)是木兰科(Magnoliaceae)拟单性木兰属(Parakmeria)的常绿
乔木ꎬ属于国家Ⅰ级保护的极度濒危植物ꎮ 为探究峨眉拟单性木兰两性花中雄性败育发生的时期及花药不
同发育时期的生理生化特性ꎬ以两性花中的不育雄蕊和雄花中的可育雄蕊为材料ꎬ利用石蜡切片观察 2 种
雄蕊的花药发育过程ꎬ并测定不同发育时期的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸的含量ꎬ分析过氧化氢酶
(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性ꎮ 结果表明:(1)不育雄蕊与可育雄蕊在减速分裂时期出现明显差异ꎬ不
育雄蕊的绒毡层致密、没有发育ꎬ四分体未形成ꎬ随后解体ꎬ花粉囊中无花粉ꎻ可育雄蕊的绒毡层和小孢子母
细胞发育正常ꎬ成熟时花粉囊开裂ꎬ花粉粒溢出ꎮ (2)不育雄蕊的可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含
量ꎬ在减数分裂时期、单核期和花粉成熟期都显著低于可育雄蕊ꎮ (3)不育雄蕊 POD 活性整体呈上升趋势ꎬ
在减数分裂时期、单核期和花粉成熟期都显著高于可育雄蕊ꎻ不育雄蕊 CAT 活性整体呈下降趋势ꎬ显著低
于同时期的可育雄蕊ꎮ 综上认为ꎬ两性花中雄性败育发生在减速分裂时期ꎬ其败育的主要原因是物质能量
代谢降低ꎬ绒毡层没有进一步发育ꎬ不能给小孢子母细胞提供营养物质ꎻ过氧化氢酶及过氧化物酶的活性异
常ꎬ造成细胞内不能及时清除自由基ꎬ使小孢子母细胞的减数分裂受阻ꎬ无法形成四分体ꎮ 该研究结果为深
入开展峨眉拟单性木兰雄性不育的分子机制、性系统演化机制研究奠定了基础ꎮ
关键词: 峨眉拟单性木兰ꎬ 雄性不育ꎬ 花药发育ꎬ 生理生化特性ꎬ 形态学
中图分类号: Q944.5 文献标识码: A 文章编号: 1000 ̄3142(2024)01 ̄0126 ̄11
Cytomorphologyꎬ physiological and biochemical
characteristics of male sterility plant
in Parakmeria omeiensis
1ꎬ2ꎬ3ꎬ4∗ 2ꎬ3ꎬ4 2ꎬ3ꎬ4 2ꎬ3ꎬ4 1ꎬ2ꎬ3ꎬ4
YU Daoping ꎬ LI Cehong ꎬ LI Xiaojie ꎬ CHEN Xuling ꎬ XIE Kongping
收稿日期: 2023-03-04
基金项目: 四川省重点研发项目(2023YFS0378)ꎻ 2022 年中央级公益性科研院所基本科研业务费项目ꎻ 国际植物园保护联盟
项目(BGCI30414)ꎮ
第一作者: 余道平(1978-)ꎬ硕士ꎬ副研究员ꎬ主要从事珍稀濒危植物的保育研究ꎬ(E ̄mail)550265856@ qq.com.
通信作者
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