辣椒细胞质雄性不育花药败育和淀粉粒分布的细胞学观察.pdf

第4l卷第4期 分子细胞生物学报 V01．41．No．4 2008年8月 2008 ofMolecul盯CeU August Joumal Biology 辣椒细胞质雄性不育花药败育及淀粉粒分布的细胞学观察宰 邱义兰- 刘珠丽1 李 红1 陈 松1 陈良碧1 田惠桥2竹 (1湖南师范大学生命科学学院，长沙41008l；2厦门大学生命科学学院，厦门36l005) 摘要 用PAS反应对辣椒细胞质雄性不育系8214A和保持系8214B花药中的淀粉粒分布进行研 究。在减数分裂前。保持系花药与不育系花药的结构和淀粉粒分布相似。保持系花药减数分裂后。 药壁绒毡层细胞开始液泡化并体积增大．在药隔薄壁细胞中积累了许多较小的淀粉粒；在小孢子 晚期．绒毡层细胞退化．在药隔薄壁细胞中淀粉粒体积增大：在二胞花粉时期。随着花粉大液泡 的消失花粉中出现淀粉粒：花粉成熟时．其细胞质中积累了丰富的淀粉粒。不育系花药减数分裂 后．由于药室腔的空间不能扩大．四分体被挤压在一起。最终四分体小孢子败育。不育花药的维 管组织发育正常。但较多的淀粉粒积累在药隔薄壁细胞中。该种辣椒雄性不育系中。花粉的败育 发生在四分体时期。绒毡层细胞结构异常可能影响糖类物质向药室的正常转运。该种辣椒雄性不 育系的绒毡层异常与花粉败育有关。 关键词：辣椒细胞质雄性不育花药淀粉 遗传性雄性不育在植物界中是一种常见现象．据 雄性不育系8214A及其相应的保持系8214B．种 植于湖南师范大学生命科学学院植物生理研究室网 统计已经在43科，162属，320个种和297个种间杂 种中发现了雄性不育现象[1】。由于雄性不育是作物杂 室内。 种优势利用的基础．多年来对雄性不育机理的探索一 通过压片方法先对花药的发育时期做初步确 直是个非常活跃的研究领域．近年来对雄性不育的分 定。将不育系和保持系各个时期的花药用2．5％戊 子生物学研究进展很快．不断地发表了有关雄性不育 二醛和1％锇酸进行双重固定．常规电镜方法脱 的综述性文章酬。对雄性不育花药结构的研究是连接 水、渗透并包埋在Spurr环氧树脂中，用kica— 雄性不育的分子水平研究和个体调控育性变化的中间 UCTR超薄切片机切1汕m厚的半薄切片。将半薄切 环节．对花药细胞结构与功能的分析以及花药细胞中 片按照胡适宜和徐丽云的高碘酸一席夫反应方法 重要的细胞生物学事态的分析是认识不育基因调控花 (PAS)鉴别淀粉…】。每个时期染色5个花药的切 粉败育过程的基础嘲。辣椒是一种重要的蔬菜作物， 片，用Olympus显微镜观察和拍照。 杂种优势利用的潜力很大。有关辣椒细胞质雄性不育 2 结 果 的研究还很薄弱．主要是显微观察败育花药的时期和 特征阳0】。然而。花药的发育是一个十分复杂的过程， 2．1保持系花药的发育及淀粉粒的分布 多糖和脂类营养物质代谢过程也呈现出一定的特征和 在花粉母细胞时期．药室内的花粉母细胞呈马 多样性．花药中营养物质代谢异常也是导致花粉败育 蹄形双列式排列，细胞核较大。花药壁已形成，但 的一个重要原因[M引。辣椒成熟花粉中的养分贮存物 组成花药壁的细胞还没有完全分化。花药壁由外至 是淀粉．其花药发育中糖的代谢特征值得进行探索。 内可区分为一层表皮、2—3层药室内壁、1—2层中 本文观察了辣椒保持系8214B花药发育和细胞质不育层和一层与花粉母细胞紧邻的绒毡层细胞。此时． 系8214A中的淀粉粒分布．探讨辣椒花药中淀粉粒 的分布特征和不育花药中淀粉粒分布的变化。 本文2008年2