辣椒細胞質雄性不育系8214A的細胞生物學特性研究.pdf

1、辣椒(Capsicum annuum L.)是一種非常重要的蔬菜作物，具有顯著的雜種優(yōu)勢，細胞質雄性不育是辣椒雜優(yōu)利用的基礎。本研究以辣椒雄性不育系8214A及其相應的保持系8214B為試材，從花藥發(fā)育的超微結構和淀粉粒分布的細胞生物學特征方面進行了比較研究，研究結果如下：
　　 1、不育系和保持系花藥發(fā)育過程中花藥超微結構比較。保持系花粉母細胞時期，母細胞細胞核大，居細胞中央，細胞質濃厚，這時花藥壁已分化完全；在母細胞減數(shù)分裂

2、時期，母細胞體積增大，隨著細胞核消失，形成清晰可辨的染色體，這時藥壁絨氈層細胞體積徑向增大，細胞器變得豐富；到了四分體時期，四分體小孢子細胞細胞質濃厚，細胞器豐富，已開始形成花粉外壁，此時絨氈層細胞規(guī)則，細胞器豐富，在靠藥室一側的壁上積累孢粉素；在小孢子早期，小孢子細胞核大且位于中央，這時絨氈層細胞形狀變得不規(guī)則，開始呈現(xiàn)退化跡象；隨后，在小孢子細胞質中形成許多小液泡，小液泡融合形成大液泡，進入小孢子晚期，這時藥壁絨氈層細胞完全退化，僅

3、剩下殘跡；隨后小孢子完成第一次有絲分裂，形成含有大液泡的營養(yǎng)細胞和呈凸透鏡形的生殖細胞的二胞早期花粉；在二胞晚期及成熟花粉時期，隨著營養(yǎng)細胞大液泡的消失，在花粉細胞質中積累大量的淀粉粒，這時藥壁僅剩下表皮細胞和細胞壁加厚的藥室內(nèi)壁細胞。不育系在母細胞時期花藥的超微結構與保持系相似；在母細胞減數(shù)分裂第Ⅰ次分裂結束后形成的二分體時期，二分體小孢子細胞膜出現(xiàn)局部收縮和破裂，內(nèi)含物滲出，這時花藥壁絨氈層細胞呈明顯退化跡象，細胞形狀不規(guī)則，細胞電

4、子密度增大，細胞器空泡化，細胞核不完整，出現(xiàn)許多核小體；減數(shù)分裂完成后，由于藥室體積未增大，形成的四分體相互粘連，四分體小孢子不正常，細胞膜出現(xiàn)局部收縮和破裂，細胞質局部明顯收縮，未見花粉外壁的形成，這時絨氈層完全降解；隨后四分體小孢子細胞核形狀變得不規(guī)則和形成許多核小體，細胞質進一步收縮，最后四分體小孢子完全降解退化，僅剩下胼胝質空殼；在成熟時期，花藥空癟無花粉。
　　 2、用PAS反應對不育系與保持系花藥發(fā)育過程中淀粉粒分布

5、的細胞學特征比較。在減數(shù)分裂前，保持系花藥與不育系花藥的結構和淀粉粒分布相似。保持系花藥減數(shù)分裂后，藥壁絨氈層細胞開始液泡化并體積增大，在藥隔薄壁細胞中積累了許多較小的淀粉粒；在小孢子晚期，絨氈層細胞退化，在藥隔薄壁細胞中淀粉粒體積增大；在二胞花粉時期，隨著花粉大液泡的消失花粉中出現(xiàn)淀粉粒；花粉成熟時，其細胞質中積累了豐富的淀粉粒。不育系花藥減數(shù)分裂后，由于藥室腔的空間不能擴大，四分體被擠壓在一起，最終四分體小孢子敗育。不育花藥的維管組