甘藍型油菜核質不育與雙隱性核不育花藥發(fā)育的細胞學研究

張詠梅,王開芳,張金文

(甘肅農業(yè)大學甘肅省作物遺傳改良與種質創(chuàng)新重點實驗室，甘肅 蘭州　730070)

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甘藍型油菜核質不育與雙隱性核不育花藥發(fā)育的細胞學研究

張詠梅,王開芳,張金文

(甘肅農業(yè)大學甘肅省作物遺傳改良與種質創(chuàng)新重點實驗室，甘肅 蘭州730070)

摘要：【目的】 了解甘藍型油菜(Brassica napus L.)不同類型雄性不育系的敗育時期與細胞學特征.【方法】 采用石蠟制片方法，對核質不育系‘105A’和雙隱性核不育系‘11AB-1’花藥從孢原細胞至成熟花粉形成各階段的發(fā)育進行研究.【結果】 ‘105A’的雄蕊大多數(shù)敗育時期較早，花藥發(fā)育受阻于孢原細胞分化期，無花粉囊形成；只有極少數(shù)雄蕊可正常發(fā)育至單核小孢子，此后至單核小孢子晚期開始發(fā)生異常，且花粉囊壁的絨氈層延遲退化.‘11AB-1’所有雄蕊均可正常發(fā)育形成大而圓的花粉囊，花粉囊內花藥發(fā)育可能受阻于造孢細胞和花粉母細胞增殖期，花粉母細胞形成數(shù)量少，且這少量的花粉母細胞不能進行正常的減數(shù)分裂.【結論】 大多數(shù)‘105A’花藥敗育發(fā)生在孢原細胞階段，極少數(shù)花藥敗育發(fā)生在單核小孢子晚期，屬無花粉囊敗育型為主，單核敗育型為輔；‘11AB-1’花藥發(fā)育屬于花粉母細胞敗育型之花粉母細胞死亡型.

關鍵詞：甘藍型油菜；雄性不育；減數(shù)分裂；花粉母細胞；花藥

雜種優(yōu)勢利用是提高作物產量、緩解產量與品質之間矛盾、增強品種抗(耐)逆性的一條有效途徑.油菜作為我國乃至全世界最主要的油料作物之一，由于為常異花授粉作物，存在顯著的雜種優(yōu)勢，油菜雜交種一般可增產20%～30%，好的組合增產幅度可達50%[1].利用細胞質雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)是目前甘藍型油菜雜種優(yōu)勢育種最重要的途徑[3-4].

雄性不育材料花藥敗育的細胞學研究是重要的基礎工作.正常雄蕊花藥發(fā)育過程主要包括孢原細胞時期、造孢細胞時期、花粉母細胞期、減數(shù)分裂期、單核花粉期、二核花粉期和三核花粉期.高等植物花藥敗育可以發(fā)生在小孢子發(fā)育的每一個時期[5]，通過對被子植物13個科26個屬的38種植物的小孢子敗育的研究，發(fā)現(xiàn)單子葉植物花藥敗育多發(fā)生在單核期至雙核期，雙子葉植物多數(shù)在造孢細胞至四分體期敗育較多[5-6].一般說來，不育系花粉的敗育或退化，大都經過3個時期：即造孢細胞和花粉母細胞增殖期；減數(shù)分裂期；單胞花粉期(或單核晚期)或稱雄配子體產生時期，大多數(shù)花粉是在這個時期敗育的[5].而且，不同類型的雄性不育系花藥敗育的特點也各不相同[7].余鳳群和傅廷棟根據油菜雄性不育發(fā)生的時期及特點，將不育系分成：無花粉囊敗育型、花粉母細胞敗育型和單核敗育型3類，其中花粉母細胞敗育又分為花粉母細胞死亡型、擬小孢子型和減數(shù)分裂異常型[8].Golver認為任何干擾雄蕊發(fā)育、胞原細胞分化或開花的基因突變，均有可能導致植物的雄性不育[9].

控制油菜雄性不育的遺傳基礎比較復雜，研究和比較同一物種在不同遺傳背景下的不育系花藥發(fā)育過程中表現(xiàn)的敗育時期和細胞學特點，是進一步深入研究雄性不育基因時空表達的基礎，也有助于揭示植物雄性不育機制[10].本研究以甘藍型油菜‘青雜5號’不育系‘Polima CMS 105A’和雙隱性核不育材料‘GMS 11AB-1’為試材，將兩者的不育花藥與‘青雜五號’恢復系‘1831R’可育花藥相比較，對小孢子發(fā)生和花粉發(fā)育過程進行研究，以確定花藥的敗育時期和敗育方式，為油菜雄性不育分子機制的研究和雜種優(yōu)勢的利用提供理論依據.

1材料與方法

1.1試驗時間及地點

本研究試驗材料于2013年4月至7月在甘肅農業(yè)大學試驗基地種植.3種材料的種子于2013年初春經低溫春化20 d后播種于陶制花盆中.出苗后進行正常的田間管理.石蠟制片和觀測試驗在甘肅農業(yè)大學研究測試中心和甘肅省作物遺傳改良與種質創(chuàng)新重點實驗室進行.

1.2供試材料

‘青雜5號’不育系‘Polima CMS 105A’、雙隱性核不育材料‘GMS 11AB-1’和‘青雜五號’恢復系‘1831R’.

1.3方法步驟

待油菜生長至現(xiàn)蕾期、初花期、盛花期時，根據花藥發(fā)育的不同時期選擇生長勢良好無病蟲害的植株，用鑷子摘取整束未開放的花序置于卡諾液(無水乙醇∶冰醋酸∶=3∶1)中固定.24 h后轉入70%酒精中保存.在70%乙醇下將花序中的花蕾分離，按不同大小將<0.5 mm、0.5～1 mm、1～3 mm、3～5 mm、5～7 mm、>7 mm的花蕾分別聚類.按常規(guī)石蠟切片程序制片：95%乙醇(含1%伊紅)洗滌2～3次(方便包埋時辨認材料)至材料不含冰乙酸氣味；無水乙醇脫水2次，每次2 h；通風櫥中二甲苯透明，逐步從無水乙醇過渡至二甲苯中，純二甲苯更換2次，每次1 h；浸蠟，切取少許碎蠟加入二甲苯中，待完全溶解后再不斷加入碎蠟，待至50%石蠟時需40～42 ℃浸蠟0.5～3 h，75%石蠟時需48～50 ℃浸蠟0.5～3 h， 56～58 ℃純蠟需更換3次，每次0.5～1 h；包埋；Leica切片機切片，切片厚度6 μm或8 μm；37 ℃充分烤片72 h；埃利希氏(Ehrlich’s)蘇木精-伊紅(HE)雙染法染色，染色時用4%鐵礬媒染20 min；流水沖洗10 min，0.5%蘇木精染色20 min；流水沖洗10 min，1%鐵礬分色8 s;水洗返藍10 min，此后逐級脫水，在含1%伊紅的95%酒精中復染；二甲苯透明；中性樹膠封片.Leica DM6000 B生物顯微鏡下對切片觀察并拍照.

2結果與分析

2.1‘青雜五號(305)’恢復系‘1831R’小孢子發(fā)育的細胞形態(tài)學觀察

2.1.1造孢細胞期對1831R的可育花蕾橫切面進行觀察發(fā)現(xiàn)，6個雄蕊發(fā)育正常(圖1-A)，花藥4個角隅已發(fā)育出孢原細胞，孢原細胞經平周分裂形成內、外2層(圖1-B)，外層的周緣細胞經過平周分裂和垂周分裂，由外向內逐漸形成藥室內壁、中層和絨氈層，與花藥表皮共同構成了花粉囊壁；內層的造孢細胞形成初生造孢細胞.

花藥中部的藥隔由薄壁細胞和維管束組成，藥隔連接著花粉囊，可提供花藥發(fā)育所需要的水分和養(yǎng)分(圖1-B).

2.1.2花粉母細胞和減數(shù)分裂初生造孢細胞經過分裂形成花粉母細胞.油菜花藥具有4個花粉囊，花粉囊飽滿呈圓形，其內充盈著大量正在發(fā)育的花粉母細胞(圖1-A).此時，花粉母細胞排列緊密均勻地分布在整個花粉囊中，為多邊形，細胞核大且染色較深，細胞質濃，沒有明顯的液泡，花粉母細胞之間，以及與絨氈層細胞之間有豐富的胞間連絲相連，將同一個花粉囊內的花粉母細胞連接成合胞體(圖1-C).絨氈層具有高度的代謝活性，這時的絨氈層細胞大，細胞核較大，細胞質濃，細胞器豐富(圖1-C～D).當進入減數(shù)分裂中期Ⅰ時，花粉母細胞變?yōu)闄E圓形(圖1-D).第1次減數(shù)分裂后，花粉母細胞形成二分體(圖1-E).之后再次分裂為四分體，形成的四分體呈正四面體形排列(圖1-F).此時絨氈層細胞發(fā)育達到頂峰.

在同一可育花藥的花粉囊中，花粉發(fā)育進程不同步，分裂相從未分裂的花粉母細胞、二分體、四分體都可同時觀察到(圖1-F).花粉母細胞減數(shù)分裂有連續(xù)型胞質分裂和同時型胞質分裂2種.

2.1.3小孢子釋放期四分體小孢子外周包被的胼胝質為絨氈層分泌的胼胝質酶水解，小孢子被釋放出來(圖1-G).此時小孢子為圓形，細胞質濃，無液泡，細胞核較大位于細胞中央(圖1-H).隨著單核小孢子逐漸發(fā)育，小孢子出現(xiàn)液泡，將細胞核擠向一邊，花粉粒呈三角花形(圖1-I).絨氈層細胞開始退化(圖1-H-I).

2.1.4雄配子體發(fā)育期 單核花粉經過1次不均等的有絲分裂形成二核花粉，形成一個大的營養(yǎng)核和一個小的生殖核.之后，生殖核再次有絲分裂形成2個精細胞.這時油菜花粉才發(fā)育為成熟的三核花粉(圖1-J).絨氈層細胞已完全解體(圖1-J-K).

花藥成熟，藥室細胞壁除外切向壁外，其他各面的壁多產生不均勻的條紋狀加厚，有利于藥室壁的縱向開裂，散出花粉(圖1-L).

2.2‘青雜五號(305)’不育系‘105A’小孢子發(fā)育的細胞形態(tài)學觀察

‘105A’的花蕾橫切面進行觀察發(fā)現(xiàn)，6個雄蕊發(fā)育不良，花藥發(fā)育不整齊，在花藥角隅處應形成花粉囊的位置，始終保持薄壁細胞狀態(tài)，不分化形成花粉囊；只有個別花藥的部分角隅發(fā)育出孢原細胞.花藥中部的藥隔發(fā)育完整(圖2-A).組成藥隔的薄壁細胞和維管束清晰明顯(圖2-B)，可為這少數(shù)正常發(fā)育的孢原細胞的生長提供養(yǎng)分.‘105A’由孢原細胞發(fā)育至四分體之前與恢復系可育花的花藥發(fā)育基本一致.具體表現(xiàn)為：孢原細胞向內發(fā)育由次生造孢細胞生長為花粉母細胞，向外發(fā)育由周緣細胞分裂形成花粉囊壁，絨氈層已經形成；花粉母細胞由多邊形的合胞體(圖2-C)生長變化為橢圓形(圖2-D)，進而經減數(shù)分裂形成二分體(圖2-E)，再次減數(shù)分裂形成四分體(圖2-F)，絨氈層細胞發(fā)育達到高峰.包裹四分體的胼胝質解體后，小孢子被釋放出來形成單核小孢子，絨氈層細胞開始退化.早期單核小孢子呈圓形，細胞質濃，細胞核位于細胞中央(圖2-G)，這與恢復系可育花同期小孢子形態(tài)結構相似.此后，花粉粒單核小孢子停止發(fā)育，此時細胞質染色較淡，核仁較小，出現(xiàn)液泡(圖2-G).單核晚期的小孢子敗育趨勢更加明顯，細胞核染色變淡，核仁開始消失.細胞質繼續(xù)液泡，內含物質明顯減少，細胞核消失，只有大的液泡和內空的花粉壁.切片結果表明花粉囊的絨氈層消失比較緩慢(圖2-G對圖1-H)，以至于花粉成熟時也沒有完全消失殆盡，中層消失.不育的花粉藥室皺縮變形，只剩下外殼(圖2-H-I).

2.3雙隱性核不育系‘11AB-1’小孢子發(fā)育的細胞形態(tài)學觀察

‘11AB-1’的花蕾橫切面進行觀察發(fā)現(xiàn)，6個雄蕊均可正常發(fā)育形成飽滿、大而圓的花粉囊(圖3-A).說明雄蕊原基四角隅的表皮細胞均能正常分化形成孢原細胞，孢原細胞經平周分裂進一步形成內、外2層，經分裂向外發(fā)育逐漸形成藥室內壁、中層和絨氈層，與花藥表皮共同構成了花粉囊壁；向內發(fā)育可形成初生造孢細胞、次生造孢細胞；中部的藥隔發(fā)育完整.組成藥隔的薄壁細胞和維管束清晰明顯(圖3-B).花粉囊內花藥發(fā)育可能受阻于造孢細胞和花粉母細胞增殖期，造孢細胞經多次分裂只能形成少量的花粉母細胞(圖3-C)，甚至有的花粉囊內無花粉母細胞形成，出現(xiàn)空囊(圖3-A-B).這少量的花粉母細胞質濃，核大，核仁清晰，胞間連絲豐富.此后花粉母細胞的繼續(xù)發(fā)育受阻，花粉母細胞停止生長，質濃但核仁消失，不能進行正常的減數(shù)分裂，絨氈層開始退化，至逐淅消失(圖3-D).花粉母細胞逐漸分解殆盡，花粉囊變成空腔(圖3-E).花藥全部癟縮變形，只剩下外殼(圖3-F).

A：6雄蕊(×50)；B：孢原細胞(×400)；C：多邊形花粉母細胞(×400)；D：橢圓形花粉母細胞(×400)；E：第1次減數(shù)分裂形成二分體(×400)；F：第2次減數(shù)分裂形成四分體(×400)；G：小孢子釋放期(×400)；H：單核小孢子(×400)；I：三角花形花粉粒(×400)；G：三核花粉粒(×400)；K：成熟花粉囊(×200)；L：花粉囊開裂(×200).圖1　‘1831R’可育花蕾小孢子發(fā)育的細胞學觀察Fig.1　Cytological observation of microspore genesis of ‘1831R’ in Brassica napus

A：示6個發(fā)育不全的雄蕊(×50)；B：發(fā)育不全的花藥(×200)；C：多邊形花粉母細胞(×400)；D：橢圓形花粉母細胞(×400)；E：第1次減數(shù)分裂形成二分體(×400)；F：第2次減數(shù)分裂形成四分體(×400)；G：單核小孢子(×400)；H：花藥敗育(×200)；I：個雄蕊敗育(×50).圖2　‘105A’小孢子發(fā)育的細胞學觀察Fig.2　Cytological observation of microspore genesis of ‘105A’ in Brassica napus

3討論

3.1不育系花藥敗育時期與特點

雄性不育材料花藥敗育的細胞學研究是重要的基礎工作.不同類型雄性不育系花藥敗育的時期和細胞的敗育特點各不相同.研究發(fā)現(xiàn)‘波里馬’不育系(還有‘nap’和‘陜2A’不育系)花藥發(fā)育受阻于孢原細胞階段，不形成花粉囊，屬無花粉囊型[1,10];蘿卜質不育系(‘Ogu’)花藥室內細胞敗育在四分體至單核花粉期之間，以單核期敗育為主，屬單核期敗育型[1];顯性細胞核雄性不育系‘宜3A’藥室內細胞出現(xiàn)敗育或異常是在花粉母細胞期，屬花粉母細胞敗育型[1]；生態(tài)不育系‘533S’的花藥發(fā)育受阻于孢原細胞時期，其主要特點是不能形成正常的孢原細胞進而分化出花粉囊，屬無花粉囊型敗育型[11]；而‘373S’小孢子在花粉母細胞時期出現(xiàn)異常，花藥敗育分別發(fā)生于單核小孢子早期[12]，‘H50S’花藥敗育分別發(fā)生于單核小孢子晚期[13]，兩者均屬單核敗育型；‘大白菜Ogura’不育系(‘OBY’‘OBK’‘OD5’)小孢子敗育均發(fā)生在單核早期，在開花前完全敗育，屬單核敗育型[14]；重疊隱性上位基因和一對上位抑制性基因控制的核不育系‘C022A’花藥在小孢子發(fā)生的不同階段均出現(xiàn)敗育現(xiàn)象，最早的敗育表現(xiàn)為花粉母細胞的退化解體，有些因花粉母細胞減數(shù)分裂異常不能形成小孢子四分體，還有的因小孢子在四分體中不能正常釋放而敗育，并伴隨著絨氈層細胞的畸形化、異常生長等現(xiàn)象[10]；受3對隱性基因互作控制的核不育材料‘1665’花藥在花粉母細胞減數(shù)分裂時期出現(xiàn)異常，部分花粉母細胞細胞分裂相不均等分裂或分裂異常，導致部分四分體形狀異常[15].諸多對不育系細胞學研究反映出花藥敗育是非常復雜和多途徑的.再次說明：對于不同種的植物，甚至同一種植物，不育系花粉的敗育形式和時期也各不盡同[5].本研究‘Polima CMS 105A’的花藥大多數(shù)敗育時期較早，花藥發(fā)育受阻于孢原細胞分化期，與前人發(fā)現(xiàn)pol胞質不育系的花藥發(fā)育受阻于孢原細胞分化期，無花粉囊形成的研究結論基本一致[1,10].但是，‘105A’個別花藥的1-2個角隅可正常發(fā)育，仍有極少量花粉囊內有花粉母細胞形成，經減數(shù)分裂至四分體形成過程與可育花一致，待小孢子被釋放出來形成了單核小孢子之后，單核小孢子的發(fā)育出現(xiàn)異常.花粉粒單核小孢子停止發(fā)育，細胞質變淡，核仁較小至逐漸消失，細胞核消失，出現(xiàn)液泡，且液泡化程度逐步加強，內含物質明顯減少，單核小孢子晚期只剩下大的液泡和內空的花粉壁，這部分敗育的花藥屬于典型的單核敗育型.這一結論與甘藍型油菜細胞質雄性不育系‘NCa’雄性敗育發(fā)生于單核花粉晚期的結果類似[4].由青海省農林科學院培育的‘青雜5號’是2006年通過國家審定的高產雙低高含油量甘藍型春油菜品種[16]，2008年-2012年連續(xù)5年被農業(yè)部確定為全國的主導油菜品種，曾在2010年、2011年先后創(chuàng)造了全國油菜單產6 072.0 kg/hm2和6 756.8 kg/hm2的歷史最高紀錄，已成為青海、甘肅、新疆、內蒙等春油菜省區(qū)的主栽品種和國家春油菜區(qū)域試驗的對照品種，并已走出國門在蒙古國大面積推廣種植.據報道，其親本不育系‘105A’屬于低溫不敏感性，具有不育性穩(wěn)定且徹底，花瓣張開角度大，結實指數(shù)和制種產量高的優(yōu)點[17].對其不育系花藥敗育的細胞學觀察發(fā)現(xiàn)：‘105A’表現(xiàn)出花藥敗育主要發(fā)生在孢原細胞階段，極少數(shù)可繼續(xù)發(fā)育的花藥也在單核小孢子晚期發(fā)生敗育，屬無花粉囊敗育型為主，單核敗育型為輔，這可能是‘105A’雖可產生微量花粉，但不育性穩(wěn)定且徹底的主要原因.

A：6個雄蕊(×50)；B：完整的雄蕊(×200)；C：花粉母細胞(×200)；D：花粉母細胞不能進行減數(shù)分裂(×400)；E：3-5 藥室空腔(×200)； F：6個雄蕊敗育(×50).圖3　‘11AB-1’小孢子發(fā)育的細胞學觀察Fig.3　Cytological observation of microspore genesis of 11AB-1 in Brassica napus L.

本研究材料雙隱性核不育‘11AB-1’花藥敗育方式和時期完全有別于‘Polima CMS 105A’.花藥發(fā)育受阻于花粉母細胞期，花粉母細胞形成數(shù)量少，不能進行正常的減數(shù)分裂，難以形成正常的花粉，屬于花粉母細胞敗育型，之花粉母細胞死亡型.與聶明建[18]對隱性核不育‘86A’花藥細胞學觀察結果較為一致.‘86A’花藥壁發(fā)育正常，前期亦能發(fā)育形成造孢細胞，分化出花粉母細胞，花藥室也明顯可見，但在此時，有的花藥室開始解體，有的發(fā)育卻正常，花粉母細胞敗育存在不同步現(xiàn)象，但完全不產生花粉.花粉母細胞進入減數(shù)第一分裂后，細胞的原生質開始濃縮、收縮，隨后解體，最后完全消失，形成空的花粉囊，不能通過減數(shù)分裂，和‘11AB-1’一樣，同屬花粉母細胞敗育型.

3.2不育系花藥敗育可能原因的探討

油菜細胞核雄性不育是由隱性基因控制的.在被子植物的小孢子發(fā)生、發(fā)育及花粉成熟過程中，一系列的細胞和生化變化是由許多核基因控制的.只要這些基因中的某個基因的結構或表達發(fā)生變異，就會引起小孢子發(fā)生、發(fā)育或花粉成熟的異常，從而導致植株表現(xiàn)出雄性不育[19]觀察發(fā)現(xiàn)，‘11AB-1’所有雄蕊均可正常發(fā)育形成飽滿、大而圓的花粉囊，形成花粉囊壁的重要組成部分—絨氈層發(fā)育正常；所有花粉囊內，花粉母細胞形成數(shù)量少，且這些少量的花粉母細胞不能完成減數(shù)分裂，說明由孢原細胞分化為周緣細胞和造孢細胞后，與周緣細胞繼續(xù)生長有關的基因表達正常，而與造孢細胞繼續(xù)分化有關的基因可能發(fā)生了突變，影響了造孢細胞向花粉母細胞的分化；也可能是與調控花粉母細胞進行減數(shù)分裂的相關基因發(fā)生了變異.

絨氈層細胞含有較多的RNA、蛋白質和酶，并含有豐富的油脂、類胡蘿卜素和孢粉素等物質，它對花粉的發(fā)育形成起著重要的營養(yǎng)和調節(jié)作用.絨氈層細胞能合成和分泌胼胝質酶，使單核花粉?；ハ喾蛛x而保證正常發(fā)育.大量研究表明，多數(shù)植物不育系花藥敗育與花粉的哺育組織絨氈層的異常有關，因為絨氈層能提供小孢子發(fā)育過程中所需要的營養(yǎng)成分和信號，尤其是花粉壁發(fā)育所需要的脂類物質和蛋白質[20-22].Scoles等將絨氈層的異?，F(xiàn)象分為2類：一類是絨氈層細胞維持分生細胞性質，過度生長膨大并侵占藥室而擠壓小孢子；另一類是絨氈層細胞提早解體，不能及時分泌胼胝質酶，使小孢子無法從四分體中釋放出來，同時解體的細胞內含物常融合形成周原質團，侵入藥室引起小孢子敗育[23].本研究材料‘105A’切片結果表明花粉囊的絨氈層消失比較緩慢，以至于在等同于可育花花粉成熟期也沒有完全消失殆盡，且中層消失.很顯然這一結論并不符合Scoles所描述的2種現(xiàn)象.那么，‘105A’單核小孢子敗育是否也與絨氈層延遲退化有關呢?如果有相關性，或許可以解釋為，絨氈層細胞延遲退化，占用了部分營養(yǎng)物質，造成單核小孢子營養(yǎng)供給缺乏，從而影響了小孢子的發(fā)育.因為絨氈層細胞提前退化或延緩退化以及過度生長等異?，F(xiàn)象，影響了不育系花粉的營養(yǎng)供應，而導致花粉敗育，這也可能是造成花粉不育原因之一[5].此外，大量研究表明，線粒體基因及其表達產物與細胞質雄性不育直接相關[24].‘105A’少量能發(fā)育至花粉母細胞的花藥最終敗育可能與線粒體基因或片段有關.具體造成花藥敗育的影響因素還有待于進一步探索、研究.

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(責任編輯李辛)

Cytology of anther development of genic-cytoplasmic and double recessive genetic sterile inBrassicanapus

ZHANG Yong-mei,WANG Kai-fang,ZHANG Jin-wen

(Gansu Agricultural University,Gansu Key Lab of Crop Improvement & Germplasm Enhancement,Lanzhou 730070,China)

Abstract：【Objective】 Understanding male sterility periods and cytological characteristics of male sterile line in Brassica napus.【Method】 Paraffin section method was used to compare stamens ontogeny of genic-cytoplasmic male sterile (GCMS) line ‘105A’ with that of genic male sterility (GMS) line ‘11AB-1’ at various stages from sporogonium to pollen formation.【Result】 Most stamens of ‘105A’ aborted at the earlier stage.The development of anther was blocked in sporogonium differentiation without pollen sac formation.Only a very few stamens could develop to mono-nucleus microspore (MNM) stage,then became abnormal at the later MNM stage,and tapetum cells of anther wall lingeringly degenerated.All stamens of ‘11AB-1’ normally developed into big and circular pollen sac.The development of anther maybe was blocked at sporogenous cell and pollen mother cell (PMC) proliferating phase.A small number of PMC were formed and could not proceed normal meiosis.【Conclusion】 Most anther of ‘105A’ aborted at sporogonium stage and a very few anther abortion occurred at the later MNM stage,therefore ‘105A’ is mainly of no-pollen abortion,MNM abortion as supplementary factor.‘11AB-1’ is of pollen mother cell death.

Key words：Brassica napus；male sterile;meiosis;pollen mother cell;anther

通信作者：張金文， 教授，博士生導師，研究方向為作物遺傳育種.E-mail:jwzhang305@163.com

基金項目：甘肅省高等學校基本科研業(yè)務費(035-041018)；甘肅省干旱生境作物學重點實驗室-省部共建國家重點實驗室培育基地開放基金(GSCS-2012-07).

收稿日期：2015-03-17；修回日期：2015-06-01

中圖分類號：S 634.3

文獻標志碼：A

文章編號：1003-4315(2016)02-0061-08

第一作者：張詠梅(1974-)，女，博士，副研究員，研究方向為牧草種質資源與育種.E-mail:zym824@sina.com