论文简介：

硕士论文-辣椒细胞质雄性不育小孢子发育的细胞学观察与比较，52页，29310字
摘 要
本文以辣椒细胞质雄性不育系 95-1A 、保持系 95-1B 和恢复系 95-1C 为材料，通过
石蜡切片观察和比较三者花药发育的过程，发现了辣椒细胞质雄性不育系 95-1A 存在花
药结构异常及小孢子母细胞减数分裂的异常。主要研究内容如下：
1、辣椒细胞质雄性不育系与保持系花药发育生物学特征的明显差异， 表现在花蕾发育
的后期, 辣椒细胞质雄性不育系花丝短小，呈淡紫色，柱头略高于花药，花药开裂后
未见成熟花粉粒，仅在开裂处呈现一条白色的带。辣椒保持系花药饱满，呈淡紫色，
柱头基本与花药齐平，花药开裂后花粉布满整个花药。
2、辣椒细胞质雄性不育系小孢子败育最早发生于小孢子母细胞形成时期，在减数分裂
的整个过程中都观察到异常发育。在减数分裂早期，部分花药的小孢子母细胞呈不
规则的多边形和三角形，且排列不规则。减数分裂的中期 Ι 可观察到同源染色体对
排列在赤道板上，整个细胞异常伸长，即使能够发育到末期 Ι，细胞也表现为异常伸
长；而保持系小孢子母细胞呈规则的椭圆形。不育系少量小孢子母细胞可以形成四
分体，但四分体不正常，不同于保持系呈正四面体的四分体。在辣椒雄性不育系花
药中可以观察到畸形单核小孢子形成，但小孢子被伸长的、或者液泡化的内侧绒毡
层挤压最终败育，解体的小孢子与降解的绒毡层形成一条染色很深的带。不育系的
花粉囊中没有成熟花粉粒形成。
2、辣椒雄性不育系的绒毡层发育异常是引起小孢子败育的重要原因。在小孢子母细
胞时期，部分花药药室中内侧绒毡层细胞异常伸长，导致小孢子母细胞减数分裂
早期阶段败育; 而部分花药药室的内侧绒毡层早期发育正常，使部分小孢子能发
育到单核小孢子阶段。辣椒雄性不育系小孢子四分体时期绒毡层有两种表现形
式：1）部分花药的外侧绒毡层在四分体时期就提前解体，解体后的绒毡层细胞
与败育的四分体混融在一起形成染色很深的带状物；内侧绒毡层细胞伸长积压药
室，使得药室空间很小。2）内侧绒毡层异常伸长，外侧绒毡层没有提前解体，
药室并不狭窄，但形成的四分体结构异常。到单核小孢子时期，绒毡层细胞严重
液泡化，细胞粘连，染色浅显。
3、辣椒保持系绒毡层在造孢细胞时期，与雄性不育系没有明显的区别。但是, 辣椒
保持系内侧绒毡层在小孢子母细胞时期却有较大液泡。外侧绒毡层在减数分裂末
期 Ι 开始解体，内侧绒毡层在四分体时期才；有较大液泡，出现多核仁现象，内
侧绒毡层细胞并不伸长，外侧绒毡层到单核小孢子阶段基本解体。
4、在小孢子发育的早期阶段，保持系与不育系维管束在结构和数量方面没有显著的
差别。到小孢子发育的后期，即四分体小孢子时期，不育系维管束结构萎缩，维
管束细胞变得比较细小，推测维管束细胞可能是在小孢子败育以后，其运输营养
功能的减弱，或者维管束细胞无营养运输，造成细胞的退化或者是萎缩。
关键词：辣椒（Capsicum annuum L.）；细胞质雄性不育；小孢子发育；减数分裂；
绒毡层
目录
摘要…………ⅰ
英文摘要………………….………..ⅲ
缩略语………………….…………ⅴ
前言…………1
文献综述……..…….…2
1 植物雄性不育的类型………….......………2
2 植物雄性不育性的遗传机制…………………2
2.1 细胞核雄性不育.....…………2
2.2 细胞质雄性不育….. ………..…. 3
3 细胞质雄性不育的细胞学基础…………………......…………….….3
4 雄性不育发生的细胞学特征 …………….....4
4.1 绒毡层的功能特征………….………….... 4
4.2 维管束的结构异常…………..…………..5
4.3 染色体减数分裂异常………………….....5
4.4 减数分裂后的败育………..…………………6
5 几种重要的茄科植物雄性不育的研究进展 … … … … … … …… … … … … … … 6
5.1 辣椒雄性不育的研究……………………..6
5.2 番茄雄性不育的研究…………………….. 8
5.3 茄子雄性不育的研究…………………..…8
5.4 烟草雄性不育的研究………………..……8
6 辣椒雄性不育的应用..9
7 高等植物雄性不育的温敏特性……………....10
材料与方法…..…….. 12
1 试验材料...………….12
2 研究内容与方法………..……………...……12
2.1 花器形态观察……………………..……….12
2.2 石蜡切片法……… ………… ………….....12
2.3 花药发育的压片法 … … … … … … … … 13
结果与分析……………14
1 辣椒细胞质雄性不育系与保持系生物学特征比较……………….…..14
1.1 辣椒雄性不育系与保持系植株形态特征的比较……… …… …… ……… …. ……… …. 14
1.2 辣椒雄性不育系与保持系花器形态特征的比较…………………….14
1.3 辣椒雄性不育系与保持系果实形态特征的比较……..…………....14
2 辣椒花蕾外部形态与小孢子发育时期的对应关系 …………………14
3 辣椒保持系花粉母细胞减数分裂的观察…………….. ………...…. 15
4 辣椒细胞质雄性不育系、保持系和恢复系小孢子发育的比较…….…...15
4.1 辣椒雄性不育系小孢子的发育………………….………………..16
4.2 辣椒保持系小孢子的发育…………...……17
4.3 辣椒恢复系小孢子的发育……………...…18
5 辣椒雄性不育系、保持系和恢复系绒毡层及维管束组织的发育……….………………...….18
5.1 辣椒雄性不育系绒毡层细胞的发育………………..……………..18
5.2 辣椒保持系、恢复系绒毡层细胞的发育…..18
5.3 辣椒雄性不育系与保持系药隔维管束的观察……. ………………19
讨论………..…….……20
1 辣椒花蕾外部形态与小孢子发育时期的对应关系……………………..……..20
2 辣椒保持系减数分裂过程的观察………….…….…20
3 辣椒细胞质雄性不育的细胞学特征………………...20
3.1 辣椒雄性不育系花粉败育的时期…………..……20
3.2 辣椒雄性不育系花粉败育与绒毡层的关系…..…21
3.3 辣椒雄性不育系花粉败育与维管束的关系………………….…………21
结论……………………..…….…22
参考文献…...…………...23
附录……... …………….……….….26
致谢…………34
导师组意见…35
学位论文独创性声明及学位论文版权使用授权书………36
攻读学位期间发表文章……………37

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