CAJ | 학술논문

为进一步探寻小麦不育系的不育机制和籽粒不饱满的生理机制,以冀5418核基因为遗传背景,对同核异质K、V、T型不育系叶片、幼穗和籽粒中的腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADP-glucose pyrophosphorylase,AGPase)活性和淀粉积累量进行了动态观测,并与各自的保持系进行了比较.在雌雄蕊原基分化期,不育系幼穗中AGPase活性较保持系高9-33-27.94 μmol g-1 FW h-1,差异达极显著水平(F=133.81,P<0.0001);而在四分体期,不育系幼穗中该酶活性极显著低于保持系(F=13.97～75.20,P<0.0001),差异为4.27～7.44 μmolg-1 FW h-1.雌雄蕊原基分化期至四分体时期,不育系叶片中AGPase活性较保持系高7.39～80.77μmol g-1 FW h-1,差异极显著(F=135.76～5454.28,P<0.0001).不育系强、弱势粒中总淀粉、直链淀粉和支链淀粉积累量、AGPase平均活性、淀粉含量及直,支比均极显著低于保持系,且这些指标均表现为强势粒显著高于弱势粒.Logistic方程显示,不育系籽粒淀粉积累量的减少主要南淀粉积累速率降低引起;籽粒AGPase活性与淀粉积累速率显著或极显著正相关(r=0.4460～0.7150,P=0.0004～0.0487);灌浆期,叶片中AGPase活性与光合速率呈负相关(r=-0.28634,P=0.2823).因此,雄性不育的可能原冈是雌雄蕊原基分化期幼穗和叶片中AGPase活性高,幼穗发育所需能最供应不足;而四分体期幼穗AGPase活性低,影响花粉中淀粉积累.不育系对籽粒AGPase活性具有明显的不良胞质效应,降低ADPG供应水平,影响淀粉的积累,以及旗叶AGPase活性对净光合速率的不良影响,是籽粒不饱满的重要原因之一.
위진일보탐심소맥불육계적불육궤제화자립불포만적생리궤제,이기5418핵기인위유전배경,대동핵이질K、V、T형불육계협편、유수화자립중적선감이린산포도당초린산화매(ADP-glucose pyrophosphorylase,AGPase)활성화정분적루량진행료동태관측,병여각자적보지계진행료비교.재자웅예원기분화기,불육계유수중AGPase활성교보지계고9-33-27.94 μmol g-1 FW h-1,차이체겁현저수평(F=133.81,P<0.0001);이재사분체기,불육계유수중해매활성겁현저저우보지계(F=13.97～75.20,P<0.0001),차이위4.27～7.44 μmolg-1 FW h-1.자웅예원기분화기지사분체시기,불육계협편중AGPase활성교보지계고7.39～80.77μmol g-1 FW h-1,차이겁현저(F=135.76～5454.28,P<0.0001).불육계강、약세립중총정분、직련정분화지련정분적루량、AGPase평균활성、정분함량급직,지비균겁현저저우보지계,차저사지표균표현위강세립현저고우약세립.Logistic방정현시,불육계자립정분적루량적감소주요남정분적루속솔강저인기;자립AGPase활성여정분적루속솔현저혹겁현저정상관(r=0.4460～0.7150,P=0.0004～0.0487);관장기,협편중AGPase활성여광합속솔정부상관(r=-0.28634,P=0.2823).인차,웅성불육적가능원강시자웅예원기분화기유수화협편중AGPase활성고,유수발육소수능최공응불족;이사분체기유수AGPase활성저,영향화분중정분적루.불육계대자립AGPase활성구유명현적불량포질효응,강저ADPG공응수평,영향정분적적루,이급기협AGPase활성대정광합속솔적불량영향,시자립불포만적중요원인지일.