不同育性枸杞小孢子减数分裂过程及其结构特征差异分析

摘要

【目的】系统比较可育系‘宁杞1号’和不育系‘宁杞5号’花药形态与小孢子发育的对应关系，明确枸杞小孢子败育的关键时期，并揭示两者超微结构的差异特征，为阐明宁夏枸杞雄性不育的分子调控机制提供理论依据。【方法】以宁夏枸杞可育系‘宁杞1号’和不育系‘宁杞5号’不同发育阶段的花蕾为试材，对小孢子发育过程进行表型观测和对比分析，并采用压片法和透射电镜技术对花粉母细胞减数分裂过程及小孢子败育结构特征进行观察。【结果】两种枸杞花粉母细胞减数分裂过程中染色体行为正常，均可形成正常的四分体。‘宁杞1号’形成的四分体继续发育，最后形成充满淀粉粒和脂滴的可育花粉粒；‘宁杞5号’四分小孢子在胼胝质中逐渐收缩、变形、解体，且超微结构显示‘宁杞5号’小孢子在胼胝质中形成初生花粉外壁，但靠近细胞壁的细胞质逐渐液泡化，细胞核凝集，最终完全解体消失。另外‘宁杞5号’绒毡层细胞的细胞壁还出现异常加厚现象，这也是其细胞程序性死亡异常的一个重要特征。【结论】不育花药败育时期发生在四分体时期，小孢子外的胼胝质不降解是败育的直接原因。推测由于绒毡层细胞发育异常，胼胝质酶缺乏或酶活性不足导致四分小孢子不能游离，最终引起雄性不育。

关键词

宁夏枸杞 / 雄性不育 / 小孢子发育 / 减数分裂