西瓜雄性不育系花蕾不同发育时期生理特性的变化

Physiological characteristics changes of flower buds of watermelon male sterile lines in different developmental stages

摘要

比较西瓜雄性不育株和可育株雄花蕾不同发育时期抗氧化酶活性、代谢物质及内源激素含量的变化，以探究西瓜雄性不育生理生化机制。以西瓜雄性不育系 GMS4 为试材，测定分析雄花蕾不同发育时期的生理生化指标。结果表明，在整个花蕾发育时期，不育株 SOD 活性和 CAT 活性整体下降，POD 活性整体上升。不育株雄花蕾整个时期可溶性蛋白含量均低于可育株，脯氨酸含量不育株呈下降趋势，而可育株与其相反。不育株和可育株雄花花蕾中的 IAA、ABA、ZR、GA₃和 JA 等内源激素含量差异明显，且变化趋势不同。结果表明，抗氧化酶活性、代谢物质和内源激素含量的变化可能与西瓜花药败育有关。

Abstract

In order to explore the physiological and biochemical mechanism of male sterility in watermelon, the changes of antioxidant enzymes, metabolic substances and endogenous hormones in male flower buds of male sterile strains and fertile strains were compared at different developmental stages. Using the male sterile line GMS4 of watermelon as the test material, the physiological and biochemical indicators of male bud at different developmental stages were determined. The results showed that the SOD and CAT activities decreased overall and while the POD activity increased during the whole bud development period. The soluble protein content of male buds of sterile strains was lower than that of fertile strains, and the proline content of male buds of sterile strains showed a decreasing trend, while that of fertile strains was the opposite. The content of IAA, ABA, ZR, GA₃ and JA endogenous hormones in male flower buds bewteen sterile and fertile strains were significantly different, and the change trend was different. The results showed that the changes of antioxidant enzyme activity, metabolic substances and endogenous hormone contents might be related to watermelon anther abortion.

关键词

西瓜 / 雄性不育 / 抗氧化酶 / 代谢物质 / 内源激素

Key words

Watermelon / Male sterility / Antioxidant enzymes / Metabolic substances / Endogenous hormone

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基金资助

财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系(CARS-25)

河南省农业科学院优秀青年科技基金项目(2022YQ12)

河南省农业科学院自主创新资助项目(2024ZC031)

河南省重大科技专项(221100110400)