全 文 ：摇 核 农 学 报摇 圆园员缘袁圆怨渊员员冤院圆园苑员 耀 圆园苑远允燥怎则灶葬造 燥枣 晕怎糟造藻葬则 粤早则蚤糟怎造贼怎则葬造 杂糟蚤藻灶糟藻泽
收稿日期院圆园员源鄄园愿鄄圆远摇 接受日期院圆园员源鄄员员鄄员园
基金项目院国家自然科学基金渊猿员员园员员愿园冤袁国家芝麻产业技术体系渊悦粤砸杂 原 员缘冤
作者简介院刘红艳袁女袁助理研究员袁主要从事芝麻遗传育种研究遥 耘鄄皂葬蚤造院 造蚤怎澡燥灶早赠葬灶岳 糟葬葬泽援 糟灶
通讯作者院赵应忠袁男袁研究员袁主要从事芝麻遗传育种研究遥 耘鄄皂葬蚤造院 扎澡葬燥扎赠远猿岳 员远猿援 糟燥皂
文章编号院员园园园鄄愿缘缘员渊圆园员缘冤员员鄄圆园苑员鄄园远
芝麻显性核不育系花蕾发育过程中游离
氨基酸的变化
刘红艳摇 杨敏敏摇 赵应忠
渊中国农业科学院油料作物研究所 辕农业部油料作物生物学与遗传育种重点实验室袁湖北 武汉摇 源猿园园远圆冤
摘摇 要院为探明芝麻显性细胞核雄性不育系 宰员园怨愿粤发育过程中花药败育的生理生化机制袁利用酸水解
法分析芝麻显性细胞核雄性不育花蕾与正常可育花蕾发育过程中 圆园 种游离氨基酸含量的动态变化遥
结果表明袁在花蕾发育过程中大部分氨基酸含量都是不育低于可育袁表明氨基酸缺乏可能是导致花粉败
育的重要原因曰花蕾中主要的游离氨基酸为天冬氨酸尧苏氨酸尧谷氨酸尧赖氨酸尧脯氨酸尧精氨酸袁占氨基
酸总含量的 苑园豫以上袁其中脯氨酸含量在四分体期的不育花蕾和可育花蕾中差异十分明显袁可能是造
成花粉败育的主要因素遥 本研究阐明了芝麻雄性不育的生理生化基础袁为芝麻显性雄性不育败育机理
研究提供了科学依据遥
关键词院芝麻曰显性核不育曰花蕾曰游离氨基酸
阅韵陨院员园郾 员员愿远怨 辕 躁援 蚤泽泽灶援 员园园鄄愿缘缘员郾 圆园员缘郾 员员援 圆园苑员
摇 摇 芝麻渊杂藻泽葬皂怎皂 蚤灶凿蚤糟怎皂 蕴援 冤是一种古老而又重要
的油料作物袁芝麻种子的含油量高达 缘园豫 耀 远园豫 袁而
且富含抗氧化和抗高血压的物质袁长期被作为传统健
康食品加以应用咱员 原 猿暂 遥 中国是世界芝麻重要生产国袁
最高年产芝麻籽 怨园 万 贼袁但随着人们生活水平的提高袁
芝麻消费量稳步增长袁导致我国每年进口芝麻籽 猿园 万
贼遥 因此袁进一步提高芝麻的单产水平袁满足国内消费
需求袁是育种家面临的迫切任务遥
芝麻存在强大的杂种优势袁利用杂种优势是提高
产量的重要途径咱源 原 员员暂 遥 目前我国在生产上利用的主
要是隐性细胞核雄性不育袁而中国农业科学院油料作
物研究所利用野生资源选育的显性细胞核雄性不育系
宰员园怨愿粤败育彻底袁不育性稳定袁无不良胞质效应袁在
育种中具有重要的利用潜力咱员圆暂 遥 因此深入研究其败
育的生理生化机制袁对更好利用该雄性不育系具有重
要意义遥 然而这方面的研究多见于小麦咱员猿暂 尧棉花咱员源暂 尧
油菜咱员缘暂 尧玉米咱员远 原 员苑暂等大宗作物袁在芝麻上鲜有报道遥
游离氨基酸是蛋白质合成的前体袁尤其是脯氨
酸袁在花的性别分化中起着十分重要的作用袁是花粉
代谢活动中一种极其活跃的物质袁为花粉粒萌发和
花粉管伸长提供能量尧还原力和碳骨架咱员愿暂 遥 蒋梁材
等咱员怨暂通过对细胞质不育与细胞核不育甘蓝型油菜研
究发现袁随着花蕾的发育袁雄性不育系的游离脯氨酸
含量逐渐降低袁而正常可育株则大量积累袁天门冬氨
酸尧苏氨酸尧谷氨酸尧丙氨酸含量降低袁不育花蕾与可
育花蕾中半胱氨酸差异明显遥 龚莉等咱圆园暂研究了油菜
转基因工程雄性不育系湘 员缘粤 花药中的游离氨基酸
含量袁结果发现游离氨基酸中的脯氨酸含量也是不
育系低于保持系遥 宋宪亮等咱圆员暂对棉花 皂泽缘皂泽远 核雄
性不育花药中游离氨基酸的研究表明袁不育花药蛋
白质氨基酸组成异常袁游离天门冬氨酸尧游离谷氨酸
含量明显高于可育花药袁游离脯氨酸尧游离苯丙氨酸
含量明显低于可育花药遥 因此袁不育花药中缺乏淀
粉积累和游离天门冬氨酸尧谷氨酸含量异常与花粉
败育有关遥
本研究以芝麻显性细胞核雄性不育系 宰员园怨愿粤为
材料袁分析了花蕾发育过程中游离氨基酸的差异袁以期
阐明芝麻雄性不育的生理生化基础袁为探明芝麻显性
雄性不育败育机理提供依据遥
员苑园圆
核摇 农摇 学摇 报 圆怨 卷
员摇 材料与方法
员郾 员摇 取样方法
随机选取生长势相近的芝麻显性雄性不育两用系
宰员园怨愿粤月中不育株和可育株各 圆园 株遥 在盛花期早上
远颐 园园 原 愿颐 园园袁剪断主茎中上部及顶端花序袁立即放入冰
盒中带回实验室袁剥取 缘 个不同发育时期的花蕾分别
混均匀袁分成小包装袁称重后放入液氮中速冻袁然后置
于 原苑园益低温冰箱保存遥 为便于操作袁在结合镜检结
果的基础上袁根据花蕾大小将花药发育划分为 缘 个时
期院淤孢原细胞期渊花蕾 约 员皂皂冤袁于花粉母细胞期渊花
蕾 圆 耀 猿 皂皂冤袁盂四分体期渊花蕾 猿 耀 缘皂皂冤袁榆小孢子
期渊花蕾 缘 耀 圆缘皂皂冤袁虞成熟花粉粒期渊花蕾 跃 圆缘皂皂冤遥
花蕾大小以花托至花蕾顶部的长度为准咱员圆暂 遥
员郾 圆摇 游离氨基酸含量测定
准确称取鲜样 猿 早 置于研钵中袁加入 缘 皂蕴 园郾 园圆
皂燥造窑蕴 原员 匀悦造 迅速研磨袁并转入离心管中袁 员圆 园园园
则窑皂蚤灶 原员离心 员园 皂蚤灶袁重复提取 员 耀 圆 次袁合并上清液备
用遥 将样品抽真空袁密封试管袁置于 员员园 依 员益的恒温
干燥箱内水解 圆源 澡后取出冰浴袁后转入容量瓶中定容
至 缘园 皂蕴遥 取 员 皂蕴 溶液真空干燥后袁加 员 皂蕴 责匀 值
圆郾 圆 的柠檬酸钠缓冲液溶解袁最后在 月蚤燥糟澡则燥皂 圆园 氨基
酸分析仪渊英国百康公司冤上定量测定咱圆圆 原 圆猿暂 遥
员郾 猿摇 数据统计分析
所有样品均重复测定 猿 次袁取平均值进行比较遥
差异显著性测验在 阅孕杂 愿郾 园 软件中进行袁其它数据分
析和图表制作在 酝蚤糟则燥泽燥枣贼 耘曾糟藻造 圆园园猿 中进行遥
圆摇 结果与分析
圆郾 员摇 游离氨基酸含量的总体分析
在 圆圆 种游离氨基酸中袁本研究共检测到 圆园 种氨
基酸渊表 员冤袁而牛磺酸和羟基脯氨酸在不育和可育花
蕾中均未检测出袁说明这 圆 种氨基酸在芝麻花蕾中含
量非常低或无遥 在检测出的 圆园 种氨基酸中袁天冬氨
酸尧苏氨酸尧谷氨酸尧赖氨酸尧脯氨酸尧精氨酸在不育花
蕾和可育花蕾中的含量均较高渊缘 个发育时期的累加
值见表 圆冤袁含量之和达到总氨基酸含量的 怨园豫左右袁
其它氨基酸的含量较低袁尤其是甘氨酸尧胱氨酸尧蛋氨
酸尧异亮氨酸尧酪氨酸尧鸟氨酸尧色氨酸在不育花蕾和可
育花蕾中的含量均很低袁含量之和仅为总氨基酸含量
的 员园豫左右遥
在花蕾发育过程中袁将同一时期的不育花蕾和可育
花蕾中氨基酸含量进行比较袁发现在孢原细胞期 怨种氨
基酸尧花粉母细胞期 员缘 种氨基酸尧四分体期 员远 种氨基
酸尧小孢子期 员园 种氨基酸尧成熟花粉粒期 员愿 种氨基酸
的含量表现为不育株低于可育株渊表 员冤遥 上述结果说
明袁部分游离氨基酸含量的不足可能与雄性败育有关遥
圆郾 圆摇 游离氨基酸含量总量的变化
圆郾 圆郾 员摇 不同发育时期游离氨基酸总量的变化摇 将 圆园
种游离氨基酸的含量进行累加渊图 员冤袁不育花蕾中游离
氨基酸总含量在孢原细胞和花粉母细胞期变化不大袁之
后则急剧降低袁至小孢子期达到最低谷袁然后又有所上
升曰可育花蕾中的含量从孢原细胞开始上升袁到花粉母
细胞期达到最高峰袁之后开始下降袁到小孢子花粉粒期
达到最低谷袁然后又急剧上升遥 在芝麻花蕾发育的整个
时期袁除孢原细胞期不育花蕾的氨基酸含量高于可育花
蕾外袁其它时期均是不育低于可育袁说明自花粉母细胞
起袁游离氨基酸总量的不足可能导致花药败育遥
注院员院孢原细胞期曰圆院花粉母细胞期曰猿院四分体期曰源院小孢子期曰
摇 摇 摇 摇 缘院成熟花粉粒期遥 下同遥
晕燥贼藻院员院 杂责燥则燥早燥灶蚤怎皂 泽贼葬早藻袁 圆院 孕燥造造藻灶 皂燥贼澡藻则 糟藻造造 泽贼葬早藻袁 猿院 栽藻贼则葬凿
泽贼葬早藻袁 源院 酝蚤糟则燥泽责燥则藻 泽贼葬早藻袁 缘院 孕燥造造藻灶 早则葬蚤灶 泽贼葬早藻援 栽澡藻 泽葬皂藻 葬泽
摇 摇 摇 摇 枣燥造造燥憎蚤灶早援
图 员摇 芝麻显性不育两用系宰员园怨愿粤月花蕾不同
发育时期游离氨基酸总含量
云蚤早援 员摇 栽澡藻 贼燥贼葬造 糟燥灶贼藻灶贼 燥枣 枣则藻藻 葬皂蚤灶燥 葬糟蚤凿 蚤灶 遭怎凿泽 燥枣
凿燥皂蚤灶葬灶贼 郧酝杂 贼憎燥鄄贼赠责藻 造蚤灶藻 宰员园怨愿粤月 葬贼
凿蚤枣枣藻则藻灶贼 凿藻增藻造燥责皂藻灶贼 泽贼葬早藻泽 蚤灶 泽藻泽葬皂藻
圆郾 圆郾 圆摇 整个发育时期不同游离氨基酸含量的变化摇
将各种游离氨基酸在花蕾不同时期的含量进行累加统
计袁结果见表 圆遥 在 圆园 种氨基酸中袁除天冬氨酸和脯
氨酸的含量表现为不育花蕾高于可育花蕾外袁其它均
为不育花蕾低于可育花蕾遥 其中袁天冬氨酸不育花蕾
比可育花蕾仅高出 缘郾 园源豫 袁而脯氨酸则高出 缘怨郾 圆源豫 遥
含量较低的几种氨基酸袁如甘氨酸尧鸟氨酸尧组氨酸在
不育花蕾与可育花蕾之间的含量差异较小遥
圆苑园圆
摇 员员 期 芝麻显性核不育系花蕾发育过程中游离氨基酸的变化
表 员摇 芝麻显性雄性不育两用系宰员园怨愿粤月不同发育时期花蕾中游离氨基酸含量
栽葬遭造藻 员摇 栽澡藻 糟燥灶贼藻灶贼 燥枣 枣则藻藻 葬皂蚤灶燥 葬糟蚤凿泽 蚤灶 贼澡藻 遭怎凿泽 燥枣 凿燥皂蚤灶葬灶贼 郧酝杂 贼憎燥鄄贼赠责藻 造蚤灶藻 宰员园怨愿粤月 蚤灶 泽藻泽葬皂藻
辕 渊皂早窑早 原员云宰冤
游离氨基酸
云则藻藻 葬皂蚤灶燥 葬糟蚤凿
孢原细胞期
杂责燥则燥早燥灶蚤怎皂 泽贼葬早藻
花粉母细胞期
孕燥造造藻灶 皂燥贼澡藻则 糟藻造造 泽贼葬早藻
四分体期
栽藻贼则葬凿 泽贼葬早藻
小孢子期
酝蚤糟则燥泽责燥则藻 泽贼葬早藻
成熟花粉粒期
孕燥造造藻灶 早则葬蚤灶 泽贼葬早藻
可育株
云藻则贼蚤造藻
责造葬灶贼
不育株
杂贼藻则蚤造藻
责造葬灶贼
可育株
云藻则贼蚤造藻
责造葬灶贼
不育株
杂贼藻则蚤造藻
责造葬灶贼
可育株
云藻则贼蚤造藻
责造葬灶贼
不育株
杂贼藻则蚤造藻
责造葬灶贼
可育株
云藻则贼蚤造藻
责造葬灶贼
不育株
杂贼藻则蚤造藻
责造葬灶贼
可育株
云藻则贼蚤造藻
责造葬灶贼
不育株
杂贼藻则蚤造藻
责造葬灶贼
天冬氨酸 粤泽责 园郾 苑员缘 员郾 员远愿 员郾 员园怨 员郾 圆远源 员郾 员缘圆 园郾 怨员圆 园郾 源苑员 园郾 猿怨怨 园郾 怨猿缘 园郾 愿远园
苏氨酸 栽澡则 园郾 圆愿圆 园郾 源苑猿 园郾 源圆远 园郾 猿缘缘 园郾 圆员怨 园郾 圆圆远 园郾 圆园圆 园郾 员源愿 园郾 源愿圆 园郾 员猿园
丝氨酸 杂藻则 园郾 园圆怨 园郾 园源员 园郾 园猿苑 园郾 园猿园 园郾 园圆远 园郾 园圆员 园郾 园员远 园郾 园员缘 园郾 园源源 园郾 园员远
谷氨酸 郧造怎 园郾 员猿圆 园郾 员圆远 园郾 员苑远 园郾 员员员 园郾 员圆源 园郾 园怨怨 园郾 园缘愿 园郾 园缘圆 园郾 员源缘 园郾 园远远
甘氨酸 郧造赠 园郾 园园圆 园郾 园园猿 园郾 园园猿 园郾 园园圆 园郾 园园圆 园郾 园园员 园郾 园园员 园郾 园园员 园郾 园园猿 园郾 园园圆
丙氨酸 粤造葬 园郾 园圆缘 园郾 园圆猿 园郾 园圆远 园郾 园员员 园郾 园员缘 园郾 园园苑 园郾 园园缘 园郾 园园远 园郾 园圆苑 园郾 园园苑
胱氨酸 悦赠泽 园郾 园园缘 园郾 园园员 园郾 园园源 园郾 园园员 园郾 园园员 园郾 园园员 园郾 园园圆 园郾 园园员 园郾 园园员 园郾 园园圆
缬氨酸 灾葬造 园郾 园圆源 园郾 园员苑 园郾 园圆源 园郾 园员员 园郾 园员圆 园郾 园园愿 园郾 园园苑 园郾 园园苑 园郾 园员愿 园郾 园园愿
蛋氨酸 酝藻贼 园郾 园园苑 园郾 园园猿 园郾 园园缘 园郾 园园圆 园郾 园园猿 园郾 园园圆 园郾 园园员 园郾 园园员 园郾 园园源 园郾 园园圆
异亮氨酸 陨造藻 园郾 园园苑 园郾 园园苑 园郾 园园苑 园郾 园园缘 园郾 园园缘 园郾 园园猿 园郾 园园圆 园郾 园园猿 园郾 园园愿 园郾 园园猿
亮氨酸 蕴藻怎 园郾 园员怨 园郾 园员缘 园郾 园圆猿 园郾 园园愿 园郾 园员猿 园郾 园园苑 园郾 园园缘 园郾 园园缘 园郾 园员苑 园郾 园园远
酪氨酸 栽赠则 园郾 园园怨 园郾 园园苑 园郾 园园苑 园郾 园园园 园郾 园园源 园郾 园园园 园郾 园园园 园郾 园园园 园郾 园园远 园郾 园园园
苯丙氨酸 孕澡藻 园郾 园员缘 园郾 园员园 园郾 园员缘 园郾 园园远 园郾 园员园 园郾 园园缘 园郾 园员员 园郾 园员园 园郾 园员园 园郾 园园缘
酌 原氨基丁酸 郧粤月粤 园郾 园员愿 园郾 园员怨 园郾 园员源 园郾 园员圆 园郾 园员猿 园郾 园园愿 园郾 园圆愿 园郾 园圆圆 园郾 园猿园 园郾 园员怨
鸟氨酸 韵则灶 园郾 园园员 园郾 园园圆 园郾 园园圆 园郾 园园员 园郾 园园员 园郾 园园员 园郾 园园员 园郾 园园员 园郾 园园圆 园郾 园园员
赖氨酸 蕴赠泽 园郾 园远园 园郾 园源愿 园郾 园远源 园郾 园源源 园郾 园源怨 园郾 园猿苑 园郾 园圆员 园郾 园员怨 园郾 园缘苑 园郾 园猿圆
脯氨酸 孕则燥 园郾 园圆员 园郾 员圆园 园郾 园怨缘 园郾 员缘缘 园郾 圆远圆 园郾 员猿缘 园郾 园愿源 园郾 员园远 园郾 园猿远 园郾 圆苑苑
组氨酸 匀蚤泽 园郾 园员员 园郾 园圆园 园郾 园员缘 园郾 园员远 园郾 园员园 园郾 园园怨 园郾 园园苑 园郾 园园远 园郾 园员苑 园郾 园园苑
色氨酸 栽则责 园郾 园园园 园郾 园园园 园郾 园园圆 园郾 园园圆 园郾 园园园 园郾 园园员 园郾 园园员 园郾 园园员 园郾 园园缘 园郾 园园园
精氨酸 粤则早 园郾 园猿源 园郾 园源愿 园郾 园源源 园郾 园源缘 园郾 园猿猿 园郾 园圆苑 园郾 园员圆 园郾 园园苑 园郾 园远源 园郾 园猿怨
总和 栽燥贼葬造 员郾 源员远 圆郾 员缘员 圆郾 园怨愿 圆郾 园愿员 员郾 怨缘源 员郾 缘员园 园郾 怨猿缘 园郾 愿员园 员郾 怨员员 员郾 源愿圆
圆郾 猿摇 不同发育时期几种主要氨基酸含量的动态变化
圆郾 猿郾 员摇 天冬氨酸含量的变化摇 天冬氨酸是芝麻花蕾
游离氨基酸中含量最高的一种氨基酸袁高达 缘园豫以
上遥 在芝麻花蕾发育过程中袁不育花蕾和可育花蕾氨
基酸含量的变化趋势基本一致袁均是先升后降再升袁但
不育花蕾稍微滞后遥 在花粉母细胞期以前袁不育花蕾
中天冬氨酸高于可育花蕾袁之后则是不育花蕾低于可
育花蕾袁但差异不大渊图 圆 原 粤冤遥
圆郾 猿郾 圆摇 苏氨酸含量的变化摇 苏氨酸是芝麻花蕾中游
离氨基酸含量仅次于天冬氨酸的一种氨基酸袁达整个
花蕾氨基酸含量的 员缘豫以上遥 在整个发育过程中袁不
育花蕾中苏氨酸含量呈现出逐渐下降的趋势袁而可育
花蕾则呈现出先升后降再升的趋势遥 苏氨酸含量除在
孢原细胞期不育株明显高于可育株外袁其它各期基本
上是不育低于可育袁在成熟花粉粒期两者差异较大袁但
之前差异不大渊图 圆 原 月冤遥
圆郾 猿郾 猿摇 谷氨酸含量的变化摇 谷氨酸是芝麻花蕾中游
离氨基酸含量较高的一种氨基酸袁占整个花蕾氨基酸
含量的 远豫左右遥 在芝麻花蕾生长发育过程中袁不育
花蕾呈现出一直下降的趋势袁而可育花蕾则表现出先
升后降再升的趋势遥 不育花蕾谷氨酸含量始终低于可
育花蕾袁两者仅在花粉母细胞和成熟花粉粒期差异明
显袁其它时期差异不大渊图 圆 原 悦冤遥
圆郾 猿郾 源摇 赖氨酸含量的变化摇 赖氨酸是芝麻花蕾游离
氨基酸中含量较高的一种氨基酸袁在不育和可育花蕾
中分别占氨基酸总量的 猿豫和 圆豫 遥 在芝麻花蕾生长
发育过程中袁不育花蕾呈现出先降后升的趋势袁可育花
蕾则呈现出先升后降再升的趋势遥 不育花蕾中赖氨酸
猿苑园圆
核摇 农摇 学摇 报 圆怨 卷
摇 摇 摇 摇表 圆摇 芝麻显性不育两用系宰员园怨愿粤月花蕾整个发育时期
各种游离氨基酸含量的变化
栽葬遭造藻 圆摇 栽澡藻 贼燥贼葬造 糟燥灶贼藻灶贼泽 燥枣 藻葬糟澡 枣则藻藻 葬皂蚤灶燥 葬糟蚤凿 蚤灶 遭怎凿泽
蚤灶 凿燥皂蚤灶葬灶贼 郧酝杂 贼憎燥鄄贼赠责藻 造蚤灶藻 宰员园怨愿粤月 蚤灶 泽藻泽葬皂藻
辕 渊皂早窑早 原员云宰冤
游离氨基酸
云则藻藻 葬皂蚤灶燥 葬糟蚤凿
花蕾 缘 个发育时期的累计含量
悦怎皂怎造葬贼蚤增藻 糟燥灶贼藻灶贼 蚤灶 遭怎凿 枣则燥皂 缘
凿藻增藻造燥责皂藻灶贼葬造 泽贼葬早藻泽
不育 杂贼藻则蚤造藻 可育 云藻则贼蚤造藻
天冬氨酸 粤泽责 源郾 远园猿 源郾 猿愿圆
苏氨酸 栽澡则 员郾 猿猿圆 员郾 远员员
丝氨酸 杂藻则 园郾 员圆猿 园郾 员缘圆
谷氨酸 郧造怎 园郾 源缘源 园郾 远猿缘
甘氨酸 郧造赠 园郾 园园怨 园郾 园员员
丙氨酸 粤造葬 园郾 园缘源 园郾 园怨愿
胱氨酸 悦赠泽 园郾 园园远 园郾 园员猿
缬氨酸 灾葬造 园郾 园缘员 园郾 园愿缘
蛋氨酸 酝藻贼 园郾 园员园 园郾 园圆园
异亮氨酸 陨造藻 园郾 园圆员 园郾 园圆怨
亮氨酸 蕴藻怎 园郾 园源员 园郾 园苑苑
酪氨酸 栽赠则 园郾 园园苑 园郾 园圆远
苯丙氨酸 孕澡藻 园郾 园猿远 园郾 园远员
酌 原氨基丁酸 郧粤月粤 园郾 园愿园 园郾 员园猿
鸟氨酸 韵则灶 园郾 园园远 园郾 园园苑
赖氨酸 蕴赠泽 园郾 员愿园 园郾 圆缘员
脯氨酸 孕则燥 园郾 苑怨猿 园郾 源怨愿
组氨酸 匀蚤泽 园郾 园缘愿 园郾 园远园
色氨酸 栽则责 园郾 园园源 园郾 园园愿
精氨酸 粤则早 园郾 员远远 园郾 员愿苑
含量始终低于可育花蕾袁在成熟花粉粒期差异达到最
大渊图 圆 原 阅冤遥
圆郾 猿郾 缘摇 脯氨酸含量的变化摇 脯氨酸也是芝麻花蕾中
游离氨基酸含量较高的一种氨基酸袁在不育和可育花
蕾中分别占氨基酸总量的 怨郾 愿苑豫和 缘郾 怨怨豫 遥 在花蕾
发育过程中袁不育花蕾呈现出先升后降再升的趋势袁可
育花蕾则呈现出先升后降的趋势遥 不育花蕾和可育花
蕾脯氨酸含量除小孢子期外袁在其它各时期差异均较
大袁尤其是孢原细胞期和成熟花粉粒期袁分别为可育花
蕾的 缘郾 苑员 倍和 苑郾 远怨 倍曰在四分体期则可育花蕾中含
量明显高于不育花蕾袁前者比后者高近 员 倍渊图 圆 原
耘冤遥
圆郾 猿郾 远摇 精氨酸含量的变化摇 精氨酸也是芝麻花蕾中
游离氨基酸含量较高的一种氨基酸袁不育花蕾中精氨
酸的含量占不育花蕾总氨基酸含量的 圆郾 园苑豫 袁可育花
蕾中精氨酸的含量占可育花蕾总氨基酸含量的
圆郾 圆缘豫 遥 在花蕾发育过程中袁不育花蕾呈现出先降后
升的趋势袁可育花蕾则呈现出先升后降再升的趋势遥
在孢原细胞期和花粉母细胞不育花蕾中精氨酸含量高
于可育花蕾袁其它各期均为不育花蕾含量低于可育花
蕾袁在成熟花粉粒期两者差异较大渊图 圆 原 云冤遥
猿摇 讨论
猿郾 员摇 芝麻花蕾中游离氨基酸总含量与雄性不育的关
系
植物的育性主要受核遗传基因控制袁但又受生理尧
生化尧能量代谢尧环境条件等的影响袁无论是哪一方面
出现异常袁都会导致败育遥 正常生化代谢是花粉获得
正常发育所需物质和能量的基础遥 雄性不育的一些生
化产物袁有可能受到不育基因表达的影响袁同时它又可
能影响不育基因的表达遥 因此对雄性不育发生过程中
游离氨基酸的动态变化进行分析和研究袁有助于了解
芝麻雄性不育的发生机制遥 本研究表明袁可育株游离
氨基酸总含量呈现出先升后降再升的趋势袁这可能是
因为随着花粉发育袁花器细胞代谢活性增强袁以蛋白质
形式贮存的各种分解代谢物质活跃袁转化为各种游离
氨基酸袁以满足各种生命活动的需要袁至花粉母细胞期
达到最高峰遥 之后随着花药的发育袁花药细胞对氨基
酸的需求量逐渐降低袁与氨基酸相关的代谢也相对削
弱遥 这与罗来水等咱圆源暂在桃上尧何天明咱圆缘暂在梨上发现
游离总氨基酸在减数分裂期开始明显上升的研究结果
一致遥 但之后发育中芝麻呈现出下降的趋势袁与桃和
梨一直呈现上升趋势明显不同袁可能因为不同物种花
药败育的生化机制不同遥
猿郾 圆摇 芝麻花蕾中脯氨酸含量与雄性不育的关系
脯氨酸作为一种渗透保护剂参与膜透性调节和多
种酶活性的表达袁因此考察脯氨酸含量的变化对揭示
雄性不育的产生机理有着重要的意义遥 在整个发育时
期袁除四分体期脯氨酸含量不育株低于可育株外袁其它
各期均是不育株高于可育株袁不育花蕾在四分体前游
离脯氨酸含量明显低于可育株袁可能与该雄性不育的
形成有关袁这一结果与朱广廉等咱圆远暂在小麦尧罗来水
等咱圆源暂在桃尧蒋梁材等咱员缘暂在油菜上的研究结果不一致袁
而与刘玉梅咱圆苑暂的结果类似遥
脯氨酸含量在不育花蕾和可育花蕾之间的这种差
异究竟是雄性不育的原因还是结果袁目前还存在着异
议遥 朱广廉等咱圆远暂认为小麦核不育系在发育阶段玉渊小
源苑园圆
摇 员员 期 芝麻显性核不育系花蕾发育过程中游离氨基酸的变化
图 圆摇 芝麻显性不育两用系宰员园怨愿粤月花蕾不同发育时期主要游离氨基酸含量的变化
云蚤早援 圆摇 灾葬则蚤葬贼蚤燥灶 燥枣 皂葬躁燥则 枣则藻藻 葬皂蚤灶燥 葬糟蚤凿泽 蚤灶 遭怎凿泽 燥枣 凿燥皂蚤灶葬灶贼 郧酝杂 贼憎燥鄄贼赠责藻 造蚤灶藻 宰员园怨愿粤月
葬贼 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 凿藻增藻造燥责皂藻灶贼 泽贼葬早藻泽 蚤灶 泽藻泽葬皂藻
孢子释放前后冤由于脯氨酸不能由营养体进入花药袁
导致花药缺乏游离脯氨酸袁最后发生败育遥 然而袁
月则蚤贼蚤噪燥增等咱圆愿暂认为袁花粉游离氨基酸缺乏可能是减数
分裂和小孢子发生过程中某些缺陷形成的结果袁而不
是原因遥 本试验结果表明袁在四分体期不育花蕾中的
脯氨酸含量明显低于可育花蕾渊败育发生的主要时
期冤袁而至成熟花粉粒期则完全相反袁由此可见袁脯氨
酸含量的降低可能是导致小孢子败育的重要原因之
一遥
源摇 结论
在芝麻显性细胞核雄性不育系 宰员园怨愿粤月 的花蕾
中共检测到 圆园 种游离氨基酸袁其中含量较高的氨基酸
包括天冬氨酸尧苏氨酸尧谷氨酸尧赖氨酸尧脯氨酸尧精氨
酸袁占氨基酸总含量的 怨园豫左右遥 在花蕾发育过程
中袁绝大多数氨基酸含量都表现为不育株低于可育株袁
表明氨基酸偏低与花药败育有密切关系遥 特别是在四
分体期渊花粉败育的主要时期冤袁不育花蕾中的脯氨酸
明显低于可育花蕾袁可能是造成雄性不育的主要生理
生化原因遥
参考文献院
咱 员 暂 摇 酝燥灶凿葬造 晕袁 月澡葬贼 运 灾袁 杂则蚤增葬泽贼葬增葬 孕 杂援 灾葬则蚤葬贼蚤燥灶 蚤灶 枣葬贼贼赠 葬糟蚤凿
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咱 圆 暂 摇 李晓丹袁肖玲袁吴刚袁武玉花袁张秀荣袁卢长明援 芝麻种子发育过
程中脂肪酸积累模式的研究咱 允暂 援 中国油料作物学报袁圆园园愿袁猿园
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咱 猿 暂摇 高桐梅袁卫双玲袁张海洋袁李春明袁李丰袁梅鸿献援芝麻不同部位蒴
果籽粒灌浆特性及其品质表现咱 允暂 援 核农学报袁圆园员猿袁圆苑 渊员园冤院
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咱 源 暂 摇 屠礼传袁柳家荣袁梁秀银援 芝麻杂种优势研究咱 允暂 援 中国油料袁
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咱 缘 暂摇 屠礼传袁王文泉袁梁秀银袁郑永战袁柳家荣袁徐博援芝麻杂交种豫芝
九号的选育与利用咱允暂 援河南农业科学袁员怨怨源袁圆猿渊缘冤院愿 原 员园
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咱 远 暂摇 刘红艳袁赵应忠援 芝麻雄性不育研究进展咱 允暂 援 安徽农业科学袁
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咱 苑 暂摇 汪强袁曹文昕袁徐桂珍援 芝麻隐性核不育材料 园员苑远粤尧缘源 原 愿粤 等
利用研究咱允暂 援中国油料作物学报袁圆园园苑袁圆怨渊圆冤院缘员 原 缘缘
咱 愿 暂 摇 乐美旺袁曹开蔚袁张冬仙袁汤洁袁饶月亮袁周红英援黑芝麻杂种优势
研究咱允暂 援江西农业学报袁圆园园远袁员愿渊员冤院员 原 缘
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咱员圆暂 摇 刘红艳援芝麻细胞核雄性不育的遗传特性尧生理生化及分子标记
研究咱阅暂援北京院中国农业科学院研究生院袁圆园员猿
咱员猿暂摇 李传友袁孙兰珍援 运尧灾型小麦同核异质雄性不育系及保持系花药
内游离氨基酸的比较分析 咱 允暂 援 山东农业大学学报袁员怨怨缘袁圆远
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咱员源暂 摇 宋宪亮袁孙学振袁王洪刚袁刘英欣袁张金帮援 棉花洞 粤 型核雄性不
育系花药败育过程中的生化变化咱 允暂 援 西北植物学报袁圆园园源袁圆源
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咱员缘暂 摇 蒋梁材袁刘启鑫援甘蓝型油菜雄性不育系与可育系花蕾的生理生
化特性咱允暂 援中国油料作物学报袁员怨怨源袁员远渊员冤院员员 原 员源
咱员远暂 摇 张琳碧袁荣廷昭袁张采波袁朱英国袁曹墨菊援 太空诱变玉米核不育
材料可育花药与不育花药的生化特性分析咱允暂 援核农学报袁圆园园苑袁
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咱员苑暂 摇 曹墨菊袁程江袁汪静袁张采波袁潘光堂袁荣廷昭援太空诱变玉米核雄
性不育与植物激素的关系咱允暂援核农学报袁 圆园员园袁圆源渊猿冤院源源苑 原源缘圆
咱员愿暂摇 黄剑华袁陆瑞菊袁王亦菲袁孙月芳袁周润梅援 低温预处理对大麦花
药内源游离氨基酸和多胺水平的影响咱允暂 援中国农业科学袁圆园园员袁
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咱员怨暂摇 蒋梁材袁刘启鑫援甘蓝型油菜雄性不育系与可育系花蕾的 砸晕粤尧
氨基酸含量分析咱允暂 援四川农业大学学报袁员怨怨源袁员圆渊员冤院源怨 原 缘缘
咱圆园暂摇 龚莉援油菜转基因雄性不育系 员缘粤 综合特性的研究咱阅暂援 长沙院
湖南农业大学袁圆园园源
咱圆员暂摇 宋宪亮袁孙学振袁刘英欣援棉花 皂泽缘 和 皂泽远 核雄性不育系花药中
碳水化合物和游离氨基酸的变化咱 允暂 援 棉花学报袁圆园园员袁员猿渊远冤院
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咱圆圆暂摇 张瑜袁李建凡袁姜云侠援生物样品中游离氨基酸的测定咱 允暂 援分析
测试通报袁员怨愿猿袁员渊圆冤院怨 原 员远
咱圆猿暂摇 朱广廉袁邓兴旺袁左卫能援植物体内游离脯氨酸的测定咱 允暂 援植物
生理学通讯袁员怨愿猿袁员怨渊员冤院猿缘 原 猿苑
咱圆源暂摇 罗来水袁霍光华袁刘勇袁肖德兴袁辜青青援 桃雄性育性与花器官内
游离氨基酸含量的关系咱允暂 援果树科学袁圆园园园袁员苑渊源冤院圆缘缘 原 圆远园
咱圆缘暂摇 何天明援梨雄性不育系耶新梨 苑 号爷花器官内氨基酸含量和过氧
化氢酶活性分析咱允暂 援果树学报袁圆园员圆袁圆怨渊猿冤院猿猿愿 原 猿源圆
咱圆远暂摇 朱广廉袁孙超袁曹宗巽援 太谷核不育小麦可育花药内游离脯氨酸
的来源尧利用及与不育花药败育的关系 咱 允暂 援 植物生理学报袁
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咱圆苑暂摇 刘玉梅援甘蓝显性细胞核雄性不育的细胞学特征尧生化基础及其
分子标记的研究咱阅暂援 北京院中国农业科学院蔬菜所袁圆园园猿
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