全 文 ：园 艺 学 报 2003，30(2)：212～214
Acta Horticu]turae Sireca
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白菜核雄性不育两用系生理生化特性的分析
王永勤 曹家树 虞慧芳 叶纨芝 余小林 向 殉 卢 钢
(浙江大学蔬菜研究所细胞与分子生物学实验室，杭州 310029)
摘 要 ：白菜核隐性雄性不育两用系开花期 ，可育株群花蕾抗氰呼吸强度显著高于不育株群；不育株
群花蕾的I从 缺乏，而zr盈余；过氧化物同工酶带不育株群的中花蕾和大花蕾强于可育株群；细胞色素氧
化酶同功酶可育株群中的小花蕾和中花蕾的两条带强于不育株群；可育株群的中花蕾可溶性蛋白电泳表现
出两条特异带，而不育株群的中花蕾有一条特异带。
关键词 ：白菜 ；雄性不育 ；抗氰呼吸 ；激素；同工酶 ；蛋 白凝胶电泳
中图分类号 ：S 634．3 文献标识码：A 文章编号：0513．353X (2o03)02-0212-03
1 目的、材料与方法
白菜 (Brassica cam~tris L．sp．chinensis Makino)雄性不育系的选育及应用研究深受人们的重
视。许多学者对核雄性不育大白菜【¨、萝 卜胞质雄性不育大白菜【2]、同核异质雄性不育大白菜 J的生
理生化进行了研究，但未见白菜核隐性雄性不育两用系可育株群与不育株群的生理生化的研究报道，
本试验在此方面进行比较分析，旨在为深入了解核雄性不育的机理提供其生理生化的证据。
以白菜 ‘矮脚黄’核隐性雄性不育两用系为材料。2001年秋播于试验田，田间管理同常规。莲
座期取莲座叶备用 ，并对调查的植株 (132株)编号挂牌，开花期调查其育性。抽薹开花期 ，分别取
叶片和小 (0．5 min以下)、中 (0．8～1．2 mm)、大 (1．8 inln以上)花蕾进行呼吸速率、抗氰呼吸速
率、激素含量的测定以及过氧化物同工酶、细胞色素氧化酶同工酶和可溶性蛋白的电泳分析。各项生
理生化指标测定及电泳参照余小林 J的方法进行。
2 结果与分析 表1白菜核隐性雄性不育两用系的不育株群
与可育株群呼吸速率的比较
2．1 白菜核隐性雄性不育两用系的不育株群与
可育株群呼吸速率及抗氰呼吸速率的比较
总呼吸速率和抗氰呼吸速率测定并经统计分
析表明 (表 1)，可育株群和不育株群叶片在开
花期两者差异均不显著，但是，可育株群的小花
蕾、中花蕾、大花蕾的呼吸速率和抗氰呼吸速率
均显著高于不育株群；总呼吸速率减去抗氰呼吸
部分，剩余的呼吸速率，可育株群和不育株群之
间的差异不显著，说明它们之间呼吸速率的差异
主要是由于抗氰呼吸差异造成的。
2．2 白菜核隐性雄性不育两用系的不育株群与
可育株群的生化特性的比较
收稿日期：2OO2—05—13；修回日期 ：2OO2—08—26
基金项目：国家自然科学基金资助项目 (39670512)
*通讯作者，Authorfor c0】 |p0fldence；E-mail：jshcao@zju．edu．∞
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sterile(MS)and fertilepI叫 (MF)0f窖e mile sterile
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2期 王永勤等 ：白菜核雄性不育两用系生理生化特性的分析 213
2．2．1 同工酶分析 电泳分析表明，莲座期和开花期可育株群和不育株群叶片的过氧化物酶同工酶
无差异 (图1，A)；可育株群小花蕾过氧化物酶同工酶稍强于不育株群；中花蕾、大花蕾的过氧化物
同工酶的活性，不育株明显高于可育株。莲座期和开花期细胞色素氧化酶同工酶，可育株群和不育株
群间带的强弱相近 (图 1，B)，可育株群的小花蕾的 c和 d带强于不育株群，中花蕾 c带较强，而不
育株群的 c带很弱，可育和不育株群均未见 d带；大花蕾间未见明显差异。不育株群和可育株群的上
述两种同工酶活性均表现出从小花蕾到大花蕾递减的规律。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 l0 1 2 3 4 6 5 7 8 9 l0
圈 1 白菜核隐性雄性不育可育株群与不育株群过氯化物酶和细胞色素氯化酶同工酶酶谱
A．过氧化物酶同工酶酶谱 ；B．细胞色素氧化酶同工酶酶谱。1．可育株群莲座期叶片；2．不育株群莲座期叶片；
3．可育株群小花蕾 ；4．不育株群小花蕾 ；5．可育株群中花蕾；6．不育株群中花蕾 ；7．可育株群大花蕾；
8．不育株大花蕾 ；9．可育株群开花期叶片；lO．不育株群开花期叶片。
． 1 POD andCAT data 0fthenlale 删 e( )andfertileplalats(Ⅷ )0fgenicmale sterileABlinein cabb明Ige
A．POD； B．CAT data． 1。2．Leaves 0f ro6ette andMS respectively；3，4．Little buds of andMS respeedvely；5，6．Middle buds of
andMS respectively；7。8．Biglmds 0f andMS plants respectively；9， 10．Leaves 0fflowering andMS plants．
2．2．2 可溶性蛋白 SDS．PAGE电泳分析 开花期可育株群与不育株群叶片和小花蕾的可溶性蛋白电
泳结果未见差异。两条分别约为34．5 kD(图2，a)和 24 kD(图2，b)的条带在可育株群的中花蕾
特异表达；一条约为 34 l【D (图 2，c)的条带只在不育株群的中花蕾中表达。可育株群与不育株群的
大花蕾中未见差异条带。
2．2．3 激素含量分析 可育株群和不育株群之
间的叶片 L 含量差异不大；可育株群小花蕾、
中花蕾和大花蕾 的 L 含量分别比不育株群高
22、7％、92．1％和 38．3％。可育株群和不育株群
之间的 GA差异不大。可育株群叶片中的 ZT含
量高于不育株群；不育株群小花蕾、中花蕾和大
花 蕾 的 ZT含 量 分 别 比可 育 株 群 高 86．5％、
表2 白菜核隐性雄性不育两用系的不育株群
与可育株群激素含量比较
T 2 C幄 _ 0flevels 0fa 0重；自∞ush叫m嘲 between
the male醴eme( )andfertile p (Ⅷ )0f genic male
醴emeABl inal 噬 eahiJ~ ( 。g一’FM)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
图2 白菜核隐性雄性不育可育株群与不育株群
可溶性蛋白 SlD6-懈 凝胶电泳
1．可育株群叶片；2．不育株群叶片；3．可育株群小花蕾；
4．不育株群小花蕾；5．蛋白Marker；6．可育株群 中花蕾；
7．不育株群中花蕾 ；8．可育株群大花蕾；9．不育株群大花蕾。
№ ．2 Slhlbleprot~ Sl16- GE eIl，ct舶ph0 sinthemale
醴eme( )and fertile plmats( )0f窖哪ic male醴eme
ABlille a eahiJ~
l，2．Leaves 0f andMS plants respectively；3．4．Little
lmds 0f andMS plants respectively；5．Proteinmatk~"；
6．7．Middle buds 0flVlF and MS plants respectively；
8，9．Biglmds 0f andMS plants respectively．
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214 园 艺 学 报 30卷
66．7％和 27．6％。
参考文献：
1 王亚馥，胡昌勤．林志刚，等 ．大白菜雄性不育两用系可育株与不育株的比较分析．园艺学报 ，1984，11(3)：182～186
2 孙 日飞。方智远，张淑江，等．萝 胞质大白菜不育系的生化分析．园艺学报，2000，27(3)：187～192
3 梁 燕，王 鸣，赵雅雅 ．结球 白菜同核异质雄性不育系同工酶研究 ．园艺学报，1994，21(3)：164～168
4 余小林．白菜育性相关基因 cypS6m~的功能验证及其人工不育系的创建 ：(博士学位论文]．杭州：浙江大学，2002．91～94
Analysis on Physiological and Biochemical Characteristics between M ale Sterile
and Fertile Plants of Genic Male Sterile AB Line in Chinese Cabbage
Wang Yongqin，Cao Jiashu，Yu Huifang，Ye Wanzhi，Yu Xiaolin，Xiang Xun，and Lu Gang
(Institute ofVegetable Science，z^慨 University， u 310029，Ch／na)
Abstract：The male sterile plants were signifcan tly higher than male fertile plants during rosette and anthesis
in recessive genic male sterile AB line in Chinese cabbage(Brassica campestris L．ssp．chinensis Makino)．
Cyanide-ilsistant respiratory rate of buds in male fertile plants were signifcantly higher than that in male sterile
plan ts．Buds of male sterile plants had deficient IAA an d surplus ZT．Th e bands of peroxidase isozyme of middle
and big buds in male fertile plants were moil obvious than in male fertile plants．There were two tapes of
cytochrome oxidase isozyme of litle and mi ddle buds and moil obvious in male fertile plan ts．Th ere were two
specifc tapes in soluble protein electrophoilsis in male fertile plan ts，and one in male sterile plants．
Key words：Chinese cabbage； Male sterility； Cyanide-resistant respiration； Hormones； Isozymes； Protein
SDS-PAGE electrophoilsis
·自
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