棉花雄性不育细胞质对ATP和H2O2含量的影响分析

作     者：韩阳 臧榕 张梦 陈亮亮 张学贤 郭立平 戚廷香 唐会妮 王海林 乔秀琴 邢朝柱 张艳 吴建勇 Han Yang;Zang Rong;Zhang Meng;Chen Liangliang;Zhang Xuexian;Guo Liping;Qi Tingxiang;Tang Huini;Wang Hailin;Qiao Xiuqin;Xing Chaozhu;Zhang Yan;Wu Jianyong

作者机构：河北农业大学/棉花生物学国家重点实验室河北基地河北保定071001 中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室河南安阳455000 

出 版 物：《棉花学报》 (Cotton Science)

年 卷 期：2022年第34卷第4期

页      面：350-360页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家自然科学基金(31871679) 棉花生物学国家重点实验室基本科研业务费(CB2021C08,CB2022C05) 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(1610162022011) 

主　　题：棉花 细胞质雄性不育 ATP含量 H2O2含量 orf610a 

摘      要：【目的】探究哈克尼西棉不育胞质(CMS-D2)和三裂棉不育胞质(CMS-D8)对ATP和H_(2)O_(2)含量的影响。【方法】选用CMS-D2和CMS-D8两套“三系(不育系、保持系及其恢复系)材料,测定其不同发育时期的叶片和花蕾中ATP和H_(2)O_(2)含量;并结合已有研究测定候选不育基因orf610a超表达拟南芥植株中ATP和H_(2)O_(2)含量;通过实时荧光定量聚合酶链式反应分析ATP合成相关基因在不育系、保持系以及转基因拟南芥花蕾中的表达量。【结果】与其保持系和恢复系相比,CMS-D2不育系叶片在蕾期和铃期均表现为ATP含量极显著降低、H_(2)O_(2)含量极显著升高;CMS-D8不育系叶片在蕾期表现为ATP含量极显著降低、H_(2)O_(2)含量极显著升高,在铃期表现为ATP含量极显著升高;CMS-D2不育系3 mm、4 mm花蕾中ATP含量极显著降低,4 mm花蕾中H_(2)O_(2)含量极显著上升;CMS-D8不育系5 mm、6 mm花蕾中ATP含量极显著降低。与其保持系相比,CMS-D2和CMS-D8不育系花蕾中,多个ATP合成相关基因的表达量极显著降低。与野生型材料相比,orf610a超表达拟南芥角果和花蕾中的H_(2)O_(2)含量显著升高,ATP含量极显著降低,且大多数ATP合成相关基因均极显著下调表达。【结论】不育胞质会对棉花不同发育时期的叶片和花蕾中ATP和H_(2)O_(2)含量产生一定的影响,二者动态平衡的破坏可能会影响花粉的正常发育。