玉米新選細胞質雄性不育系小孢子發育的細胞學觀察及DNA甲基化分析

張艷花，易洪楊，房明，榮廷昭，曹墨菊

四川農業大學玉米研究所，教育部作物基因資源與遺傳改良重點實驗室，農業部西南玉米生物學及遺傳育種重點實驗室，成都 611130

玉米新選細胞質雄性不育系小孢子發育的細胞學觀察及DNA甲基化分析

張艷花，易洪楊，房明，榮廷昭，曹墨菊

四川農業大學玉米研究所，教育部作物基因資源與遺傳改良重點實驗室，農業部西南玉米生物學及遺傳育種重點實驗室，成都 611130

細胞質雄性不育在高等植物中普遍存在，是雜種優勢利用的重要工具，為推動植物雜種優勢的利用發揮了重要作用。文章以本課題組前期新選的玉米細胞質雄性不育系A1、A2及保持系18(紅)為材料，利用石蠟切片技術對不育材料小孢子發育過程進行細胞學觀察，采用高效液相色譜法(HPLC)對不同發育時期的葉片及不同發育時期的雄穗DNA進行甲基化分析，從細胞學和表觀遺傳學角度了解不育系A1、A2的敗育機制。結果表明：不育材料A1、A2小孢子發生敗育的主要時期為四分體時期至單核小孢子中期。在不育系A2中還存在另一種敗育方式，即在花粉母細胞時期表現出敗育特征。甲基化分析結果表明，保持系18(紅)的葉片DNA甲基化水平從苗期到拔節期迅速上升，而不育系A1、A2葉片DNA甲基化水平基本保持不變；保持系雄穗DNA甲基化水平表現為從花粉母細胞時期到雙核期逐漸升高，而不育材料A1、A2從花粉母細胞時期到雙核期的雄穗DNA甲基化水平表現為先上升后下降的趨勢，達到最高峰的時期均出現在小孢子發育的四分體時期。……