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板栗(Castanea mollissima Blume)是雌雄同株异花植物,雄花数量特别大,雌雄花比例高达1:2400~4400,这些雄花消耗了大量树体营养,严重限制了板栗产量的提高。而雄性不育可降低树体营养消耗、提高产量等,在果树生产和育种中具有重要的应用价值,而关于板栗雄性不育发生机制在国内尚未见报道。为了揭示板栗雄性不育发生机制,以5年生雄性不育板栗品种浮来无花和雄性可育品种大红袍为试材,研究了雄性不育板栗雄花序败育过程中形态特征及形态分化、几种酶活性、MDA含量及内源激素含量的变化,结果如下:1.从形态特征看,雄性不育品种浮来无花雄花序明显短于可育品种,雄花序生长至2.5~4cm时开始变黄,之后萎蔫脱落;而可育品种大红袍的雄花序一直在伸长,能伸长达16cm以上。2.通过采用石蜡切片法,对雄花序形态分化发育进程进行观察和研究的结果表明:板栗雄花分化过程可分为6个阶段,分别为雄花序原基形成期,花簇原基形成期,花朵原基形成期,花被原基形成期,雄蕊原基形成期和花药形成期。雄性不育品种“浮来无花”约比可育品种“大红袍”晚3d进入花簇原基形成期,此期开始表现维管束发育不良;晚3d进入花朵原基形成期,仍然表现为维管束发育不良;花被原基形成期,“浮来无花”维管束细胞排列疏松,“大红袍”维管束细胞排列紧密而清晰;两品种相差4d进入雄花原基形成期;花药形成期“浮来无花”开始出现雄蕊退化,且停止发育,不能形成花粉粒。3.在雄花序发育的8个时期,分别测定了雄性不育板栗品种浮来无花与可育品种雄花序中的SOD、POD、CAT活性及MDA含量的变化。结果表明,在雄花序发育过程中,雄性不育品种雄花序SOD活性一直高于可育品种大红袍,且变化趋势基本一致,均为前期高后期低,雄花序即将脱落的5月24日SOD活性为5月1日SOD活性的93.1%;雄性不育品种POD活性在前期高于可育品种,且在败育雄花序即将脱落时活性显著上升,为大红袍的1.4倍;雄性不育品种CAT活性明显高于可育品种,且两者变化趋势一致;雄性不育品种MDA含量除败育雄花序即将脱落时高于可育品种外,其他时期均明显低于可育品种。活性氧清除系统被破坏可能是导致雄性不育品种雄花序发生败育的生理原因。4.在雄花序发育的8个时期,分别测定了雄性不育板栗品种浮来无花与可育品种大红袍雄花序中的IAA、GA3、ZT及ABA含量的变化。结果表明,在雄花序发育过程中,雄性不育品种雄花序IAA含量除雄花序刚长出时高于可育品种,其它时期均低于可育品种,在雄花序即将脱落时IAA含量仅为大红袍的8%;雄性不育品种GA3含量同一时期均高于可育品种,且前期差异显著,后期差异较小;雄性不育品种ZT含量同一时期均明显高于可育品种;雄性不育品种ABA含量同一时期均高于可育品种,且后期差异非常显著,在雄花序即将脱落时ABA为大红袍的44.1倍。在内源激素的平衡方面,除个别时期外,大红袍IAA/ABA比值及GA3/ABA比值均显著或极显著高于浮来无花,而浮来无花GA3/IAA比值及ZT/ABA比值均显著或极显著高于大红袍,且变化趋势均不一致。