雄性不育是杂种优势利用的主要途径之一,新型不育种质资源的选育和研究是重要的基础性工作。本研究对陕西省杂交油菜研究中心发现和育成的不结球白菜雄蕊心皮化同源异型突变雄性不育系HGMS(homeotic GMS)进行了花器官形态特征、开裂性、同功酶等研究,同时,探讨了该新型不育的遗传和应用价值。这对进一步深入研究同源异型突变的花发育机理、雄性不育机理以及应用价值有着十分重要的意义。研究取得了如下主要结果: 1.从不结球白菜高代自交系中发现并育成的不结球白菜同源异型突变细胞核雄性不育系HGMS,其形态特征为心皮错位表达于雄蕊位置,雄蕊消失,雌雄两性花变成无雄蕊的单性雌花,心皮化器官上着生有胚珠,是一种全新的雄性不育类型,是迄今白菜蔬菜类型中发现的首例,既丰富了现有白菜雄性不育的类型,也为花发育机理研究提供了优异种质。 2.不结球白菜同源异型突变雄性不育系HGMS的雄蕊心皮化引起花器官的很大变化:花瓣严重退化,长、宽大幅变小,重量减轻;雌蕊由细长变为短粗,且重量增加,从而改变了传统的第2轮花瓣重于第4轮雌蕊的顺序。 3.不结球白菜同源异型突变雄性不育系HGMS由于花器官开裂滞后,雌蕊损伤、柱头老化致使自然结实性较差。而育成的HGMSⅡ型系开裂性变好,并且雌蕊伸出花包被与花开裂几乎同步,大大提高了雌蕊自然结实能力。 4.同工酶研究发现,雄蕊位心皮的酯酶酶带和过氧化物酶酶带与本身雌蕊酶带一致,充分表明该雄性不育确系心皮异位表达引起。 5.遗传结果表明:不结球白菜同源异型突变雄性不育系HGMS的雄性不育性很可能受2对隐性基因控制。 6.不完全双列试验GGE双标图分析表明:(1) 不结球白菜同源异型突变雄性不育系HGMS具有高的GCA和较高的SCA,是一个优良的雄性不育系,可用来配制强优势的杂交组合;它较好的区分能力和代表性,表明它也是一个优良的测试亲本。(2)通过试验筛选出了不结球白菜同源异型突变雄性不育系HGMS的优势组合HGMS×V430。