Question

【題目】植物激素對作物雄性不育的發(fā)生及育性轉(zhuǎn)換起重要的調(diào)節(jié)作用，科研小組以無雄穗系I17春季（I17sp）秋季（I17au）；正常系N17春季（N17sp）、秋季（N17au）玉米為材料，研究了雄性不育品系中相關(guān)激素的變化，結(jié)果如下圖所示�；卮鹣铝袉栴}：

（1）在玉米幼嫩的芽、葉部位，____________經(jīng)過一系列反應(yīng)可轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>IAA；秋玉米無雄穗不育品系I17au葉片中的IAA含量在苗期、抽雄期、花粒期均____________相應(yīng)的春季不育品系I17sp及正常系N17sp、N17au。

（2）IAA虧缺與雄性不育密切相關(guān)。IAA氧化酶和過氧化物酶活性會影響IAA的含量�；ǚ壑羞@兩種酶的活性都比較低，使其IAA濃度過高，較高濃度的1AA會使活性很強(qiáng)的花粉處于一種代謝水平很低的狀態(tài)，推測這一過程的生理意義是_______________________，IAA含量高的組織和器官是營養(yǎng)物質(zhì)輸入的“庫”，因此不育系組織中IAA虧缺勢必引起物質(zhì)合成和運(yùn)輸?shù)牟蛔�，從而�?dǎo)致____________。

（3）圖2中ABA在秋季不育品系組織中的含量____________可育品系。結(jié)合圖1和圖2及影響IAA合成、含量的因素，推測ABA在影響花粉發(fā)育中發(fā)揮作用的機(jī)理是_______________________。

（4）研究表明，玉米雄穗的發(fā)生還受日照長度和溫度的調(diào)控，通常在高溫或短日照下無雄穗發(fā)生，表現(xiàn)為雄性不育。結(jié)合本實(shí)驗(yàn)，由此說明對玉米雄性不育的調(diào)控是____________的結(jié)果。

Answer 1

【答案】色氨酸 （顯著）低于 可減少貯藏養(yǎng)分的消耗（合理即可） 花粉發(fā)育異常和敗（不）育 高于 可能通過提高相應(yīng)部位的1AA氧化酶和過氧化物酶活性，以降低不育品系相應(yīng)部位的IAA含量（ABA可能通過影響1AA的代謝而影響花粉敗育，合理即可） 多種植物激素代謝和環(huán)境因素相互作用

【解析】

分析左圖，I17sp、N17sp、N17au葉片中的IAA含量在不同發(fā)育時期均相差不大，而I17au葉片中的IAA含量在苗期、抽雄期、花粒期均顯著少于其他三種。分析右圖，I17sp、N17sp、N17au葉片中的ABA含量在不同發(fā)育時期均相差不大，但隨著發(fā)育時期的進(jìn)行，ABA的含量均為增加的趨勢，I17au葉片中的ABA含量在不同時期均顯著高于其它三種。

（1）在玉米幼嫩的芽、葉部位，色氨酸可經(jīng)過一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)镮AA；由左圖的柱形圖可知，秋玉米無雄穗不育品系I17au葉片中的IAA含量在苗期、抽雄期、花粒期均低于相應(yīng)的春季不育品系I17sp及正常系N17sp、N17au。

（2）較高濃度的1AA會使活性很強(qiáng)的花粉處于一種代謝水平很低的狀態(tài)，進(jìn)而可減少貯藏養(yǎng)分的消耗（合理即可）。IAA含量高的組織和器官是營養(yǎng)物質(zhì)輸入的“庫”，因此不育系組織中IAA虧缺勢必引起物質(zhì)合成和運(yùn)輸?shù)牟蛔�，從而�?dǎo)致花粉發(fā)育異常和敗（不）育。

（3）由圖2柱形圖可知，ABA在秋季不育品系組織中的含量高于可育品系。結(jié)合圖1和圖2中數(shù)量關(guān)系以及影響IAA合成、含量的因素，推測ABA在影響花粉發(fā)育中發(fā)揮作用的機(jī)理可能是：ABA通過提高相應(yīng)部位的1AA氧化酶和過氧化物酶活性，以降低不育品系相應(yīng)部位的IAA含量。

（4）玉米雄穗的發(fā)生不僅受多種激素的影響還受日照長度和溫度的調(diào)控，說明對玉米雄性不育的調(diào)控是多種植物激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素相互作用的結(jié)果。