摘要：以大豆質核互作雄性不育系JLCMS9A及其同型保持系JLCMS9B為試驗材料，測定花芽期、花蕾期、成花期中超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)的活性以及丙二醛(MDA)、淀粉、可溶性蛋白、可溶性糖、游離脯氨酸的含量，分析3個時期生長素(IAA)、赤霉素(GA3)、異戊烯基腺嘌呤核苷(iPA)、脫落酸(ABA)的含量及變化。結果表明，在花芽期不育系中的SOD、CAT活性以及MDA、游離脯氨酸的含量均高于保持系，而在花蕾期和成花期相反，其值均低于保持系;不育系的POD活性在花芽期顯著低于保持系，在花蕾期和成花期相反，其值均高于保持系;不育系9A的淀粉、可溶性糖含量整體呈上升趨勢，在花蕾期和成花期均低于保持系9B。花器官整個發育過程中，不育系9A的IAA含量呈先升后降的變化趨勢，iPA含量為逐漸升高趨勢，不育系各激素含量均低于保持系。不育系的IAA/ABA、IAA/GA3、IAA/iPA、ABA/GA3的比值與保持系存在差異。由此推斷，花器官發育生理特性的異常與大豆質核互作雄性不育有關，花蕾期可能是大豆質核互作雄性不育系花器官生理生化指標發生異常的關鍵時期。
關鍵詞：大豆;質核互作雄性不育;花器官;生理生化特性;抗氧化酶活性;內源激素含量
大豆原產于我國，迄今已有5 000多年的栽培史，因此我國有豐富的大豆資源。大豆作為主要糧食作物之一，是人類所需蛋白質和食用植物油的主要來源。隨著我國經濟的發展，各方面對大豆的需求也日益增加。但由于大豆的產量和經濟效益較低，導致其種植面積低于玉米、水稻、小麥等主要糧食作物，我國大豆總產量明顯供不應求。因此培育高產、優質、抗性強的大豆是我國大豆育種的首要目標，而實現這一目標最有效的措施就是利用雜種優勢。大豆質核互作雄性不育系的發現為大豆雜種優勢的利用提供了基礎[1]。
近年來，對于棉花[2]、水稻[3]、油菜[4]、煙草[5]、白菜[6-8]、玉米[9]等生理生化特性的研究較多，而關于大豆不育系及其生理生化特性的研究卻鮮有報道。研究者們發現植物雄性不育與其器官的物質代謝、能量代謝、內源激素以及其抗氧化酶活性有關。雄性不育系體內的物質含量減少，代謝速度降低。研究指出抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)]具有清除植物代謝過程中產生的氧自由基的作用，可以保持質膜的穩定性[10]，從而維持植物體內活性氧的平衡。內源激素與植物的不育性有關，是調節其生長發育的重要因子[11-12]。
我國大豆雄性不育的主要類型有細胞核雄性不育[13-15]、質核互作雄性不育[16-18]和光溫敏雄性不育3種[19-21]。本試驗以大豆質核互作雄性不育系及其同型保持系作為試驗材料，通過測定花器官發育不同時期中的SOD、POD、CAT活性，丙二醛(MDA)、淀粉、可溶性蛋白、可溶性糖、游離脯氨酸的含量以及生長素(IAA)、赤霉素(GA3)、異戊烯基腺嘌呤核苷(iPA)、脫落酸(ABA)等內源激素含量及其動態含量的變化，探究其與不育性的相關性，以期為選育大豆優良不育系及不育機制研究提供理論依據。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
以吉林省農業科學院大豆研究所提供的大豆不育系JLCMS9A與同型保持系JLCMS9B為試驗材料，下文分別用9A、9B表示。于2019年5月播種于內蒙古民族大學北區試驗地，試驗設為3個小區，每個小區的面積為20 m2，采用等行距相間種植，株行距為15 cm×60 cm，每個小區種植6行。試驗材料均在同一時期進行播種，且在生長期間采用相同的管理措施進行田間管理。
1.2 樣品采集
于盛花期開始取樣，對主莖第4節位以上的花芽、花蕾、成花分別進行取樣，重復3次，將樣品放入液氮進行速凍，然后放入-80 ℃冰箱保存。
1.3 測定項目與方法
可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍G-250染色法測定，可溶性糖及淀粉含量采用硫酸蒽酮比色法測定，游離脯氨酸含量采用酸性茚三酮法測定，CAT活性采用紫外吸收法測定，SOD活性采用氮藍四唑(NBT)光還原法測定，POD活性采用愈創木酚法測定，MDA含量采用硫代巴比妥酸(TBA)法測定。
采用間接酶聯免疫(ELISA)法分別測定不育系及同型保持系花器官不同發育時期生長素(IAA)、赤霉素(GA3)、異戊烯基腺嘌呤核苷(iPA)和脫落酸(ABA)的含量，3次重復。
1.4 數據分析
利用軟件DPS 16.05對測定指標數據間的差異顯著性進行分析，使用Excel 2016進行柱狀圖繪制。
2 結果與分析
2.1 花器官發育不同時期抗氧化酶活性的變化
如圖1所示，在花器官發育過程中，不育系9A的SOD活性呈下降趨勢，且在成花期達到顯著性差異;保持系9B的SOD活性則是先升高后降低，且花蕾期達到最高值(254.58 U/g)，達到顯著性差異。在花蕾期、成花期，保持系9B的SOD活性分別是不育系9A的1.18、1.58倍，均達到顯著性差異。在成花期，不育系9A的SOD活性驟降，推測成花期可能是發生敗育的時期。
