摘要：[目的]阐述棉花细胞质雄性不育花药的活性氧产生与清除的代谢规律.[方法]以棉花细胞质雄性不育系、保持系和杂种F1的不同发育时期花药为材料,分析3个活性氧指标（超氧阴离子、过氧化氢和丙二醛）和活性氧清除酶（超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶）的含量变化,比较3种材料的活性氧产生与清除的代谢状况差异.[结果]比较分析发现,在不育系败育初期的花药中,超氧阴离子（O2·-）、过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）3个对细胞有毒性的活性氧指标均高于保持系或杂种F1的花药,同时对活性氧具有清除作用的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）3个抗氧化酶活性也随着提高,表明败育初期花药的活性氧增加对抗氧化酶有诱导作用.但在败育盛期的不育花药中,一方面O2·-、H2O2和MDA含量极显著高,另一方面SOD、CAT、POD酶活性却极显著低,导致活性氧产生与清除失去平衡,这时花粉母细胞大量凋亡.在败育后的花药中,O2·-和H2O2含量与可育花药相近,但MDA含量仍持续提高,以及SOD、CAT、POD酶活性持续降低,表明雄性细胞凋亡后活性氧对花药仍有不利影响.[结论]花药O2·-、H2O2和MDA的过量积累,以及其清除酶活性的显著降低,这一过程在棉花不育花药中是与雄性细胞凋亡同步发生的,但在恢复基因引入后的杂种F1花药中,过量产生的活性氧可被清除.

关键词：棉花 细胞质雄性不育 活性氧 

单位：浙江大学农业与生物技术学院农学系; 杭州310029