摘要：为进一步探寻小麦不育系的不育机制和籽粒不饱满的生理机制,以冀5418核基因为遗传背景,对同核异质K、V、T型不育系叶片、幼穗和籽粒中的腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADP-glucose pyrophosphorylase,AGPase）活性和淀粉积累量进行了动态观测,并与各自的保持系进行了比较。在雌雄蕊原基分化期,不育系幼穗中AGPase活性较保持系高9.33～27.94μmolg^-1FWh^-1差异达极显著水平（F=133.81,P〈0.0001）;而在四分体期,不育系幼穗中该酶活性极显著低于保持系（F=13.97～75.20,P〈0.0001）,差异为4.27～7.44μmolg^-1FWh^-1雌雄蕊原基分化期至四分体时期,不育系叶片中AGPase活性较保持系高7.39～80.77μmolg^-1FWh^-1差异极显著（F=135.76～5454.28,P〈0.0001）。不育系强、弱势粒中总淀粉、直链淀粉和支链淀粉积累量、AGPase平均活性、淀粉含量及直/支比均极显著低于保持系,且这些指标均表现为强势粒显著高于弱势粒。Logistic方程显示,不育系籽粒淀粉积累量的减少主要由淀粉积累速率降低引起;籽粒AGPase活性与淀粉积累速率显著或极显著正相关（r=0.4460～0.7150,P=0.0004～0.0487）;灌浆期,叶片中AGPase活性与光合速率呈负相关（r=-0.28634,P=0.2823）。因此,雄性不育的可能原因是雌雄蕊原基分化期幼穗和叶片中AGPase活性高,幼穗发育所需能量供应不足;而四分体期幼穗AGPase活性低,影响花粉中淀粉积累。不育系对籽粒AGPase活性具有明显的不良胞质效应,降低ADPG供应水平,影响淀粉的积累,以及旗叶AGPase活性对净光合速率的不良影响,是籽粒不饱满的重要原因之一。

关键词：细胞质雄性不育 腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶 不育机制 同核异质小麦不育系 

单位：山东农业大学农学院／国家作物生物学重点实验室; 山东泰安271018; 泰安市农业科学研究院; 山东泰安271000