Question

【题目】辣椒具有明显的杂种优势（两个品种的杂交后代产量等性状优于双亲）。在辣椒育种过程中，研究人员发现了辣椒雄性不育系植株。利用雄性不育系与可育植株杂交，生产杂种种子是降低制种成本和提高纯度的有效途径。

（1）辣椒具有两性花，人工杂交获得的杂交一代（F1）会出现杂种优势，但F1不能留种推广种植的原因是_____，因此在生产上需年年制种。辣椒雄性不育系植株的培育 成功解决了制种的难题。

（2）雄性不育系植株的花药瘦小、干瘪，无花粉粒或仅极少花粉粒，用碘液染色后显示不着色或着色极浅。而可育株系的花粉粒饱满，碘液染色后着色深。由此可推测不育花粉败育的重要原因是储存营养的能力_____。

（3）研究人员为了进一步揭示花粉败育机制，进行了如下研究。在盛花期分别取雄性不育系和可育系发育不同阶段（依次为阶段 1~5）的花蕾，测定内源吲哚乙酸（IAA）、赤霉素（GA 3）、脱落酸（ABA）含量并绘制相对含量变化趋势如图 1、图 2 所示。

①综合图 1 和图 2 结果可育系花蕾发育过程中激素的变化规律是，发育前期_________，发育后期_________是育性得以维持的保证。而不育系花蕾发育前 期_____过高和后期_____下降过快对败育起了重要的作用。

②以上结果说明，花粉的可育或败育是受到_____的结果。

（4）研究人员在花蕾发育后期还检测到花蕾的乙烯释放量和 IAA 氧化酶活性，不育系均显著高于可育系。结合（2）、（3）的研究推测，在花蕾发育后期，乙烯通过_____，使花粉败育。

Answer 1

【答案】F1自交后代丧失杂种优势 不足 生长素（IAA）含量较高 脱落酸（ABA）含量升高 脱落酸（ABA） IAA 多种内源激素共同调节 增强IAA氧化酶活性，使IAA含量持续迅速减少，导致花粉获取营养物质的能力不足

【解析】

植物激素是植物细胞接受特定环境信号诱导产生的可调节植物生理反应的活性物质，在细胞分裂与伸长、组织与器官分化、开花与结实、成熟与衰老、休眠与萌发以及离体组织培养等方面，分别或相互协调地调控植物的生长发育与分化。

（1）F1为杂合子，自交得到的后代会丧失杂种优势。

（2）由题意可知，碘液遇到淀粉变蓝，不育花药极难染上颜色说明淀粉含量不足，储存营养能力低。

（3）①结合图1、2可知，可育系花蕾IAA前期升高，ABA含量后期高于不育系；不育系花蕾前期ABA和IAA较高，后期IAA下降过快；

②由题图可知，花粉的育性主要由植株内的多种内源性激素共同调节；

（4）通过不育系乙烯含量与IAA氧化酶含量显著高于可育系，推测乙烯可以增强IAA氧化酶的活性，使IAA含量持续迅速减少，导致花粉获取营养物质的能力不足。