茄子雄性不育的生化分析與分子生物學(xué)研究.pdf

1、高等植物雄性不育是一種普遍的生物學(xué)現(xiàn)象,利用雄性不育系作母本生產(chǎn)雜種一代可以省去人工去雄的過(guò)程,降低生產(chǎn)成本,提高雜種純度。因此長(zhǎng)期以來(lái),雄性不育系成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究重點(diǎn)。
　　本文對(duì)茄子(Solanum melongena L.)雄性不育株“正興1號(hào)”和可育株作了如下幾個(gè)方面的研究。
　　一、茄子雄性不育株的組織培養(yǎng)研究 茄子雄性不育株的愈傷組織誘導(dǎo)與2,4-D和6-BA的濃度有關(guān),2,4-D的濃度以0.5mg/l為宜,

2、過(guò)高則愈傷組織不能增殖,然后變褐死去,過(guò)低則不易產(chǎn)生愈傷組織,6-BA的濃度則以1mg/l為宜。茄子雄性不育株經(jīng)分化培養(yǎng),在6-BA的濃度為3-5mg/l、IAA的濃度為0.5-1mg/l時(shí)有大量的不定芽產(chǎn)生,以6-BA的濃度為5mg/l,、IAA的濃度為0.5mg/l較為適宜。不定芽在培養(yǎng)基中生長(zhǎng)緩慢,雄性不育茄子的植株再生能力有所降低。
　　二、茄子雄性不育與可育材料的分子生物學(xué)研究 以茄子雄性不育和可育材料的總DNA為模板,

3、對(duì)59個(gè)隨機(jī)引物進(jìn)行了篩選,找到了5個(gè)其RAPD(Random amplified polymorphic DNA,RAPD)擴(kuò)增產(chǎn)物在茄子雄性不育和可育材料間存在穩(wěn)定差異的引物。將該5個(gè)引物同時(shí)擴(kuò)增總DNA(Total DNA)、核DNA(Nucleus DNA)和線粒體DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):以總DNA為模板時(shí)得到RAPD多態(tài)性片段12個(gè),以核DNA為模板時(shí)得到6個(gè),以mtDNA為模板時(shí)得

4、到9個(gè)。以核DNA為模板時(shí)得到6個(gè)片段中,有2個(gè)來(lái)自可育材料,4個(gè)來(lái)自雄性不育材料,說(shuō)明雄性不育和可育材料在核DNA上存在差異;以mtDNA為模板時(shí)得到8個(gè)片段中,有5個(gè)來(lái)自雄不育材料,3個(gè)來(lái)自可育材料,說(shuō)明雄性不育和可育材料在mtDNA上存在差異。結(jié)果表明:新發(fā)現(xiàn)的茄子雄性不育材料“正興1號(hào)”雄性不育可能是由核質(zhì)互作所引起。
　　三、茄子雄性不育與可育材料的生物化學(xué)分析 SDS-PAGE和雙向電泳分析結(jié)果表明:在相同培養(yǎng)條件下,

5、茄子不育材料和可育材料愈傷組織材料之間的總蛋白存在明顯的差異。比較SDS-PAGE圖譜發(fā)現(xiàn),茄子雄性不育材料比可育材料多出大約50KD、茄子雄性不育的生化分析與分子生物學(xué)研究40KD和20KD的3條帶,這與前人的研究結(jié)果相似:細(xì)胞質(zhì)雄性不育株與可育株在蛋白質(zhì)水平上存在差異,不育株中往往有些特異多膚。茄子雄性不育和可育材料愈傷組織總蛋白雙向電泳之間的差異可分為兩類:一類是茄子雄性不育材料中存在的蛋白質(zhì)點(diǎn)而在可育材料中沒有;一類是可育材料中