白菜細胞核雄性不育相關基因mf-CYP450的分子鑒定、克隆和序列分析.pdf

1、，”摘要、植物核雄性不育現(xiàn)綠廣泛存在于自然界中。由于用其育成的核不育兩用系，既可作為不育系又是保持系，因而具有重要的育種應用價值和理論研究價值。白菜(Brassicdcd”2口estrisLsspchinensisMakino)起源于我國，是我國栽培面積最大、產(chǎn)量最高的蔬菜之一，也是雜種優(yōu)勢利用最為普遍的一類作物，其雄性不育系的選育及其應用基礎研究深受人們的重視。白菜核雄性不育兩用系自20世紀80年代育成以來，已在一代雜種生產(chǎn)應用中發(fā)揮

2、了重要作用。它的遺傳背景比較簡單，不育系中植株的不育性狀是由一對核隱性基因控制的，所以也是研究植物雄性不育分子機制很好的材料。但是，目前對其的認識還停留在形態(tài)、細胞和生理水平，產(chǎn)生雄性不育的分子機制還很不清楚，～定程度上限制了它在生產(chǎn)上的進一步利用。不斷發(fā)展和完善的分子生物學理論和技術為研究白菜核雄性不育分子機理提供了強有力的手段。本研究以白菜核雄性不育兩用系的測交后代群體為實驗材料，一方面從DNA入手，利用RAPDPCR技術尋找與育性

3、基因相連鎖的分子標記；另一方面從mRNA入手，利用DDPCR技術，尋找和篩選與白菜核雄性不育相關的基因。研究中獲得了一些初步的結(jié)果，為探討白菜核雄性不育發(fā)生的分子機理提供了一些信息。結(jié)果如下：(1)本實驗證明，采用較高的復性溫度，可以有效地防止非特異性帶的產(chǎn)生，優(yōu)化了RAPDPCR反應條件，提高了檢測的準確性。f對于白菜來說，42℃復性溫度更合適。通過對基因組DNA的提取方法加以改進，獲得了高質(zhì)量的白菜基因組DNA，具有快速、簡單、實用

4、并且成本低的優(yōu)點≯、(2)系統(tǒng)比較分析了白菜核不育兩用系不育株與可育株植株性狀、育性、花器結(jié)構(gòu)、花粉掃描電鏡形態(tài)和花蕾總蛋白的SDS—PAGE電泳，為從分子水平進一步研究核雄性不育機理奠定基礎。i白菜核雄性不育兩用系不育株群與可育株群花蕾總蛋白的SDSPAGE凝膠電泳結(jié)果表明：不育株和可育株各有一條特異帶，分別簡稱為A_】、B一1，A一1分子量大約為45kD，B1分子量為50kD左右，而且兩者的表達量都比較高；而在莖、葉、子房中總蛋白電

5、泳條帶在可育株與不育株之間無差異；不育株與可育株的總蛋白的種類差異不明顯，SDSPAGE電泳結(jié)果顯示大約都有12條帶。這一結(jié)果與大白菜核雄性不育兩用系花蕾總蛋白SDSPAGE電泳結(jié)果不一致，大白菜核雄性不育可育株中的總蛋白含量種類明顯多于不育株，可育株中有2022條區(qū)帶，而不育株僅有】0條區(qū)帶。這可能說明兩種材料的核雄性不育產(chǎn)生原因不同，影響花粉敗育的方式也可能不一樣?！?(3)白菜核雄性不育兩用系不育株與可育株花蕾的石蠟切片觀察表明：

6、不育株小孢子敗育發(fā)生在減數(shù)分裂時期。小孢子母細胞期小孢子母細胞排列松散而且細胞畸ABSTRACTThephenomenonofgeniemalesterility(GMS)occurswidelyinplantThegenicmalesterileABlineisnotonlythemale—sterileline(Aline)butthemaintainerline(Bline)aswelI，SOthegeniemalesterile

7、plantisveryimportantincrossbreedandtheoryresearchChinesecabbage(BrassicacampestrisLsspchinensisMakino)，originatedfromChina，isoneofthecropsofthehighestyieldandiscultivatedmostwidelyaswellasisakindofcropmostsuccessfulinusi

8、ngofheterosisinChinaMuchattentionwaspaidtOtheresearchonthebreedingofthemalesterilelineandthebasisforapplicationinChinesebabbagepakchoiGeniemalesterileABlineofChinesecabbagepak—choi，developedin1980s，havebeenplayingallacti

9、verollinthecrossbreedofvegetableMostimportant，theplantsofABlineofChinesecabbagepak—choiaresimpleingeneticbackground，andthemalesterilitywascontrolledonlybyapairofnuclearrecessivegeneGenicmalesterileABlineofChinesecabbagep

10、ak—choiheldtheadvantageinthestudyonmolecularmechanismofgeniemalesterilityTheresearchonthemorphology，cytologyandphysiologyoftheABlinewasconductedinthepastyearsinChinesecabbagepak—choiinChina，howeverlittleinformationcouldb

11、eobtainedonthemolecularmechanismcausingthemalesterilityofChinesecabbagepak—choiMolecularbiologyprovidesapowerfultooltostudyinthemolecularmechanismofgenicmalesterilityinChinesecabbagepakchoiTheprogenyofChinesecabbagegenic

12、malesterileABlinefromatestcrosswasusedinthisstudyInthestudyofmolecularmarkerlinkagetofertilityRAPD—PCRtechnologywasusedFourhundredandtwelverandomprimerswerescreenedbetweentheDNApoolsofAlineandBlineofChinesecabbagepak—cho

13、iDDPCR(differentialdisplayPCR)technologywasappliedinordertOcloningofthegenesrelatedtOmalesterilityTheprimaryresultsobtainedfromtheresearchprovidesomecluesforthestudyonthemolecularmechanismofthegeniemalesterilityThemainre

14、sultsareasfollow：(1)ItwasprovedthathigherPCRannealingtemperaturecouldpreventtheDNAfragmentfromnonspecificamplification，SOthatincreasedtheidentificationaccuracyAsawhole，42。CannealingtemperaturewassuitableforPCRamplificati

15、onoftheChinesecabbagepakchoiArapid，simpleandlowcostmethodofDNAextractionwasestablished，andgoodqualitygenomicDNAwasgot(2)Thedifference011themaincharactersbetweenAlineandBlineofChinesecabbage—pak—choiwascompared，suchastheg