擬南芥ms1回復突變篩選及基因定位.pdf

1、雄性不育是作物雜種優(yōu)勢利用的重要物質基礎，也是植物發(fā)育生物學的研究熱點。雜交水稻的推廣應用為我國糧食增產(chǎn)作出了重要貢獻，優(yōu)良不育系的選育是其重點和難點，其中不受光溫影響的細胞核不育由于缺乏保持系而難以在生產(chǎn)上利用。本研究利用水稻PTC1與擬南芥MS1同源關系，以及擬南芥作為模式植物諸多的實驗研究優(yōu)勢，通過對擬南芥ms1回復突變篩選體系的構建、回復突變體的篩選，然后在水稻中尋找其相應的同源基因來研究水稻中PTC1上下游調控因子。進而為創(chuàng)造

2、細胞核不育的保持系奠定基礎。主要結果如下:
　　1、由于擬南芥ms1不育，為了能在誘變M1代中獲得隱性回復突變，本研究引入糖皮質激素受體系統(tǒng)(GR，Glucocorticoid Receptor)，創(chuàng)建了帶有proMS1∶MS1∶GR載體的ms1轉基因植株。這樣就在不改變ms1基因型情況下實現(xiàn)了對突變體育性的操控，為誘變工作打下基礎。
　　2、利用甲基磺酸乙酯(EMS)對ms1-GR的種子進行化學誘變處理，在M1代中篩選到5

3、株育性回復的單株，分別是16、61、89、98、111。對這些回復單株的果夾、花藥、花粉等進行了細胞學觀察。一方面，相較于ms1，各回復單株表現(xiàn)為果夾變長、花粉正?？捎?，能正常結實和產(chǎn)生可育種子，表明這些單株育性回復。另一方面，各回復單株存在部分成熟花粉形狀不規(guī)則、表面紋路異常，果夾內有發(fā)育不正常的種子等情況。表明育性相關表型與野生型存在不同程度差異。
　　3、利用分子生物學手段對各單株進行背景確認，結果顯示5個回復單株均是純合m

4、s1基因型?；貜椭?8與野生型雜交F2分離群體中，沒有轉基因片段仍然可育，即排除了轉基因片段逃逸進核內引起的育性回復的情況。
　　4、將回復單株98與野生型(Ler)雜交，雜交F2代中隨機選取30株純合ms1可育單株混池建庫進行測序，并運用MutMap的方法進行快速基因定位。結合突變方式和表達模式確定候選基因AT1G21470，命名為Sms1-98。重測序結果顯示，Sms1-98第一個外顯子上一個單堿基突變導致基因轉錄提前終止。目

5、前沒有關于基因Sms1-98的報道，蛋白序列比對結果顯示，，ms1-98具有CCCH鋅指結構域，并且這個結構域在許多植物物種中都比較保守。表達譜預測顯示Sms1-98在莖生葉、萼片、成熟花粉、角果等器官中有較高表達。
　　5、對Sms1-98水稻中同源基因LOC_Os06g42020.1（OsSms1-98）的初步分析發(fā)現(xiàn)，目前沒有關于此基因的相關報道，氨基酸序列分析顯示OsSms1-98屬于C-X8-C-X5-C-X3-H類鋅指