植物線粒體與細胞質雄性不育.pdf

1、線粒體基因組僅編碼生命源和功能所必需的遺傳信息片斷。大量的遺傳和生化特征出現在線粒體中，激發(fā)了基因功能在線粒體和核基因組中的進化和調整。CMS是普遍存在于植物中的一種母性遺傳現象，是由線粒體基因組重組形成的異常開放閱讀框表達引起的，在許多情況下，細胞質雄性不育植株的育性可以被核基因(Rf)編碼的蛋白恢復，因此CMS/Rf是一種研究植物線粒體基因組和核基因組遺傳互作的理想模式。 本研究以V型小麥恢復基因的近等基因系為基礎材料，運用

2、蛋白質組學技術對V-CMS及雜種F1在黃化苗和幼穗線粒體蛋白質表達圖譜進行了比較，分析了差異蛋白質點與CMS的關系；同時對我們發(fā)現的一個Ta-CMS玉米材料進行了遺傳分析。主要結果如下： 1.以V型小麥細胞質雄性不育恢復基因的近等基因系為材料，利用雙向電泳技術建立了小麥V-CMS及雜種F1在黃化苗和幼穗線粒體蛋白質組表達譜。(1)比較了黃化苗和幼穗線粒體蛋白質的表達圖譜，鑒定了10個差異表達的蛋白質點，包括與能量代謝有關的F0-

3、F1 ATP酶復合物的亞基和一些功能未知的蛋白質，說明線粒體蛋白質的表達具有組織性和時空性。(2)比較了V-CMS及雜種F1線粒體蛋白質表達圖譜，鑒定了12個差異表達的蛋白質點，也鑒定了能量代謝相關的F0-F1ATP酶復合物的ATP酶β亞基和NADH脫氫酶亞基J。以上結果顯示，線粒體能夠反向調控核基因編碼的蛋白質在線粒體內的堆積，V-CMS中不育基因的表達能夠調控線粒體內能量代謝相關蛋白質的表達水平。 2.通過Co-60 γ射線

4、照射玉米自交系昌7-2獲得了Ta-CMS，利用恢保關系測定和PCR分類的方法對不育胞質進行了鑒定。以本實驗室自育或引進的包括Tr、K55、W23、B37和CML311在內的137個自交系或雜交種作測驗種，與Ta昌7-2CMS和TaMo17CMS進行測交，結果表明測交材料中只有CL1325、P138和‘農大80/大芻草雜種’的測交后代穩(wěn)定出現可育植株，它們可能含有恢復基因，預示熱帶種質中具有潛在的Ta-CMS恢復基因源。對Ta昌7-2 C