植物線粒體與細(xì)胞質(zhì)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(xiàn)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(jìn)化和調(diào)整。CMS是普遍存在于植物中的一種母性遺傳現(xiàn)象，是由線粒體基因組重組形成的異常開放閱讀框表達(dá)引起的，在許多情況下，細(xì)胞質(zhì)雄性不育植株的育性可以被核基因(Rf)編碼的蛋白恢復(fù)，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(fù)基因的近等基因系為基礎(chǔ)材料，運(yùn)用

2、蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)對(duì)V-CMS及雜種F1在黃化苗和幼穗線粒體蛋白質(zhì)表達(dá)圖譜進(jìn)行了比較，分析了差異蛋白質(zhì)點(diǎn)與CMS的關(guān)系；同時(shí)對(duì)我們發(fā)現(xiàn)的一個(gè)Ta-CMS玉米材料進(jìn)行了遺傳分析。主要結(jié)果如下： 1.以V型小麥細(xì)胞質(zhì)雄性不育恢復(fù)基因的近等基因系為材料，利用雙向電泳技術(shù)建立了小麥V-CMS及雜種F1在黃化苗和幼穗線粒體蛋白質(zhì)組表達(dá)譜。(1)比較了黃化苗和幼穗線粒體蛋白質(zhì)的表達(dá)圖譜，鑒定了10個(gè)差異表達(dá)的蛋白質(zhì)點(diǎn)，包括與能量代謝有關(guān)的F0-

3、F1 ATP酶復(fù)合物的亞基和一些功能未知的蛋白質(zhì)，說明線粒體蛋白質(zhì)的表達(dá)具有組織性和時(shí)空性。(2)比較了V-CMS及雜種F1線粒體蛋白質(zhì)表達(dá)圖譜，鑒定了12個(gè)差異表達(dá)的蛋白質(zhì)點(diǎn)，也鑒定了能量代謝相關(guān)的F0-F1ATP酶復(fù)合物的ATP酶β亞基和NADH脫氫酶亞基J。以上結(jié)果顯示，線粒體能夠反向調(diào)控核基因編碼的蛋白質(zhì)在線粒體內(nèi)的堆積，V-CMS中不育基因的表達(dá)能夠調(diào)控線粒體內(nèi)能量代謝相關(guān)蛋白質(zhì)的表達(dá)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(guān)系測(cè)定和PCR分類的方法對(duì)不育胞質(zhì)進(jìn)行了鑒定。以本實(shí)驗(yàn)室自育或引進(jìn)的包括Tr、K55、W23、B37和CML311在內(nèi)的137個(gè)自交系或雜交種作測(cè)驗(yàn)種，與Ta昌7-2CMS和TaMo17CMS進(jìn)行測(cè)交，結(jié)果表明測(cè)交材料中只有CL1325、P138和‘農(nóng)大80/大芻草雜種’的測(cè)交后代穩(wěn)定出現(xiàn)可育植株，它們可能含有恢復(fù)基因，預(yù)示熱帶種質(zhì)中具有潛在的Ta-CMS恢復(fù)基因源。對(duì)Ta昌7-2 C