紫稻型水稻线粒体cox Ⅲ基因转录本的RNA编辑

紫稻细胞质雄性不育系是本实验室构建的新型细胞质雄性不育系.使用PCR、RT-PCR、DNA测序等技术.得到了紫稻细胞质雄性不育水稻不育系(樱香A)及其保持系(樱香B)线粒体细胞色素C氧化酶亚基cox Ⅲ基因转录本cDNA序列.通过与水稻"93-11"线粒体基因组序列比对发现,樱香A cox Ⅲ cDNA序列中.没有发生RNA编辑;而樱香B cox Ⅲ cDNA序列中有13个编辑位点,11个为C-T编辑,2个为T-C编辑.在樱香B cDNA序列中的13个编辑位点位于13个密码子中,所编码的氨基酸有10个发生改变.这些氨基酸的改变大大增加了蛋白质的疏水性.研究表明,RNA编辑在合成具正常功能的COX Ⅲ多肽的过程中具有至关重要的作用.同时也说明RNA编辑可能与细胞质雄性不育相关.     

红麻线粒体基因NAD3和COB的RNA编辑与表达分析

以红麻细胞质线粒体近等基因系UG93A(不育系)、UG93B(保持系)及UG93A×福红992(恢复系)的F1代为材料,研究花药线粒体基因NAD3和COB的转录与表达。结果发现,在3种供试材料中,基因NAD3的CDS区在DNA水平和RNA编辑水平上均无差异;不育系与保持系的COB基因DNA编码序列无差异,但在RNA水平上发生了编辑,8个位点的编辑均发生于密码子的第一或第二位碱基,且导致氨基酸种类变化,主要为亲水性氨基酸转变为疏水性氨基酸;COB基因在UG93A中的RNA编辑频率低于UG93B;NAD3和COB基因在3种材料中的转录本大小基本相同,但在表达水平上表现为不育系显著低于保持系和F1代。由此推测NAD3和COB基因在红麻花药发育过程中有着重要的作用。     

籼型细胞质雄性不育和可育水稻线粒体DNA多态性的初步分析（英文）

以籼型细胞质雄性不育系珍汕９７Ａ、保持系珍汕９７Ｂ、恢复系明恢６３和两个Ｆ１杂种为对象分析了线粒体ＤＮＡ间的多态性．用６个线粒体ＤＮＡ探针对５种来源的线粒体ＤＮＡ进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ印迹分析．用ＣｏｘⅡ、ａｔｐＡ、２６ｓｒＲＮＡ为探针进行杂交时，不育系、保持系和恢复系之间具有相同的杂交结果，而用ＣｏｘⅠ、ＣｏｘⅡ、ａｔｐ６和６３０ｂｐｍｔＤＮＡ片段为探针杂交时，不育系和可育系之间出现了不同的杂交带，表明不育系和可育系的ｍｔＤＮＡ存在结构上差异，杂交结果也表明杂种Ｆ１的细胞质来源于母本、而恢复基因对不育细胞质ｍｔＤＮＡ的结构不产生直接影响．当用ＣｏｘⅢ为探针杂交时，杂种Ｆ１显示了一特异的同源片段，它不存在于不育系的ｍｔＤＮＡ，而存在于保持系和恢复系的ｍｔＤＮＡ上，这可解释为在不育系和恢复系杂交形成Ｆ１杂种时，恢复系的ｍｔＤ－ＮＡ有可能渗漏到了Ｆ１杂种（Ｐａｔｅｒｎａｌｌｅａｋａｇｅ）．     

棉花线粒体atp9基因的克隆和转录研究

以三系杂交棉胞质雄性不育系P30A、保持系P30B和恢复系Y18为材料,通过Tail-PCR从可育胞质获得线粒体atp9基因序列,并利用Northern blot分析了atp9基因在棉花幼蕾的的转录情况。结果显示:在三系中atp9基因均存一个0.5 kb的强杂交带和一个1.0 kb的弱杂交带,杂交结果无明显差异;三系中atp9基因编码区共有7个编辑位点,第7个编辑位点密码子由于编辑转变为终止密码子使翻译提前终止;atp9基因在保持系中幼蕾的编辑频率要明显低于不育系和恢复系;发现atp9基因的编辑与棉花胞质形式相关,而且不同的核背景也会影响编辑率,推测线粒体atp9基因与棉花的胞质雄性不育具有一定的相关性,但有待更进一步分析。     

棉花细胞质雄性不育与恢复特性的cDNA-AFLP分析

为了揭示棉花细胞质雄性不育(CMS)及其恢复的分子机理,采用cDNA-AFLP技术,分析了棉花胞质雄性不育系、保持系、恢复系和F1开花前6 d花药的基因表达谱及其差异,结果表明:不育系花药的基因表达谱与其"同核异质"的保持系之间存在着巨大的差异,提示细胞质基因对细胞核基因的表达有调控作用,雄性不育基因引起核基因组的异常表达,可能是导致雄性不育的更直接的原因。恢复基因引入到不育系获得F1,其花药的基因表达谱与恢复系基本相同,提示核内恢复基因可以反作用于细胞质不育基因对核基因表达的调控机制,恢复花粉的育性。CMS基因对核基因表达的调控作用以及恢复基因对这种作用的逆转可能是棉花细胞质雄性不育及其恢复的重要原因。另外,还鉴定了36个在恢复系和F1优势表达而在不育系和保持系中不表达或者微量表达的cD-NA扩增片段,为恢复相关基因的克隆奠定了基础。     

大白菜玻利玛细胞质雄性不育系92-09A的形态特征及相关基因的克隆与表达模式分析

玻利玛细胞质雄性不育(Pol CMS)是目前很有利用价值的胞质雄性不育源。在前期的研究中,我们利用柯桂兰提供的大白菜Pol CMS不育源为母本,以大白菜骨干亲本92-09为轮回亲本,培育出大白菜Pol CMS不育系92-09A。本研究对大白菜Pol CMS不育系92-09A及其保持系92-09、恢复系早28的形态特征进行观察,并对相应的不育基因Braraorf224及其恢复基因Brara PPR进行了克隆及生物信息学分析。结果表明,大白菜Pol CMS不育系92-09A的花瓣、萼片和雌雄蕊都比保持系92-09小,不能形成有活力的成熟花粉粒;其保持系和杂种F1(不育系92-09A×恢复系早28)均可以产生有活力的花粉粒。大白菜Pol CMS不育基因Braraorf224及恢复基因Brara PPR与甘蓝型油菜的Pol CMS不育基因及恢复基因同源性很高。qRT-PCR结果显示,Brara PPR在恢复系早28和杂种F1中的表达量均明显高于雄性不育系92-09A。本研究可为进一步揭示大白菜Pol CMS雄性不育机理奠定基础。     

棉花细胞质雄性不育与育性恢复的研究与利用

对棉花细胞质雄性不育与育性恢复的研究现状进行了较为全面的综述。介绍了棉花细胞质雄性不育系、恢复系及“三系”杂种棉的选育进展,不育系花药的细胞学及其生理生化特征,细胞质雄性不育产生的分子机理,不育胞质对杂种一代的遗传效应。详细阐明了细胞质雄性不育恢复系的类型,育性恢复的遗传方式,育性恢复基因与育性增强基因之间的关系以及恢复基因的遗传定位。文中对“三系”杂种棉选育进展缓慢的原因进行了剖析,并从利用新的胞质不育类型选育优良不育系,聚合多个恢复基因和育性增强基因选育强恢复系,优化以蜜蜂为媒介的传粉体系等方面,探讨了“三系”杂种棉的发展对策。     

棉花晋A细胞质雄性不育系及其保持系线粒体基因组文库的构建

【目的】构建棉花晋A细胞质雄性不育系及其保持系的线粒体BAC文库,为研究棉花线粒体基因组结构以及棉花细胞质雄性不育的形成机理提供基础。【方法】在借鉴其它作物的线粒体基因组BAC文库构建方法的基础上,对棉花线粒体DNA的提取及其BAC文库的构建进行探索和优化,构建了棉花晋A细胞质雄性不育系及其保持系的线粒体BAC文库,并采用同源克隆的方法克隆棉花线粒体的功能基因。【结果】构建的不育系和保持系的线粒体基因组文库分别包括2 600个克隆,插入DNA片段大小在10.3 kb和37.5 kb之间,平均分别为22.29 kb和21.36 kb。重组子的覆盖率分别达到棉花线粒体基因组的79倍和76倍。获得了3个棉花线粒体功能基因序列,通过比较,证明晋A不育系与其保持系的这3个基因序列无差异;以这3个基因为探针筛选文库,均获得阳性克隆。【结论】分别构建了棉花晋A细胞质雄性不育系及其保持系线粒体基因组的BAC文库。获得了晋A不育系与其保持系的orfB,coxⅠ和nad4L 3个基因的全序列,通过比较,证明晋A不育系与其保持系在orfB、coxⅠ和nad4L基因全序列上无差异。     

普通小麦T型细胞质雄性不育的恢复问题

1970—74期间,用普通小麦的 T 型细胞质雄性不育系、保持系(品种或品系)和具有 timopheevi 细胞质的恢复系研完了它们对雄性不育育性恢复的关系。结果表明,在普通小麦中,根据各品种对不育系和恢复系育性反应,可以分为三种类型。由这三种类型品种转育成相应的易恢复或难恢复不育系,或不能转育成不育系。不育系育性恢复的难易,可通过具部分恢复力的恢复系与不育系或保持系(品种)测交鉴别。难恢复的不育系,可以通过易恢不育系的保持系来改良.恢复系与具有部分恢复力的品种杂交,有可能提高其恢复力.     

V型小麦细胞质雄性不育“三系”及杂交种线粒体DNA的比较研究

以V型小麦细胞质雄性不育系及相应的保持系、恢复系以及其杂种F1为材料,用ISSR、SRAP、RAPD分子标记技术对它们的线粒体DNA进行了比较分析。结果如下:(1)153个SRAP引物组合中139个组合扩增出了多态性,9个组合扩增出不育系特有而保持系、恢复系、F1均缺失的片段,3个组合扩增出不育系特异缺失的片段。(2)92个ISSR引物中45个扩增出了多态性,筛选到了6个不育系特有而保持系、恢复系及杂种F1均缺失的片段。(3)288个RAPD引物中281个扩增出了多态性,4个引物扩增出不育系特有的片段,3个引物扩增出不育系特异缺失的片段。在对线粒体DNA进行分析时,SRAP比ISSR多态性好,比RAPD稳定性好。     

S~v型小麦雄性不育系及保持系的研究

通过对Sv型1B/1R型保持系、G型不育恢复系1031品系分别与Sv型不育系杂交后代的研究,结果表明,1BS染色体上带有来自斯卑尔托Rf3恢复基因的普通小麦1031品系,是Sv型细胞质雄性不育系的恢复系。这扩大了Sv型细胞质雄性不育系的非1B/1R型保持系,为Sv型细胞质雄性不育系小麦在北方春麦区的利用提供了基础材料。     

甘蓝型油菜显性细胞核＋波里马细胞质雄性不育三系的创建

甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育和波里马细胞质雄性不育有着完全不同的恢保关系；分别以纯合型显性核不育系和显性核不育系杂种为显性核不育基因的供体，采用有性杂交方法将甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育基因导入到波里马细胞质雄性不育系ＬｔｆＡ中；用测交和连续回交方法，选育出甘蓝型油菜显性细胞核＋波里马细胞质雄性不育系ＤＧＣＭＳ－Ｙｉ－３Ａ和ＤＧＣＭＳ－１５３Ａ及其保持系Ｙｉ－３Ｂ和１５３Ｂ；并从波里马的恢复系中筛选出２个显性细胞核＋波里马细胞质雄性不育恢复系９２－５９１６和９２－５９４２。     

水稻线粒体基因atp6启动子突变导致的一种细胞质雄性不育型

内江杂交水稻科技开发中心从恢复系 "万恢88/内恢92-4" 杂交组合F2代不育株选育的细胞质不育系,被暂时定名为"万恢88型水稻细胞质雄性不育系".利用PAGE电泳、琼脂糖凝胶电泳和克隆测序等技术对其不育系和保持系线粒体基因组进行研究,分析其雄性不育的分子基础和分子机理.通过PAGE电泳发现,其不育系线粒体基因组PCR带型与野败型(WA)、印水型(ⅡA)、D型(Di)、冈型(GA)存在差异.对其不育系内香2A和保持系内香2B的差异片段回收测序,获得两条667 bp长度的mtDNA片段2A和2B,通过序列比对和电子杂交分析,获得片段为atp6基因的部分序列及其上游序列.2A和2B相比有3个碱基不同,分别是第57位G→T,第100位T→C,第161位C→T.功能分析第100 位T-C点突变使atp6基因启动子核心序列遭到破坏.通过对atp6基因上游序列的RT-PCR分析,发现不育系内香2A的atp6基因不能正常表达.故而推测万恢88型水稻细胞质雄性不育是由于不育系线粒体atp6基因核心启动子区域发生点突变,导致atp6基因不能正常转录,致使线粒体供能不足,最后导致花粉败育.     

大豆M型质核互作雄性不育恢复基因的遗传研究

用M型质核互作雄性不育系W931A(A)、同型保持系W931B(B)及3个地理来源不同的恢复系WR99032(R1)、WR0088(R2)、WR0108(R3)及其测交后代群体F1(A×B)、F2、BC1a(A×F1)、BC1b(F1×B)、F1a[A×(恢复系×恢复系)F1]、F1b[(恢复系×恢复系)F1×B]作为试验材料,以花粉育性和植株育性指标对不育系的育性恢复特性进行了初步分析.结果表明:大豆M型质核互作雄性不育系属配子体不育,3个不同来源恢复系的育性恢复受一对显性主效恢复基因控制,可能还存在微效修饰基因;3个恢复系的细胞质均为可育细胞质;恢复系R1与R2、R3的恢复基因呈非等位性,恢复系R2与R3的恢复基因呈等位性.     

不育系花器含糖量对三系杂交棉制种产量的影响

以棉花细胞质雄性不育系、保持系、恢复系及杂种F1的花瓣、花药、柱头、蜜腺、苞叶和叶片为材料,测定和比较了各材料的总糖、蔗糖和果糖含量,观察和分析了三系杂交棉制种田中蜜蜂造访的数量与制种产量性状的相关性.结果表明:不育系花瓣、苞叶、蜜腺的可溶性总糖和蔗糖含量比可育的恢复系、保持系和F1高,并达到显著或极显著水平,而果糖含量的差异不明显.其中,不育系花器的蔗糖含量是影响蜜蜂造访制种田蜂群量和不育系结铃率的关键因素;选育花器含糖量高的不育系,有利于提高制种田中的蜜蜂数量,增加不育系的结铃率,以及降低其不孕子率,提高制种产量.     

彩色棉雄性不育系、保持系和恢复系的选育及DNA指纹图谱的构建

用杂交育种技术,将棕色棉纤维性状转育到棉花细胞质雄性不育系、保持系和恢复系中,育成了一套棕色棉细胞质雄性不育系统的三系:"棕A-ZJ12"、"棕B-ZJ015"和"棕R-ZJ02".在浙江大学农业试验站,不育系分别与保持系、恢复系按2∶1的比例间隔种植,昆虫自然传粉,繁种产量和制种产量分别为1 948.5 kg/hm2和1 282.5 kg/hm2,杂种"棕杂1号"的皮棉产量为1 266.0 kg/hm2,表现为超亲优势.不育系"棕A-ZJ12"为完全雄性不育类型,它的花药体积、花药鲜重、柱头长度、受精前胚珠体积及鲜重均显著低于保持系和恢复系.应用AFLP技术,获得了棕色棉"三系"及杂种F1的DNA指纹图谱,在18对引物的扩增片段中存在52处多态性.表明AFLP是一种十分有效的DNA指纹技术,它具有多态性丰富、稳定性高、重复性好等优点.     

F型与其他小麦雄性不育系细胞质类型的分子鉴定

为了鉴定F型与其他小麦雄性不育系细胞质类型之间差异。以F型不育系(FA1-1，FA1-2，FA2-1)、F型保持系、T、K、V型同核异质不育系(A)及其保持系（B）‘冀5418’等为试验材料，用23对叶绿体和21对线粒体SSR分子标记进行聚类分析。结果表明：FA与T、K、V、B型不育系的细胞质分属不同类别。FA与中国春(CS)的细胞质遗传相似系数为1.00，FA与FB细胞质遗传相似系数为1.00，表明其可能为普通小麦细胞质雄性不育系。与经典质核互作雄性不育原理有差异，F型雄性不育系的育性可能由核基因控制。     

籼型细胞质雄性不育和可育水稻线粒体DNA多态性的初步分析

以籼型细胞质雄性不育系珍没９７Ａ，保持系珍汕９７Ｂ，恢复系明恢６３和两个Ｆ１杂种为对象分析了一体ＤＮＡ间的多生，用６个线粒体ＤＮＡ探针对５种来源的线粒体ＤＮＡ进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ印迹分析，用ＣｏｘⅡ、ａｔｐＡ、２６ｓ ｒＲＮＡ为探针进行杂交时，不育系、保持系和恢复系之间具有相同的杂交结果，用而ＣｏｘＩ、ＣｏｘⅡ、ａｔｐ６和６３０ｂｐｍＤＮＡ片段为探针杂交时，不育系相可育系之间出现了不同的杂交带，表     

金花薹萝卜雄性不育细胞质主要品质性状的胞质效应研究

[目的]研究萝卜雄性不育系细胞质的胞质效应。[方法]将不育系与恢复系配制成A系杂种,保持系与恢复系配制为B系杂种,测定其主要品质性状,根据它们之间的差异,确定其不育胞质效应。[结果]不育细胞质与可育细胞质在辣味素性状上存在着极显著的差异,细胞质效应来源于细胞质和核质间互作。金花薹不育细胞质除了纤维素和辣味素性状外,其余品质性状均表现为负效应,其中Vc表现为较强的负效应。不育细胞质的不利效应可以通过不育细胞质与恢复系之间的互作效应来降低。[结论]该研究为萝卜细胞质雄性不育系的正确评价和合理利用提供了一定的理论依据。     

甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育恢复系轮回选择群体的建立

在被测交的５个甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育恢复系中，没有１个能使显性细胞核雄性不育系恢复可育性。分别以纯合型显性细胞核雄性不育系Ｒｓ１０４６和显性细胞核雄性不育杂种中杂３号作父本与具有不育细胞质的波里马细胞质雄性不育恢复系花叶恢杂交，成功地将显性细胞核雄性不育基因导入到波里马细胞质雄性不育恢复系花叶恢中。以作者自己选育的具有不同来源的双低甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育恢复系作父本与得到的具有波里马细胞质的显性细胞核雄性不育株不断回交，并将所有回交后代种子混合种植，建立起了一个甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育恢复系的轮回选择群体。