白菜型无花瓣油菜突变体的花器官形态特征

在我国白菜型油菜地方品种余井花籽和国外白菜型油菜品种Am032中同时发现了无花瓣突变体。通过对白菜型油菜无花瓣突变体与甘蓝型无花瓣油菜及正常油菜器官形态的鉴定和比较，认为白菜型油菜无花瓣突变体的花瓣缺失突变机制与甘蓝型油菜不同，白菜型油菜无花瓣突变体有花瓣转变成雄蕊的现象，推测白菜型油菜花瓣缺失突变可能与花器官同源异型基因突变有关。     

花生花器官形态建成及异型雄蕊发育研究

本研究观察了四个花生栽培品种和一个异源四倍体野生种的花器官形态建成以及异型雄蕊的发育过程,以期为解释花生花发育相关基因的时空表达和花生育种提供形态解剖学依据.试验以花生普通型弗罗蔓生(Aachihypogaaavar.hypogaea'Florunner')龙生型永城小麻壳(A.hypogaeavar.hirsuta'Yong-cheng Xiaomake)、多粒型四粒红(A.hypogaea var. fastigiata 'Silihong)珍珠豆型白沙1016(A. hypogaea var. vulgaris 'Baisha1016')和异源四倍体野生种A. monticola不同发育时期的花芽为材料,利用扫描电镜、光学显微镜对花生花器官模式形态建成、雄蕊发育过程进行研究。结果表明,花两侧对称,常见花器官融合。花器官起始顺序为萼片一雄蕊、心皮一花瓣,共同原基的出现打乱了由外向内的器官起始顺序;对萼雄蕊早于对瓣雄蕊发育;旗瓣、翼瓣、龙骨瓣在花发育后期特化形成。五个品种花发育进程相同,对萼雄蕊、对瓣雄蕊环状相间排列,药室分布大致相同,仅退化雄蕊数量上有差别。退化雄蕊仅存花丝,无花药。雄蕊维管的大小与雄蕊发育程度正相关。     

水稻花器官发育基因DPS2的鉴定和精细定位

【目的】鉴定和克隆花器官发育相关基因,为进一步研究水稻花发育的分子机制奠定基础。【方法】在大田常规种植条件下比较了突变体dps2 (Defective pistil and stamens 2)和野生型春江06的主要农艺性状及花器官形态特征差异;扫描电镜及石蜡切片观察花药结构并用染色法观察花粉和胚囊的育性;利用图位克隆方法进行基因精细定位;qRT-PCR分析了花发育相关基因在野生型和突变体中的表达水平。【结果】dps2突变体抽穗期变长,不能正常扬花,雄蕊和雌蕊皱缩且花药和柱头数目增多;进一步研究发现,dps2突变体花药腔室塌陷,内无可见小孢子,即使部分花药形成腔室,花粉粒也无淀粉积累呈干瘪状。此外,突变体胚囊育性也受到影响;遗传分析表明该突变性状受一对隐性核基因控制,该基因位于第4染色体短臂上91.2kb的区间内,区间内未见花器官发育相关基因的报道。qRT-PCR检测发现,水稻ABCDE模型中的B类、C类和E类基因的表达在突变体中显著升高。【结论】dps2突变体的雄蕊及雌蕊均发育异常,最终导致完全不育,推测DPS2可能在水稻第3轮雄蕊发育和第4轮雌蕊发育调控中发挥重要作用。     

水稻花器官发育基因DPS2的鉴定和精细定位

【目的】鉴定和克隆花器官发育相关基因,为进一步研究水稻花发育的分子机制奠定基础。【方法】在大田常规种植条件下比较了突变体dps2 (Defective pistil and stamens 2)和野生型春江06的主要农艺性状及花器官形态特征差异;扫描电镜及石蜡切片观察花药结构并用染色法观察花粉和胚囊的育性;利用图位克隆方法进行基因精细定位;qRT-PCR分析了花发育相关基因在野生型和突变体中的表达水平。【结果】dps2突变体抽穗期变长,不能正常扬花,雄蕊和雌蕊皱缩且花药和柱头数目增多;进一步研究发现,dps2突变体花药腔室塌陷,内无可见小孢子,即使部分花药形成腔室,花粉粒也无淀粉积累呈干瘪状。此外,突变体胚囊育性也受到影响;遗传分析表明该突变性状受一对隐性核基因控制,该基因位于第4染色体短臂上91.2 kb的区间内,区间内未见花器官发育相关基因的报道。qRT-PCR检测发现,水稻ABCDE模型中的B类、C类和E类基因的表达在突变体中显著升高。【结论】dps2突变体的雄蕊及雌蕊均发育异常,最终导致完全不育,推测DPS2可能在水稻第3轮雄蕊发育和第4轮雌蕊发育调控中发挥重要作用。     

一个水稻双子房突变体的表型鉴定和遗传分析

在籼稻保持系C2与绵香5B的杂交后代中发现了一个植株显著矮化的双子房突变体。该突变体花器官主要表现为：雄蕊数目减少,雌蕊增加,双子房,多柱头,胚囊畸形,有雄蕊雌蕊化现象。由于其高度不育,突变性状采用杂合体保存,经5代连续自交,均表现稳定遗传特性。同时,杂合株系呈典型的3∶1分离比例,表明该突变性状由单隐性基因控制,并将该突变体暂时命名为TOR。     

甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育系的研究

本文报道的甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育花药发育的细胞学特征和某些生化特性是:①不育系的雄蕊发生不育的形式多样,多数雄蕊的结构完整,但不能形成正常的花粉;一部分短雄蕊的花药完全退化;有一些长雄蕊两个给合在一起,一部分药囊退化。②不育系的雌性较强,一部分不育植株花器官的雄蕊和雌蕊的子房外面生长有很多发育完全的子房外胚珠。③不育系花器官各部分的过氧化物酶同工酶谱与保持系都有差异。④组织化学分析表明,不育系的花粉在发生败育的过程中,其细胞色素氧化酶、多酚氧化酶和ATP酶的活性都比保持系的弱,而过氧化物酶的活性比保持系的强。不育系花药的部分药壁细胞的过氧化物酶和细胞色素氧化酶的活性比保持系的强,而多酚氧化酶和ATP酶的活性则相反。     

蝴蝶兰C类花器官发育基因PhAG1a的克隆及表达分析

为研究MADS-box基因在花器官发育中的功能,进一步理解兰科植物花器官发育的分子调控机理。利用RT-PCR和RACE技术从蝴蝶兰中克隆了一个MADS-box基因PhAG1a(GenBank登录号为KY399811),并利用实时荧光定量方法分析其表达特性。序列分析表明,该基因的cDNA全长为1 107 bp,含完整的开放阅读框,可编码248个氨基酸,属于C功能AGAMOUSE家族基因,与蝴蝶兰属的PhalAG1和PeMADS1基因关系最近;表达模式分析表明,PhAG1a基因在营养器官中不表达,只在蕊柱和子房中表达。在5类突变体花器官中,PhAG1a基因在退化雄蕊变异为侧瓣、侧瓣退化与蕊柱合生和侧萼片变异为唇瓣等3类突变体花器官中,PhAG1a基因的表达没有变化,在侧瓣变异为唇瓣和侧瓣顶端长出花药的突变体花器官中,PhAG1a基因在蕊柱中的表达水平显著降低。推测该基因在决定蝴蝶兰合蕊柱的发育中起重要的调控作用。     

甘蓝型油菜花序长发夹ｌｈＲＮＡｉ文库的构建

异源四倍体油菜含有大量多拷贝基因及冗余基因,难以通过T-DNA插入、物理及化学诱变等常规突变体库创制方法发掘功能基因。为开发适应于油菜的简单高效的突变体库创制方法,本研究通过滚环复制方法构建了甘蓝型油菜的花序lhRNAi文库,并对这种新型的干扰文库进行质量评估;然后将该花序lhRNAi文库对甘蓝型油菜进行遗传转化,获得763株T0植株,从中鉴定分离出74株具有可见表型变异的花发育相关突变体,包括花瓣减少、形状异常,柱头卷曲,雄蕊退化萎缩,雄性不育（不能产生花粉）、死蕾或花蕾闭合等。说明通过滚环复制介导的lihRNAi文库的构建方法可以成功应用到油菜中,这将为油菜花序发育相关基因功能的研究提供重要的研究平台。     

一个由可变剪接造成的水稻开颖不育突变体ohms1的鉴定及基因定位

在60 Co-γ射线辐射诱变籼稻中恢8015的突变体库内发现了一个花器官发育突变体,暂命名为开颖不育突变体ohms1(open hull and male sterile 1)。ohms1突变体表现为颖花开裂,在雄蕊和柱头之间形成类似内外稃的结构,使得突变体的颖花形成类似"三齿稃"状的三个颖壳,小穗完全不育,花粉育性为60%~70%,但自交不结实。遗传分析和基因定位结果表明,ohms1受一对隐性单基因控制,位于第3染色体短臂KY2和KY29标记之间,物理距离约42kb,该区域包含4个开放阅读框ORFs。进一步序列分析发现,突变体中一个编码MADS盒的基因LOC_Os03g11614的第5内含子末位碱基由A突变为G。酶切实验和cDNA测序证实,该基因的第5内含子未被剪切,致使该基因的第6外显子所编码的14个氨基酸完整缺失,但并未造成该蛋白MADS结构域的改变或移码。qRT-PCR结果显示,突变体中OsMADS1基因的表达水平显著降低,水稻开花调控因子和内外稃发育调控基因的表达量也发生了显著变化。说明该基因对水稻花器官发育尤其是内外稃发育和小花原基的分化具有重要作用。     

雌蕊缺失茶树花3个发育期的数字基因表达谱分析

以雌蕊缺失茶树花为试材,利用转录组、数字基因表达谱技术,研究了雌蕊缺失茶树花的花芽、花蕾、花3个时期相关基因的表达规律。结果发现,雌蕊缺失茶树花生长发育过程中进行着各种旺盛的生物合成和代谢活动。生长素信号转导途径的6个基因和ABCDE类识别基因的A类、C类和E类可能与茶树花的雌蕊缺失和雄蕊发育密切相关,并且基因调控过程较复杂;WUS基因中WUS2和WUS8下调可能调控了C类和E类基因,从而导致雌蕊的缺失;KNOX家族中,未检测到KNOXⅡ的同源基因,KNOX I类同源基因下调表达和缺失可能减弱了茶树花雌蕊心皮的启动和雌蕊边缘组织的生长。可以看出,本研究通过数字基因表达谱分析,初步了解了雌蕊缺失茶树花发育前后的网络途径,为后期对茶树花雌蕊缺失和雄蕊发育的研究,探明茶树花不育和性别决定基因的分子机制提供理论依据。     

甘蓝型油菜有、无花瓣近等基因系花器官的比较研究

比较甘蓝型油菜有、无花瓣近等基因系花器官的形态差异，结果表明，无花瓣品系在花蕾、花萼、雌蕊长度上与有花瓣品系无差异，仅雄蕊长度有所下降；无花瓣品系因缺少花瓣，花蕾重量仅为有花瓣品系的55．89％，但花萼、雄蕊、雌蕊重量差异不大，其中花萼和雄蕊重量略有下降，而雌蕊重量则上升。无花瓣品系花器官各部分与有花瓣品系间的差异主要表现在花瓣缺失上，而花萼、雄蕊、雌蕊、花粉、柱头和蜜腺等形态均无明显差异，因此，该油菜花瓣缺失类型可能与拟南芥等植物花器官发育的ABC模型不符。     

海南油茶不育株花器发育生物学特性及解剖学观察

从解剖学、细胞生物学及遗传学角度对海南油茶不育株花器发育过程导致不育的原因进行研究。以海南油茶正常株和不育株为实验材料,对其花芽发育过程外部形态特性进行阶段性比较观察,并应用花粉原位萌发技术检测其花粉萌发及花粉管发育差异;应用石蜡切片法对花芽分化过程中雌雄蕊进行解剖学观察,分析雌雄蕊发育时期与其花芽外部形态的相关性。结果表明：不育花与正常花外部形态上并无明显差异,但不育株开花后子房即脱落,表明没有正常授精,不育株柱头授粉后花粉粒不萌发,花粉管并不伸长;从雌雄蕊石蜡切片可以看出,不育株花器发育失常,其花药的绒毡层降解异常,无法形成成熟花粉粒,而在其胚珠发育过程中不育株未能形成成熟胚囊,导致空心胚珠。     

芥菜型油菜细胞质雄性不育系 6 - 102A的细胞学观察

对芥菜型油菜细胞质雄性不育系6 - 102A的花药发育过程进行了显微观察,并与6 - 102B (保持系)和8 - 602A ( tour CMS)进行比较,结果表明:不育系6 - 102A败育彻底,败育可能发生在雄蕊原基分化时期,其主要特 点是雄蕊原基偏离正常的分化轨道,形成花瓣原基,不形成花药,着生雄蕊的位置长出小花瓣,败育时期和方式与 现有报道的油菜细胞质雄性不育不同。保持系6 - 102B的花药发育正常; 8 - 602A败育发生于孢原细胞时期至四 分体时期,主要是孢原细胞时期。     

油菜转基因的遗传研究

通过对油菜雄性不育 -恢复体系中转基因的遗传分析 ,表明所获得的转基因品系都是单拷贝插入 ,引起雄性不育的基因和恢复雄性可育的基因插入到不同染色体上 ,与理论分析相符。这些定位于不同染色体上的转基因为建立油菜染色体连锁图提供了新的标记。     

芥菜型油菜莫利（Moricandia arvensis）细胞质雄性不育系统研究进展

授粉控制系统是油菜杂种优势利用中的关键一环。其中,细胞质雄性不育系统（CMS）是目前较理想的授粉控制系统之一,创制新型的授粉系统在油菜杂种优势利用中具有重要意义。芥菜型油菜莫利（M. arvensis）CMS是印度Prakash等人于1998年创造的一个新型油菜细胞质系统,该系统不育系育性彻底稳定,无不良胞质副效应,目前在印度已应用于芥菜型油菜杂种优势利用。本文综述了该不育系统的创制、雄性不育基因研究、恢复基因分子标记开发,以及该系统在芥菜型油菜育种上的应用,旨在为油菜杂交种选育和分子标记辅助选择育种提供参考。     

油菜BnROP1同源基因沉默导致拟南芥雄性不育

基于油菜杂合双显性雄性核不育系和拟南芥全基因组芯片的表达谱分析结果,选择了一个油菜差异表达基因,其对应的拟南芥同源基因为AT3G51300（ATROP1）,采用荧光定量PCR方法,对油菜中该基因（BnROP1）在根、茎、叶、花、雌蕊、雄蕊、角果中的表达模式进行了分析,在此基础上构建了ATROP1基因的microRNA干扰载体,通过农杆菌介导的拟南芥转化,获得12株转基因苗。T1代转基因苗的表型观察发现,转基因植株大多出现角果数量减少或不结实、无花粉、花药萎缩以及小孢子数量大大减少的表型。对转基因T2代多个株系的荧光定量PCR分析说明,目标基因的干扰是有效的,靶基因的表达水平都显著下调。说明转基因植株的雄性不育表型和ROP1基因的表达沉默有关,ROP1基因不仅控制了花粉管的极性和伸长,还和小孢子的正常发育密切相关。     

油菜雄性不育三系育种的研究实践与浅见

本文概括介绍了作者的科研工作进展情况,包括非优质三系配套选育工作和雄性不育杂交油菜优质育种两方面的内容。并结合多年的研究实践,对油菜雄性不育系和恢复系的选育,以及油菜三系原种的繁育问题提出了看法。     

一个新的玉米雄性不育材料的发现及其初步遗传分析

研究从农杆菌介导法所获得的转Bt基因再生植株后代中得到大量不育株。用受体自交系18(红)授粉保种后,获得稳定不育的株系。通过两年、两点的种植,并结合与18(红)的多代回交以及与多个自交系的测交鉴定,对其遗传行为进行了初步研究。研究结果表明,其不育性状表现稳定,呈现出质核互作雄性不育的遗传特点。PCR检测及田间鉴定表明,外源基因是否整合到受体基因组内与不育性状的形成没有直接关系。雄性不育突变体的出现可能是组织培养过程所形成的体细胞克隆变异。