辣椒雄性不育系线粒体基因CaORF240和CaORF301的生物信息学与表达差异分析

为深入了解辣椒细胞质雄性不育与线粒体编码基因表达之间的关系,本研究以辣椒细胞质雄性不育系9704A和同型保持系9704B为试验材料,克隆了2个线粒体编码基因CaORF240和CaORF301,利用实时荧光定量PCR技术分析了这2个基因在保持系9704B不同组织间的表达量,以及在同型保持系9704B和细胞质雄性不育系9704A花蕾四个不同发育时期的表达差异。结果发现,CaORF240基因编码序列长度为723 bp,编码240个氨基酸,CaORF301基因编码序列长度为906 bp,编码301个氨基酸,两个基因在不育系9704A和保持系9704B中的扩增序列一致。CaORF240和CaORF301基因在保持系9704B各组织中的表达量存在差异。CaORF240和CaORF301基因在不育系与保持系花蕾不同发育阶段中的表达量存在明显差异。结果表明,CaORF240和CaORF301在9704A和9704B中存在时空表达差异,可能造成能量代谢紊乱,影响小孢子发育,从而导致辣椒雄性不育。     

辣椒细胞质雄性不育相关基因的克隆与表达分析

以辣椒细胞质雄性不育系21A及其相应保持系21B为试材,根据辣椒细胞质雄性不育相关基因orf456序列设计特异引物,对21A及21B的基因组DNA进行特异性扩增,获得了不育系特有的目的条带,克隆测序表明其大小为292bp,命名为CMS292。采用QRT-PCR方法,研究了CMS292分别在蕾期、盛花期对根、茎、叶和花蕾中的表达水平的影响,以期探索雄性不育相关基因的表达机制。结果表明:该基因只在不育系中表达,并且在所检测的组织中都有表达;蕾期根和花蕾中的表达量明显高于茎和叶,盛花期根和叶中的表达量高于茎和花蕾;从蕾期到盛花期根、茎和花蕾中的表达量呈下降趋势,而叶中的表达量呈上升趋势,推测CMS292控制辣椒花药中蛋白的表达,引起小孢子败育,进而导致雄性不育。     

白菜Pol胞质雄性不育系和保持系蕾期基因表达差异的SRAP分析

将SRAP技术用于基因差异表达研究, 用30对SRAP引物组合对白菜Pol胞质雄性不育系和保持系的cDNA进行扩增, 得到两条特异片段BcCMS1、BcCMS2。对特异片段克隆测序分析后发现, BcCMS1与大白菜细胞生成相关染色体的19个氨基酸有63%的相似性, BcCMS2与芥蓝抑制开花的基因FLC3部分碱基有88%的相似性。这两个序列在GenBank中的登录号分别为DQ914921、DQ914922。此结果显示在胞质雄性不育中细胞质基因改变了部分核基因的表达。     

胡萝卜atp9基因的克隆表达及细胞质雄性不育的相关性研究

以胡萝卜及其它植物atp9基因序列信息设计引物,分离并克隆了胡萝卜细胞质雄性不育相关的线粒体基因片段,并利用半定量RT-PCR和Real-time PCR技术研究了该基因在不育系和相应保持系中的表达情况.结果表明:与保持系相比,atp9基因在不育系中发生了若干碱基的置换及缺失;基因表达分析表明,不育系atp9基因在花蕾的前3个发育时期表达量明显较低,并在大花蕾期超过了保持系,但是在盛花期其表达量又低于保持系.推测at p9基因的结构变异和异常表达与胡萝卜细胞质雄性不育有着密切关系.     

利用cDNA-AFLP研究辣椒细胞核雄性不育差异表达基因

辣椒细胞核雄性不育两用系在辣椒杂交种配制方面有着非常重要的应用,为了进一步了解其不育性的分子机理,利用cDNA-AFLP对辣椒细胞核雄性不育两用系‘AB23’可育株和不育株花蕾的mRNA指纹图谱进行了初步分析。结果表明:共获得19个差异表达的TDF,均来自可育株。在可育株花蕾中得到了19个TDFs,其中13个TDFs功能已知,2个功能未知,4个没有找到同源序列。对13个已知序列的分析表明,这些基因涉及了细胞的代谢、转录、胞间运输和信号转导等相关过程。通过半定量RT-PCR技术对获得的19个TDFs进行验证,其表达特征与cDNA-AFLP结果一致。     

辣椒细胞质雄性不育系和保持系SSH-cDNA文库的构建

以辣椒细胞质雄性不育系A1、A5为驱动方(driver),以其相应的保持系B1、B5为测验方(tester),利用抑制差减杂交技术构建了1个辣椒细胞质雄性不育保持系表达基因的正向差减cDNA文库。从差减文库中筛选到189个阳性单克隆,经高密度点阵膜杂交筛选和测序分析,共获得了42条表达序列标签(ESTs)。BLAST比对分析后,得到了35条有比对结果的序列,其中包括26条已知功能基因序列和9条未知功能基因序列,已知基因功能多与基础物质代谢、胁迫应答、信号转导等方面有关;有7条ESTs没有比对结果,可能代表一些新基因。     

辣椒细胞质雄性不育基因对不育系及杂交一代农艺性状和生化特性的影响

 研究了两个不育系与它们各自的保持系间, 及其分别与恢复系的杂种一代间农艺性状和花蕾、叶片中生化物质含量间的差异。结果表明, 不育系杂种和保持系杂种在株高上的差异达到了显著水平。花蕾和叶片中过氧化物酶活性不育系高于保持系, 不育系杂种显著或极显著高于保持系杂种。花蕾中游离脯氨酸含量不育系小于保持系, 不育系杂种极显著小于保持系杂种。花蕾和叶片中IAA 含量不育系低于保持系, 不育系ABA 含量在叶片中高于保持系, 在花蕾中低于保持系。细胞质雄性不育基因对杂种一代内源激素IAA、ABA 和ZRs 含量影响的规律不明显。     

洋葱S型细胞质雄性不育相关基因的挖掘及分子标记开发

以洋葱（Allium cepa L.）S型细胞质雄性不育系和保持系材料为试材,对洋葱线粒体全基因组中的58个开放阅读框（ORF）进行差异表达分析,发现了一个表达差异片段orf393。采用实时荧光定量PCR技术,利用洋葱S型细胞质雄性不育系和保持系的根,叶片,花茎以及花粉母细胞、四分体、单核花粉粒、成熟花粉粒等4个发育时期的花蕾对orf393进行时空表达分析。结果表明：orf393在洋葱S型细胞质雄性不育系的根、叶片、花茎和4个发育时期的花蕾中均有表达,尤其是在四分体时期花蕾中表达量最高,之后恢复到营养生长时期的表达水平,但在保持系中未见其表达,这表明orf393是组成型表达,可能与洋葱的花粉发育存在某种关联。利用orf393在S型细胞质雄性不育系和保持系之间的序列差异,开发了一个稳定可靠的鉴别洋葱细胞质类型的SCAR分子标记GXX393。     

红菜薹细胞质雄性不育系的农艺性状调查及POD同工酶分析

通过对新型甘蓝型油菜雄性不育材料（EruCMS）细胞质雄性不育系、红菜薹保持系俞优以及二者杂交获得的红菜薹早代异源细胞质雄性不育系材料进行农艺性状调查和POD同工酶分析得出：三者在植株形态上没有显著差异,但在花器官性状方面存在极显著差异|三者的POD同工酶分析存在谱带增减、活性强弱变化和器官特异表达差异,花和花蕾则是不育系和保持系间生化差异最大的器官,叶片和薹次之、叶柄差异不明显。     

辣椒CMS型雄性不育系与保持系花期叶片蛋白质组分析

采用双向凝胶电泳和计算机辅助分析方法,比较辣椒细胞质雄性不育系W9A与保持系W9B花期叶片蛋白质组,发现不育系与保持系花期叶片存在蛋白质(多肽)的差异,可能与细胞质雄性不育的形成有关。     

甜椒胞质雄性不育系及其保持系生化特性研究

 研究了甜椒(Capsicum annuum L. ) 胞质雄性不育系(CMS) T6A和保持系T6B的可溶性糖、可溶性蛋白质含量以及超氧化物歧化酶( SOD) 、过氧化物酶( POD) 、过氧化氢酶(CAT) 活性的变化。结果表明: 无论是在叶片中还是在花药中, 不育系可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、CAT活性均低于其保持系; SOD和POD活性则高于其保持系。这说明上述物质含量和酶活性变化可能与甜椒CMS T6A的不育有关。     

甜椒CMS三系配套新品种龙椒11号的选育

龙椒11号是利用甜椒胞质雄性不育三系配套育成的甜椒一代杂种,以法国甜椒自交后代分离出的不育源作为转育亲本,经过8代轮回选择得到稳定不育系Z4-2A、保持系02-5B,与恢复系02-7C杂交育成。中早熟,生育期110 d（天）左右,植株生长势强,株高60 cm左右,始花节位第9～10节,连续坐果能力强,果实长方形,果面光滑,纵径10～12 cm,横径8～9 cm,肉厚0.55 cm,单果质量125 g以上。嫩果绿色,成熟果红色,VC含量1 058 mg?kg-1,抗疫病、CMV。一般产量3 300 kg?（667 m2）-1左右,适于全国各地棚室栽培和露地秋延后栽培。     

利用抑制消减杂交技术分离辣椒细胞质雄性不育育性恢复相关EST

 以辣椒(Capsicum annuum L. ) 细胞质雄性不育系23A、121A, 和其相应的近等基因恢复系23C、121C为试验材料, 利用抑制消减杂交( SSH) 技术成功构建了CMS恢复基因诱导表达的消减cDNA文库。结合高密度点阵膜杂交差异筛选, 获得了282个阳性克隆。通过测序, 除去重复序列共得到175个Unique ESTs。在GenBank上进行BLAST分析, 55个EST片段未找到对应的同源序列, 可能代表了新基因;120个EST片段找到了对应的同源序列, 包括103个已知功能基因和17个未知功能基因。按照MIPS功能分类法, 将其分为14个功能组, 涉及代谢、胁迫应答、蛋白活性、转录因子、信号转导等多方面的功能。     

低温胁迫对3个小白菜OguCMS与保持系生化指标的影响

以3个小白菜OguCMS与保持系为试材,苗期进行低温处理,对其叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的变化进行研究。结果表明:不育系的叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量在处理的各阶段均低于其保持系,SOD、POD和CAT活性则是不育系高于其保持系。随着低温处理时间的延长,不育系和保持系叶绿素和可溶性蛋白质含量一直下降,可溶性糖和脯氨酸含量呈现先上升后下降的趋势;SOD、POD和CAT活性呈现先上升后下降的趋势。不育系和保持系在处理的各个阶段变化的一致性和处理后各生化指标数值差异缩小,表明小白菜OguCMS在苗期遇低温的抗逆能力与保持系很接近。     

Identification of allelic variation in the atp6 gene and its use in developing molecular markers for distinguishing two cytoplasmic types of bunching onion (Allium fistulosum L.)

The atp6 is a significant candidate gene that may be related to cytoplasmic male sterility (CMS) in higher plants. In this study, atp6 gene fragments were cloned from the CMS line and its maintainer line in bunching onion. The primers were designed according to sequences obtained from GenBank accession no. JQ283733. An important variation between the CMS and maintainer line was observed at the 171T and 171A position, respectively. The atp6 genes obtained from the CMS line had 171T mutations designated as T-atp6 (GenBank accession no. KR973431), and the maintainer line had 171A mutations designated as A-atp6 (GenBank accession no. KR973430). Furthermore, some plants in the maintainer line possessed both 171A and 171T mutations designated as heteroplasmic genotype A/T-atp6. To confirm this point mutation site, the derived cleaved amplified polymorphic sequence (dCAPS) method was used. Consequently, we developed a competitive allele-specific PCR (KASP) marker based on the observed single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the atp6 genes. This marker will allow breeders to identify male-sterile or fertile cytoplasmic types on a large scale and may significantly contribute to the breeding of bunching onion F₁ hybrid cultivars.     

辣椒细胞质雄性不育系9704A花药发育的细胞学观察

 对辣椒雄性不育系9704A及其保持系9704B的花药发育过程进行了显微结构和超微结构观察。结果表明：保持系9704B的绒毡层属于腺质型;不育系9704A的成熟花药的药隔维管组织发育正常,该不育系属于孢子体败育型,花药绒毡层细胞的核膜在花粉母细胞的细线期消失,核裂解成块分散到细胞质中,并最终消失,解体后的绒毡层类似于变形型绒毡层的周原质团进入花粉囊,渗入花粉母细胞周围,并与花粉母细胞粘连在一起,使花粉母细胞不能继续进行减数分裂形成四分体,花药的中层细胞不退化。     

辣椒不育系制种与可育系制种相关性状的比较研究

进行了不育系、保持系与2个恢复系间的不完全双列杂交试验.试验结果表明,以不育系作母本时,杂交果实的坐果率、平均单果质量、单果平均种子数均明显高于保持系作母本时,但对杂交种子的千粒质量影响不大;同时,不同的恢复系对杂交果实的坐果率、平均单果质量、单果平均种子数均有一定的影响.     

洋葱T型细胞质雄性不育与花蕾ATP含量的关系

以洋葱T型细胞质雄性不育系8-43A、保持系8-43B和恢复系8-43-57C为试材,采用萤火虫荧光素酶检测技术,分析花蕾不同发育时期三磷酸腺苷(ATP)的含量变化,研究洋葱T型细胞质雄性不育与花蕾ATP含量的关系。结果表明:在整个花药发育过程中的各个阶段,保持系和恢复系的花蕾之间ATP含量均无显著差异,不育系花蕾ATP含量均极显著低于保持系和恢复系,尤其在花粉粒成熟早期,仅为保持系和恢复系的1%;花粉粒成熟早期,不育系花蕾ATP含量下降到不足四分体时期的1/10,说明花药发育通过单核期后耗费了组织内大量的ATP,更重要的是ATP的产生可能出现了障碍;洋葱T型细胞质雄性不育系花蕾ATP含量极显著低于各时期的可育株,可能是导致其雄性不育的原因。