利用HSP70反义基因片段创造植物雄性不育系

该文将HSP70反义基因片段与TA29花药特异性启动子连接构建成植物表达载体,应用农杆菌介导法将其导入到烟草细胞得到转基因植株.通过分子杂交检测和GUS基因表达检测及育性分析证明HSP70反义基因片段已整合进烟草基因组中,并导致转基因烟草出现雄性不育.花药和花粉的显微观察结果表明,转基因烟草的雌蕊正常、但花药和花粉出现败育,而对照植株的雌蕊和雄蕊都正常.通过线粒体HSP70蛋白的提取和测定,发现热激前后对照株的HSP70蛋白含量之比是1.39倍,转基因烟草不育株的HSP70蛋白含量之比为1.01倍,从而证明HSP70反义基因能够有效抑制HSP70蛋白表达而导致植物出现雄性不育.这一研究结果为利用基因工程技术创造植物雄性不育系提供了一种新的策略和途径.     

玉米不同雄性不育胞质杂种优势分析

以3组不同的核质不育系及其保持系为材料,分别与4个高配合力的测验种测交,对测交种产量性状进行方差分析,分析不同胞质不育系类型对产量优势的影响。结果表明,T型不育系T103、DT-合344和ZT-合344所组配测交种和其保持系组配的测交种相比产量差异不显著;C型不育系85218A组配测交种的产量比保持系增产11.81%,达显著差异水平。     

奶山羊ESCO2基因克隆及其功能的初步研究

乙酰基转移酶2 (establishment of sister chromatid cohesion N-acetyltransferase 2,ESCO2)主要作用为调控姐妹染色单体的凝聚,在细胞DNA双链断裂损伤修复中发挥着重要的作用.本研究以关中奶山羊(Capra hircus)作为实验材料,利用PCR、qRT-PCR、生物信息学、免疫荧光染色等方法,分析其基因序列以及表达规律,克隆ESCO2基因,同时构建真核表达载体pESCO2-IRES2-AcGFP并转染奶山羊雄性生殖干细胞(mGSCs-I-SB细胞).结果表明,奶山羊ESCO2基因(GenBank登录号:KP341998.1)全长为1 834bp,编码612个氨基酸.与其他物种相比,均具有较高的同源性,与牛(Bos taurus)的同源性高达97.82％.ESCO2基因在奶山羊的多个器官中广泛表达,尤其在心脏、肺部表达较高,肝、脾、睾丸次之.ESCO2基因从山羊出生后开始持续高表达,且表达量随山羊年龄增加而升高,一岁时达到最高,随之开始下降.转染pESCO2-IRES2-AcGFP表达载体的mGSCs-I-SB细胞的减数分裂相关基因表达量明显提高,证明ESCO2基因在奶山羊减数分裂和精子发生过程中发挥了重要的作用.本研究结果为进一步研究奶山羊精原细胞减数分裂的精密调控提供了分子基础.     

玉米细胞质雄性不育系胞质类型鉴定及花粉败育研究

为分析化学诱变产生的玉米细胞质雄性不育材料的不育类型,采用田间育性调查、花粉粒活力检测、结果表明,不育系85218A田间败育彻底,I₂-KI染色后花粉粒呈淡黄色,属于典型的圆败,PCR扩增为C型不育系,对C型小斑病菌表现中抗,花粉粒败育关键时期为单核后期。该研究拓宽了我国玉米雄性不育种质资源。     

小麦糖转运蛋白基因TaSWEET6的克隆与表达分析

植物SWEET基因家族是一类糖转运蛋白,参与生殖发育、衰老、逆境响应等多个生理过程。为研究小麦SWEET基因对逆境胁迫的响应及其在花药发育过程中的功能,采用同源克隆的方法从普通六倍体小麦中克隆出TaSWEET6基因(GenBank登录号为KU936097)后对其进行染色体定位、同源蛋白序列比对和系统进化树分析,同时分析TaSWEET6基因于普通六倍体小麦在正常生长情况下及非生物胁迫条件下不同组织器官中和光温敏雄性不育小麦BS366在不同发育时期的花药中的表达模式。序列分析结果表明,TaSWEET6基因包含1个732bp的完整开放阅读框,编码243个氨基酸。跨膜结构分析得知,TaSWEET6蛋白包含2个Mtn3_slv跨膜结构域和1个起连接作用的跨膜-螺旋。系统进化树分析表明,TaSWEET6蛋白与大麦处于同一分支,其亲缘关系最近。中国春缺四体定位表明,TaSWEET6基因位于7D染色体上。表达分析表明,TaSWEET6基因在小麦根、茎、叶、种子、小花(除去雄蕊)、各时期雄蕊中均有表达,小孢子时期雄蕊表达量最高;在低温、干旱、NaCl和ABA胁迫处理下,TaSWEET6基因表达均有上调;光温敏雄性不育系BS366在不育环境(低温短日照)下,TaSWEET6基因在雄蕊发育关键时期(二分体时期)高度表达。说明小麦TaSWET6基因可能参与了多种逆境应答反应,并在小麦雄蕊发育过程中发挥着重要作用。     

大豆细胞质雄性不育系配套保持系线粒体基因组BAC文库的构建

以大豆细胞质雄性不育系配套保持系材料(JLCMSl)的黄化苗为材料,纯化得到线粒体.低熔点琼脂糖包埋线粒体成胶块,消化裂解后用HindⅢ部分酶切,通过脉冲场电泳回收40～60kb酶切片段.将回收产物连接到载体pIndigo-BAC 5,通过电击转化大肠杆菌DH10B感受态细胞,获得的BAC文库包含2 000个单克隆,平...     

玉米雄性不育系71A、保持系71B和恢复系12R的创制

用外引的23份玉米材料与K22、488、5005、掖107组建混合群体,从中筛选出雄性不育系71A及其保持系71B。用不同类型、不同世代的选种材料作父本,采取开放自由授粉的方式与71A杂交,从其后代中获得了恢复系12R。多点次检测表明,不育系71A不育性能稳定,配合力较高,没有连锁性病害且农艺性状优良;恢复系12R恢复株率达到99%。通过试验该三系材料具有较高的应用价值。     

甘蓝型油菜Bn19070的表达与同源基因At2G19070的amiRNAi研究

基于原芯片杂交结果,油菜杂合双显性雄性核不育系差异表达基因Bn19070与拟南芥At2G19070基因高度同源,在油菜可育株雄蕊中高量表达,不育株雄蕊中表达量极低。从雄性不育基因At2G19070入手,利用amiRNAi (人工微RNA干扰)技术对其两个RNA区段分别设计靶标,转化拟南芥。在多个转基因拟南芥植株和后代中普遍观察到小孢子数量减少、成熟花粉萎缩失去活力、不结实或者少结实的不育表型。两个靶标的干扰使转基因拟南芥出现了类似的表型,基因表达抑制率都在90%以上,干扰效果好,暗示amiRNAi技术在靶标选择上具有一定的灵活性。At2G19070基因的干扰对Bn19070的功能研究有借鉴作用。     

Modified complementation test of male sterility mutants in pepper (Capsicum annuum L.): preliminary study to convert male sterility system from GMS to CMS

The male sterility system in hybrid seed production can eliminate the cost of emasculation and ensure seed hybridity through avoidance of self pollination. GMS and CMS are two types of male sterility system that currently employed in pepper breeding. Conversion from GMS to CMS will increase the male sterility proportion of female parent from 50 to 100%. In this study, segregation analysis of four male sterile mutants consisting of one CMS mutant (CA1) and three GMS mutants (GA1, GA3 and GA4) showed that each had single recessive gene inheritance. A modified complementation test was performed by replacing male sterile mutants with their maintainer line as male parent. The nuclear restorer gene for CMS was independent of all nuclear restorer genes for GMS and all nuclear restorer genes for GMS were independent each other. Further observation on CMS and GMS male sterility loci revealed that GA1 and GA3 had mutated in both nuclear restorer genes for CMS and GMS, while CA1 and GA4 each carried mutation in single male sterility system of nuclear restorer gene for CMS and GMS, respectively. Conversion from GMS to CMS in the case of lines carried mutations in both sterility systems required only S-type cytoplasm donor, while lines carried mutation in single nuclear restorer gene for GMS required not only S-type cytoplasm but also rf allele donors. The important finding is the broader function of maintainer line in certain male sterility system that can be used as a maintainer or restorer line for other male sterility systems. We also confirmed that line CC1 is the general restorer for both CMS and GMS systems.     

枸杞雄性不育性与游离脯氨酸含量的关系

[目的]揭示枸杞雄性不育败育的生理生化机制。[方法]通过分析比较枸杞雄性不育株和可育株叶片及花蕾中游离脯氨酸的含量研究枸杞雄性不育性与游离脯氨酸含量的关系。[结果]在减数分裂期和花粉成熟期,雄性不育株YX-1的叶片游离脯氨酸含量高于可育株宁杞1号。叶片游离脯氨酸含量在春梢生长期最高,在展叶期最低。在生殖生长阶段,宁杞1号的叶片游离脯氨酸含量逐渐降低,YX-1的叶片游离脯氨酸含量逐渐升高。随着花蕾的发育,YX-1的花蕾脯氨酸含量逐渐降低,宁杞1号的花蕾脯氨酸含量逐渐升高。在减数分裂时期和花粉成熟期,YX-1的花蕾游离脯氨酸含量明显低于宁杞1号。[结论]不育株叶片游离脯氨酸含量高于可育株,花蕾游离脯氨酸含量低于可育株,可能是导致雄性不育的原因。