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。     

与洋葱雄性不育基因紧密连锁的SCAR标记及其应用

以10份已知育性的洋葱材料和20份未知育性的洋葱后代材料为试材,采用SCAR标记技术,研究了标记OC2175在洋葱雄性不育系和保持系中的扩增情况,以验证该标记在洋葱细胞质雄性不育系选择方面的应用前景。结果表明:该标记可在不育系统扩增出2 175bp和1 053bp的2条片段,而在相应的保持系中仅扩增出1 053bp的特异片段。随后对20份未知育性的后代材料进行了PCR检测,结果显示有4份材料为可育株,另外16份材料为不育株。进一步对这20份未知育性的洋葱后代材料进行田间检测,发现分子鉴定为可育株的材料中有1株在田间表现为不育。可见,分子鉴定与田间鉴定的吻合度为95%,该标记可用于洋葱细胞质雄性不育株的分子标记辅助筛选。     

大葱细胞质雄性不育基因的SCAR 标记开发

 以大葱（Allium fistulosum L.）雄性不育系和保持系为试材,开发了一个能够鉴别细胞质雄性不育类型的SCAR 标记。此标记在大葱雄性不育系（S 型细胞质）中扩增出１条607 bp 片段,而在保持系（N 型细胞质）中没有扩增出此片段,将此片段命名为S607。对5 组不同遗传背景的不育系和相应保持系,以及4 份杂交组合进行验证,SCAR 标记S607 鉴定结果与实际细胞质类型完全相符。     

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。     

指型簇生朝天椒雄性不育系7191A的选育

利用指型簇生朝天椒7191与从泰国辣椒分离出的雄性不育系86145经双列测交、连续回交转育,选育出了雄性不育系7191A及保持系7191B,不育株率及不育度均达100%,不育性稳定。     

辣椒不育系3198A雄性不育性状的遗传分析

辣椒(Capsicum annuum L.)是我国第二大蔬菜作物,而雄性不育性状是辣椒杂交种选育中最重要的性状之一。该研究利用辣椒不育系3198A和恢复系3414-3-5的杂交后代F2分离群体249个植株,在观察花药形态的基础上,对花粉育性的分离情况进行了遗传分析。结果表明:不育系、恢复系、保持系三者的花药形态存在明显的差异,不育系的花药瘦小无花粉,恢复系、保持系的花药大而饱满,成熟花粉中充满淀粉粒;F2代花粉育性分离结果分析表明,辣椒雄性不育系3198A的雄性不育性状受到3对隐性核基因的控制,且存在光温敏不育基因。该研究结果将有助于进一步研究辣椒光温敏雄性不育的遗传特性,分离并选育出光温敏不育系,加速辣椒杂交种的推出。     

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。     

朝天椒不育系TC111A的选育

朝天椒雄性不育系TC111A具有育性稳定、不育度高、配合力强等优点。阐述了辣椒核胞质不育系TC111A及其保持系TC111B的选育过程,并利用该不育系配制出高辣、高产、抗病新品种石辣1号等,通过在生产中大面积推广,以促进石柱县辣椒产业向高效益农业发展。     

簇生朝天椒雄性不育系及保持系的花器官及生理特性研究

以簇生椒不育系‘001A’和同型保持系‘002B’为材料,观察花器官的形态差异,研究不同器官和不同花蕾发育时期不育系与保持系的能量物质含量和保护酶活性的差异,以探索CMS型簇生椒物质代谢与雄性不育之间的关系,从理化方面研究簇生朝天椒不育系‘001A’的败育机理。结果表明:不育系‘001A’花药干瘪、无花粉、花器比正常花器小、柱头露出花药,而保持系‘002B’花药饱满,柱头不外露。不同植株器官和不同开花时期均存在保持系‘002B’中的游离脯氨酸、可溶性糖、蛋白质含量高于不育系‘001A’;各个开花时期不育系‘001A’的丙二醛含量高于保持系‘002B’,植株茎和叶的丙二醛含量表现则相反。辣椒不同植株器官均存在保持系‘002B’中的CAT活性高于不育系‘001A’,SOD活性表现则相反;在各个开花时期不育系‘001A’的POD、SOD活性均显著高于保持系‘002B’,而不育系‘001A’的CAT活性显著低于保持系‘002B’。因此,不育系花药中营养物质的缺乏和保护酶间的异常,是导致簇生朝天椒CMS花粉败育的关键。     

两个洋葱雄性不育系细胞质类型鉴定及分析

 洋葱雄性不育系是选育洋葱杂交品种的关键材料,明确其细胞质类型以及起源,能为杂交组合的选配以及新型不育系的选育提供指导性意见。本文采用分子生物学手段,对从国内品种中选育出的两套洋葱细胞质雄性不育系进行了细胞质类型的鉴定,并用189个RAPD引物分析了不育系和相应保持系之间的多态性。结果表明,来自品种‘沙沟红皮’的不育系细胞质类型为T型,从‘朔州红皮’中选育出的雄性不育系为S型细胞质。对这两套近等位基因系的基因组随机扩增结果显示,与T雄性不育系相比,S型不育系与其保持系基因组之间有更多的差异。