哈克尼西棉细胞质雄性不育相关线粒体基因多态性分析

【目的】研究棉花细胞质雄性不育的相关线粒体基因。【方法】利用线粒体基因atp A、atp6、atp9、cob、coxⅠ、coxⅡ、coxⅢ、nad3、nad6、nad9探针,对哈克尼西棉细胞质雄性不育系S、保持系F、杂种一代H进行限制性片段长度多态性分析。【结果】atp A、coxⅢ、nad3、nad6在3个材料间具有多态性。atp A、nad6基因探针与所有酶的杂交结果均显示出多态性,且在不育系与杂种一代中表现一致,而在保持系中差异明显。atp A/Eco RⅠ在3个材料中的杂交结果均显示2条带,其中1条2.2 kb的杂交带在3个材料中相同,另一条在不育系和杂种一代中大小为3.2 kb,而在保持系中为4.8 kb;atp A/PstⅠ杂交结果中,在不育系和杂种一代中的条带大小为17.0kb,而在保持系中为10.2 kb。nad6探针与4个酶的杂交结果均为不育系和杂种一代比保持系多1~2条杂交带。coxⅢ/Eco RⅠ在3个材料中均有1条2.5 kb的杂交带,但在保持系与杂种一代中比不育系多1条1.7 kb的弱带。nad3/Bam HⅠ的杂交结果在不育系与保持系中表现一致,而在杂种一代中缺少1条9.5 kb的杂交带。【结论】推测atp A、nad6基因参与调控不育系的形成,而coxⅢ、nad3可能受到恢复系核基因的调控,在不育系育性恢复过程中发挥较为重要的作用。     

细胞质雄性不育陆地棉的细胞质效应

哈克尼西棉细胞质与陆地棉核互作不但引起花粉母细胞的败育，而且也影响到胚囊育性，具体表现与保持系比较，不育系的胚珠显著变小，不孕籽率显著变高和异常胚囊的增多，不育系不杂交，Ｆ１的花粉育性接种正常，但自交结铃率仍较低，表明哈克尼西棉不育细胞地对Ｆ１的育怀有一定程度的负效应。然而，这种负效应可以通过优良不育系和强恢复系的选与得以克服或减轻到不显著水平，在强优势组合（Ｆ１）中不育细胞质的负效应，不足以Ｆ１     

细胞质雄性不育陆地棉与海岛棉间杂种优势初步研究

利用棉花细胞质雄性不育系及其恢复系,配制海岛棉与陆地棉种间杂种和陆地棉与陆地棉种内杂种,并以常规棉品种作为对照,比较和研究了两类组合的优势表现。结果表明,利用细胞质雄性不育的海陆种间杂种在株高、果枝数、果节数、单株结铃数和不孕子率上显著地高于陆地棉种内杂种,但单铃重和衣分则显著地低于陆地棉种内杂种,单铃重前者最高为3.3 g,后者最低也有4.7 g。一般地,海陆种间杂种的小区皮棉产量显著低于陆陆种内杂种,但也有个别组合,如海陆1号的皮棉产量,与陆地棉品种中棉所 12 和陆陆种内杂种浙杂 166 没有显著差异。在品质性状方面,海陆种间杂种在长度、整齐度、比强度、伸长率和麦克隆值都显著地好于陆陆种内杂种,尤其是长度、比强度和伸长率最高分别达到 35.3 mm、43.6 cN·tex 1 和7.8%。     

关于植物细胞质雄性不育概念的商榷

植物细胞质雄性不育(Cytoplasmic male sterility, CMS)是一种不能产生有活力或可育花粉的母性遗传现象.尽管有学者认为CMS与叶绿体DNA有关,但越来越多的证据表明,线粒体DNA(mitochondrial DNA, mtDNA)及其表达产物与CMS直接相关.为了准确地揭示这一类由线粒体DNA及其表达产物引起的CMS分子机制,我们提出了线粒体雄性不育的概念,其含义是指由线粒体遗传物质和细胞核遗传物质的共同作用控制的雄性不育.以区别于以前植物细胞质雄性不育的概念.     

细胞质雄性不育棉花线粒体蛋白质和DNA的分析

以哈克尼西棉细胞质雄性不育系和保持系的花药及黄化苗为材料, 分别对线粒体蛋白质和DNA进行了SDS-PAGE、 RAPD和RFLP分析。 蛋白质SDS-PAGE分析表明, 在处于败育时期的不育系花药线粒体内缺少一种约31 kDa的多肽。 RAPD分析表明, 不育系与保持系的线粒体基因组之间存在着明显的差异。 以4个线粒体基因为探针进行的RFLP分     

哈克尼西棉雄性不育胞质的遗传效应

本研究以哈克尼西棉（Ｇ．ｈａｒｋｎｅｓｓｉｉ）胞质陆地棉（Ｇ．ｈｉｒｓｕｔｕｍ）雄性不育三系中Ａ×Ｒ、Ｂ×Ｒ、Ｒ×Ｂ的１６种基因型４８个组合和Ａ×Ｒ，Ｂ×Ｒ的１５种基因型３０个组合为材料，研究了哈克尼西棉胞质对杂种基因型的产量、产量组成及纤维品质的影响。结果表明，哈克尼西棉胞质对产量、产量组成影响较大，对纤维品质影响较小；胞质对产量、产量组成的影响与核基因型密切相关，研究的３１神基因型中大多数在产量、产量组成上没有表现显著影响，只有少数基因型表现显著的负效应；导致某些基因型产生负效应的主要影响因素是每铃不孕子数的显著增加。     

高粱细胞质雄性不育的分子遗传研究进展

高粱细胞质雄性不育(CMS)有7种类型,即A1 ~A6 和9E。线粒体DNA(mtDNA)的异常重组、突变、缺失等现象被认为是CMS发生的重要原因。对CMS育性的恢复是通过细胞核基因来调节线粒体基因的表达而实现。叶绿体DNA(cpD- NA)的变异也可能与CMS存在一定的联系。     

哈克尼西棉细胞质对陆地棉主要经济性状的影响

利用2个恢复系与6个陆地棉品系正反交,结合人工辅助授粉,研究了杂种F1的经济性状表现。结果表明:杂种F1各经济性状广泛地受核基因控制;哈克尼西棉细胞质对F1的衣分、衣指、籽指及绒长有显著影响,且作用程度较高;多数性状不存在明显的核质互作效应。同核异质杂种相比较,哈克尼西棉细胞质F1衣指较低,籽指较高,衣分降低4~7个百分点;绒长增加1~2mm;纤维细度和断长也表现一定负效应。     

甜菜细胞质雄性不育系与其保持系线粒体DNA的RAPD分析

本文对甜菜线粒体DNA的提取方法进行了改进,在不需密度梯度离心条件下即可获得高纯度的DNA。优化了甜菜线粒体的RAPD的反应条件,对细胞质雄性不育甜菜的不育系及其保持系的线粒体DNA(mtDNA)进行了RAPD(随机扩增多态DNA,randomly amplified polymorphic DNA)分析,结果表明：甜菜细胞质雄性不育系和保持系线粒体DNA之间存在丰富的多态性。     

Ta型玉米细胞质雄性不育材料的遗传分析

通过Co-60γ射线照射自交系昌7-2获得了Ta-CMS,利用恢保关系测定和PCR分类的方法其不育胞质进行了鉴定。以我们实验室自育或引进的包括Tr、K55、W23、B37和CML311在内的137个自交系或杂交种作测验种,与Ta昌7-2CMS和TaMo17CMS进行测交,结果表明测交材料中只有CL1325、P138和＂农大80/大刍草杂种＂的测交后代稳定出现可育植株,它们可能含有恢复基因,预示热带种质中具有潜在的Ta-CMS恢复基因源。对Ta昌7-2CMS和TaMo17CMS含有的特异片断扩增,回收测序,结果表明Ta-CMS含有T-CMS的不育基因,推测Ta-CMS属于T-CMS的一个亚组。     

MiR156 and its Target Gene TBCC in Flower Development of Gossypium harknessii Cytoplasmic Male Sterile Line and its Maintainer

This study aimed to analyze the expression level and relationship between miR156 and its target gene TBCC (Tubulin binding Cofactor C) in buds of Gossypium at different developmental stage in a cytoplasmic male sterile(CMS) line and its maintainer line, to clone the full-length cDNA of the TBCC gene, and to determine the possible role of the TBCC gene in pollen development. Real-time RT-PCR showed that the expression levels of miR156 gradually increased with the development of pollen between the CMS line and the maintainer line. The expression of GhTBCC was strikingly complementary with the expression of miR156 in the maintainer line, but showed very low expression levels in the CMS line, which demonstrated that TBCC is related to male sterility. The full-length cDNA sequence of TBCC was cloned from the buds of the maintainer line, and the gene was named as GhTBCC. The CDS of GhTBCC is 1713 bp and encodes a predicted protein of 570 amino acids with a predicted molecular weight of 62.79 kDa. Conserved TBCC and CARP domains were observed in the predicted protein sequence. GhTBCC showed 81 %, 80 %, and 77 % sequence similarity to the TBCC protein sequences of Populous trichocarpa, Ricinus communis, and Arabidopsis thaliana, respectively.     

棉花细胞质雄性不育花药败育过程中内源激素的变化

利用酶联免疫检测（ELISA）技术,研究了棉花细胞质雄性不育系、保持系、恢复系和杂种一代花药在造孢细胞增殖期、花粉母细胞减数分裂期、四分体至小孢子释放期、花粉发育期和花粉成熟期内源吲哚乙酸（IAA）、赤霉素（GA₃）、玉米素核苷（ZR）和脱落酸（ABA）含量的动态变化。结果表明,在保持系、恢复系和杂种一代可育花药间内源激素含量差异不明显,但在可育与不育花药间差异显著。在IAA、GA₃和ZR含量上,不育花药低于可育花药,但在ABA含量上,不育花药高于可育花药,这种差异在花粉母细胞减数分裂时期达最大值。根据内源激素的功能推测,不育花药IAA含量过低使花药淀粉积累受阻,GA₃含量不足影响花粉母细胞和绒毡层细胞的膨大,过低的ZR含量使花粉母细胞不能分裂形成四分体,过高的ABA含量促进花粉母细胞退化和死亡。     

大白菜CMS96细胞质雄性不育分子特性研究

大白菜CMS96细胞质不育系是由大白菜株系与甘蓝型油菜细胞质不育源杂交、多代回交后获得的。该不育系生长势旺、不育性稳定,不育度和不育株率均为100%,蜜腺正常,在大白菜杂种一代生产中具有广阔的应用前景。为了定位大白菜CMS96细胞质不育所属的类型和获得其不育有关的特异序列,依据atp9、coxI、orf138和orf224保守序列设计4对引物,对3组11份大白菜材料线粒体DNA进行PCR扩增,每组材料内包含同核异质PolCMS、OguCMS、CMS96三种大白菜不育系和一种共用保持系。结果表明,atp9和coxI引物在所有材料中均有扩增产物,供试材料间没有差异;而orf138和orf224引物扩增产物存在差异。orf138引物仅在全部OguCMS和CMS96不育系中扩增出309bp特异带,而保持系和PolCMS不育系没有扩增产物;orf224引物仅在所有PolCMS中扩增出689bp特异带,而保持系、OguCMS和CMS96不育系没有扩增产物。同时,对保持系和不育系花组织mRNA进行RT-PCR分析,进一步验证了orf138和orf224引物扩增产物的特异性和一致性。同源性分析结果表明,利用orf138引物所获得的309bp大白菜mtDNA特异片段均与萝卜OguCMS、甘蓝型油菜OguCMS萝卜体细胞杂种所具有的Oguorf138高度同源,二者有172个核苷酸完全相同,有58个氨基酸完全相同;orf224引物所获得的689bp大白菜mtDNA特异片段与甘蓝型油菜的Polorf224高度同源,二者有677个核苷酸完全相同,有225个氨基酸完全相同,同源性均达到100%。初步认为大白菜OguCMS和CMS96不育系具有相似性,OguCMS萝卜所具有的orf138是导致二者不育的原因;Pol甘蓝型油菜所具有的Polorf224是导致大白菜PolCMS不育的原因。     

大白菜CMS96细胞质雄性不育系的特点分析

为了筛选和利用大白菜细胞质雄性不育系,对大白菜的3种细胞质雄性不育系：CMS96细胞质雄性不育系、波里马细胞质雄性不育系(Pol-CMS)和萝卜细胞质雄性不育系(Ogu-CMS)及其相应的保持系进行了主要植物学性状的比较研究。结果表明：Ogu-CMS存在多代转育后植株长势退化、杂交优势差,Pol-CMS存在育性受环境条件影响等缺点,而CMS96细胞质雄性不育系则克服了二者的缺点。另外,CMS96细胞质雄性不育系早期的晚抽薹性比保持系强、杂交种子的产量比保持系杂交种子产量高。CMS96细胞质雄性不育系不仅不育性稳定,多代回交不退化,而且杂交优势强,繁种产量高,表现出了广阔的育种应用前景。     

用AFLP技术构建棉花雄性不育三系及其杂种F1的DNA指纹图谱

实验应用AFLP同位素标记法,获得了棉花细胞质雄性不育系、保持系、恢复系及其杂种F1的DNA指纹图谱.较为详尽地介绍了有关AFLP的技术核心及注意点,并探讨了其适用于棉花研究的方法.结果表明,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.     

甘蓝型油菜胞质雄性不育系22A的遗传研究

甘蓝型双低油菜CMS22A是河南省农科院棉油所利用384A中的雄性不育源、采用单株成对连续回交的方法育成的新型双低油菜细胞质雄性不育系。其突出表现为雄性不育彻底且遗传稳定,配合力高,抗病抗倒,品质优良。对CMS22A育性遗传规律研究表明,该不育系属典型的败药型雄性不育系,其雄性不育的遗传受不育细胞质(S)和一对隐性核不育主效基因(rr)的共同控制,属孢子体不育,基因型为S(rr)。