油菜细胞质雄性不育的分子机理及其应用研究进展

综述了油菜细胞质雄性不育分子机理的最新研究进展，着重介绍了不同胞质类型Ogu CMS、Pol CMS、nap CMS不育性与线粒体基因组DNA突变的相关性，利用线粒体DNA分子标记进行细胞质雄性不育性的鉴定与分类，并对利用生物技术改良油菜细胞质雄性不育系的前景进行了探讨。     

一种棉花细胞质雄性不育系线粒体RNA的提取方法

[目的]获得高质量的棉花细胞质雄性不育系线粒体RNA。[方法]以哈克尼西棉细胞质雄性不育系黄化苗为研究对象,对棉花线粒体RNA的提取方法进行探讨。[结果]采取先分离出棉花线粒体再提取RNA的方法,最终获得了质量较好的线粒体RNA(mtRNA)。[结论]成功获得了质量较高的mtRNA。     

植物细胞质雄性不育的生物学研究进展

本文综述了植物细胞质雄性不育系与保持系在细胞学方面、生理生化方面的差异；在分子水平上概述了线粒体和叶绿体与细胞质雄性不育的关系；讨论了环境条件对细胞质雄性不育的影响以及基因工程创造雄性不育的策略、机理。指出决定细胞质雄性不育的胞质因子在线粒体基因组上，提出了本研究领域存在的问题。     

辣椒细胞质雄性不育系与其保持系线粒体DNA的RAPD分析

以辣椒细胞质雄性不育系21A及其相应的保持系21B为试材,从苗龄10~15 d的黄化苗中分离纯化线粒体并提取线粒体DNA。线粒体负染后电镜观察发现,分离纯化的线粒体形态完整,呈椭球形,杂质较少。电泳检测提取的线粒体DNA的琼脂糖,结果表明,线粒体DNA纯度较高,无降解现象,浓度为20~50 ng/μl,可用作RAPD分析。经初步筛选,100个RAPD随机引物中有8个引物表现出多态性,经再次重复筛选,获得了辣椒细胞质雄性不育系21A线粒体DNA与雄性不育性相关的RAPD标记CMSAG3430。     

线粒体蛋白质组学技术及其在植物细胞质雄性不育机理研究中的应用

利用差异蛋白质组学技术,比较研究不育系和保持系花药线粒体蛋白质组的变化,可以较全面地反映与育性相关蛋白质或多肽的表达变化特征,对于了解雄性不育花药败育发生的原因及其生理生化代谢机制具有重要作用。文章通过对植物线粒体蛋白质组学研究技术及其在揭示植物细胞质雄性不育（CMS）机理方面的研究进行综述,提出从线粒体差异蛋白质组学角度来揭示植物CMS的机理,是该领域研究的必然趋势。今后需加深对作物线粒体差异蛋白组学与其CMS机理的研究。此外,随着线粒体蛋白质组数据库的不断完善,蛋白质组学各种方法间的整合和互补,以及与其他学科（如基因组学、生物信息学等）领域的交叉研究,必将深入阐明CMS机理,从而加快植物杂种优势的利用。     

线粒体蛋白质组学技术及其在植物细胞质雄性不育机理研究中的应用

利用差异蛋白质组学技术,比较研究不育系和保持系花药线粒体蛋白质组的变化,可以较全面地反映与育性相关蛋白质或多肽的表达变化特征,对于了解雄性不育花药败育发生的原因及其生理生化代谢机制具有重要作用。文章通过对植物线粒体蛋白质组学研究技术及其在揭示植物细胞质雄性不育（CMS）机理方面的研究进行综述,提出从线粒体差异蛋白质组学角度来揭示植物CMS的机理,是该领域研究的必然趋势。今后需加深对作物线粒体差异蛋白组学与其CMS机理的研究。此外,随着线粒体蛋白质组数据库的不断完善,蛋白质组学各种方法间的整合和互补,以及与其他学科（如基因组学、生物信息学等）领域的交叉研究,必将深入阐明CMS机理,从而加快植物杂种优势的利用。     

大白菜细胞质雄性不育研究进展

细胞质雄性不育在大白菜杂种优势利用中具有非常重要的应用价值。大白菜细胞质雄性不育主要分为大白菜波里马细胞质雄性不育(Pol CMS)和萝卜细胞质雄性不育(Ogu CMS)两种类型。Pol CMS已在生产实践中得到应用,而Ogu CMS在生产应用方面还存在一些问题,需要进一步完善。对大白菜细胞质雄性不育形成机理的研究结果表明,细胞质雄性不育系的花药组织在发育过程中脱落酸和细胞分裂素的含量均高于其相应的保持系,而游离氨基酸(特别是脯氨酸的含量)、蛋白质、可溶性糖等营养物质均低于其保持系。大量的证据表明,线粒体基因组的重组或重排是造成细胞质雄性不育的关键因素,但是目前尚无直接证据表明叶绿体与细胞质雄性不育相关。本研究从以上几个方面综述了近年来大白菜细胞质雄性不育的研究进展,并对其发展前景进行了预测与展望。     

禾谷类作物编码与雄性不育相关线粒体蛋白核基因筛选策略

植物细胞质雄性不育（CMS）是指植物不能产生具有正常功能的花粉。控制CMS的基因存在于线粒体中,核基因对线粒体基因表达具顺向调节作用,而线粒体对核基因表达具有反向调节作用。目前植物线粒体蛋白组研究主要以营养器官为材料,主要粮食作物如水稻、小麦及玉米等都存在花药小、花期短、同一花序的花药发育不同步等。文章介绍了线粒体起源及植物线粒体蛋白组和植物CMS的研究现状,禾谷类作物花药线粒体蛋白组研究的重要性及困难,提出利用比较基因组学筛选水稻编码线粒体蛋白、与雄性不育相关的核基因的策略,以期为研究禾谷类作物特别是水稻CMS机理提供参考。     

禾谷类作物编码与雄性不育相关线粒体蛋白核基因筛选策略

植物细胞质雄性不育（CMS）是指植物不能产生具有正常功能的花粉。控制CMS的基因存在于线粒体中,核基因对线粒体基因表达具顺向调节作用,而线粒体对核基因表达具有反向调节作用。目前植物线粒体蛋白组研究主要以营养器官为材料,主要粮食作物如水稻、小麦及玉米等都存在花药小、花期短、同一花序的花药发育不同步等。文章介绍了线粒体起源及植物线粒体蛋白组和植物CMS的研究现状,禾谷类作物花药线粒体蛋白组研究的重要性及困难,提出利用比较基因组学筛选水稻编码线粒体蛋白、与雄性不育相关的核基因的策略,以期为研究禾谷类作物特别是水稻CMS机理提供参考。     

利用线粒体DNA酶切电泳带型对水稻雄性不育细胞质源的分类

为了研究水稻细胞质雄性不育，我们建立了一套提取纯化水稻线粒体DNA的方法轻珍汕97不育系和保持系为材料，发现线粒体DNA的HindⅢ酶切电泳带型存在显著差异，而叶绿体DNA没有差异。细胞质类型为野败型的珍汕97A，V20A、常菲22A的线粒体DNA BamHI酶切电泳后的带型没有差异。属不同细胞质类型的珍汕97不育系和六千辛不育系的线粒体DNA EcoRI BamHI酶切电泳带型不同，它们分别代表了不同的水稻雄性不育细胞质遗传特征。此结果提示，利用线粒体DNA酶切电泳带型可以对水稻不育系的细胞质源进行分类。     

植物细胞质雄性不育的分子机理

本文着重从线粒体遗传系统和叶绿体遗体系统的角度综述了近年来植物细胞质雄性不育分子机理的研究进展，指出决定细胞质雄性不育的胞质遗传因子在线粒体基因组上。并对本领域今后的研究方向进行了讨论。     

辣椒细胞质雄性不育相关线粒体基因片段的克隆及序列分析

【目的】探究3种不同类型辣椒细胞质雄性不育材料的不育分子机理,寻找与雄性不育相关的基因。【方法】采用高盐-蛋白酶K法提取辣椒细胞质雄性不育系及其保持系的绿色叶片线粒体DNA(mtDNA),根据已报道的辣椒细胞质雄性不育相关基因orf456序列设计特异引物,利用PCR反应,从3种不同类型辣椒细胞质雄性不育材料线粒体基因组中均扩增出330 bp左右大小的条带。【结果】经克隆测序及序列分析表明,3种不同类型辣椒细胞质雄性不育材料所获片段序列完全一致,大小为330 bp,命名为CMS330,与orf456核酸序列同源性达99%。【结论】3种不同类型辣椒细胞质雄性不育材料具有相似的不育分子机理。     

烟草雄性不育的分子机理研究进展

综述了烟草雄性不育分子机理研究的最新进展，包括：线粒体DNA与雄性不育；叶绿体DNA与雄性不育；核DNA与雄性不育等研究。     

紫花苜蓿线粒体和叶绿体DNA高效提取体系的建立

细胞质雄性不育系是作物杂种优势利用的有效途径,分离其不育系线粒体和叶绿体基因组是深入探究细胞质雄性不育分子机制的重要环节,本研究以紫花苜蓿细胞质雄性不育系CMS1和野生对照植株WT为研究材料,选取新鲜叶片经冷冻匀浆、差速离心分离叶绿体和线粒体、DNase I降解核DNA、蛋白酶K裂解线粒体和叶绿体、酚—氯仿—异戊醇去除蛋白质和用乙醇沉淀叶绿体DNA(cpDNA)和线粒体DNA(mtDNA),结果如下:(1)叶绿体提取液中叶绿体数量的平均值为1 500个/m L,而詹纳斯绿B染色观察发现提取液中线粒体结构完整、含量较多;(2)叶片取材量为4 g时,CMS1(WT)的cpDNA平均产率为0.41(0.47)μg/g,而mtDNA的平均产率为1.15(0.83)μg/g;改进叶片取材量为10 g时,两种苜蓿材料的cpDNA和mtDNA的平均产率升高至2.17μg/g和2.22μg/g,并且纯度好(cpDNA和mtDNA的OD260/OD280均保持在2.0左右);延长蛋白酶K消化处理时间(2 h,4 h和6 h)可以提高紫花苜蓿cpDNA和mtDNA的产率,其中消化4 h的mtDNA质量浓度最高(59.9 ng/μL),而cpDNA浓度则在孵育6 h后达到最高值24.3 ng/μL;(3)紫花苜蓿CMS1和WT的mtDNA和cpDNA琼脂糖凝胶电泳检测发现,细胞质基因组条带清晰,无拖尾现象,进一步表明采用以上方法提取的紫花苜蓿mtDNA和cpDNA符合分子遗传学研究的标准和要求。     

分子标记技术在植物CMS中的研究与应用

植物细胞质雄性不育是广泛存在于高等植物中的一种生物现象,利用CMS系及其恢复系,在育种上存在巨大的应用价值。不同的分子标记技术已被广泛应用到植物的CMS研究中,从而发掘与CMS密切相关的细胞质基因。同时,利用分子标记辅助育种开发与恢复基因连锁的分子标记,对提高育种效率有重要意义。本文就分子标记技术在植物的CMS研究进展进行概括论述。     

棉花线粒体基因组细菌人工染色体文库的构建

以P30A细胞质雄性不育系黄化苗为材料,采用蔗糖密度差速离心和不连续蔗糖密度梯度超速离心提取棉花线粒体,低熔点琼脂糖包埋和原位消化裂解的方法制备高分子量的线粒体DNA(mtDNA),经BamHⅠ,HindⅢ酶切和PCR扩增进行纯度鉴定,并对其进行部分酶切,酶切片段与载体连接,电击转入大肠杆菌DH10B中,成功的构建了棉花线粒体基因组BAC文库。该文库共挑取3 840个单克隆,平均插入片段大小为15.5 kb,覆盖率超过70倍,研究结果表明该基因文库具有较高的质量。     

植物细胞质雄性不育与线粒体基因组的分子生物学研究进展

本文综述了植物细胞质雄性不育和线粒体基因组基因及其表达产物的分子生物学研究进展。对细胞质雄性不育遗传因子的细胞器定位、线粒体基因组嵌合基因及其表达产物与细胞质雄性不育的产生的关系、育性恢复基因对线粒体嵌合基因表达的影响、线粒体质粒和RNA 编辑对细胞质雄性不育的影响等细胞质雄性不育的分子生物学研究进展进行了讨论。     

大白菜胞质雄性不育系育性相关线粒体DNA片断的克隆及*序列分析

利用PCR技术从大白菜(Brassica campestrisL.ssp.Penkinsis)新型胞质雄性不育材料CMS7311的线粒体基因组中扩增出与细胞质雄性不育相关的片断,并克隆测序。序列分析表明,该片断和报道的Poli-ma-orf224序列完全相同,没有发生变异,说明CMS7311的不育机理与PolimaCMS相似,也反映了细胞质雄性不育变异的保守性。     

线粒体研究现状及其在热带作物中的应用前景

线粒体普遍存在于高等动、植物和真菌等真核细胞中。其在人类遗传疾病的发生、发展、功能修复以及起源和进化中具有重要的功能。在植物中,与雄性不育、细胞程序死亡、果实成熟、衰老以及光合作用等多种生理功能有关。综述了线粒体基因组在人体疾病的发生、诊断、DNA突变等方面的最新研究进展,并展望了线粒体研究在热带作物生长发育和果实成熟、衰老、贮藏等方面的应用前景。     

水稻线粒体基因组翻译产物与细胞质雄性不育性

引言 近年来,许多研究表明,植物细胞质雄性不育性与线粒体基因组存在某种关系。分析玉米、高粱、甜菜、小麦和烟草等作物的线粒体基因组翻译产物,发现不育细胞质与正常细胞质在蛋白质水平上存在差异。在水稻,有人对BT型雄性不育材料作了类似的研究,但我国应用最广泛的野败型雄性不育材料至今仍未见报道。