大豆细胞质雄性不育系与保持系atp6基因的RNA编辑比较研究

对大豆细胞质雄性不育系NJCMS1A与其保持系NJCMS1B的atp6基因的RNA编辑进行比较研究.结果在不育系NJCMS1A与保持系NJCMS1B的atp6-3基因保守区中均发现2个编辑位点,但互不相同,并且导致了氨基酸的不同变化;mtDNA 序列分析显示,atp6-3基因转录本保守区在不育系NJCMS1A与保持系NJCMS1B间存在1个碱基的差异;另外还发现atp6-1、atp6-2和atp6-3的表达在不育系NJCMS1A与保持系NJCMS1B间存在明显差异.     

玉米C型不育系、保持系和恢复系线粒体基因组的比较分析

以不育系K932S和K169S、保持系K169和恢复系K932R为供试材料,通过二代测序技术对线粒体基因组序列进行比较分析,挖掘玉米CMS-C败育相关基因(ORFs).结果表明,不育胞质K932S、K169S和K932R线粒体基因组大小分别为739 676、739 723、739 765 bp,正常胞质K169为569...     

温敏核不育基因在籼型三系遗传背景下的育性表达

用3个温敏核不育系培矮64S、6311S和360S与7个籼型质核互作型水稻雄性不育系及相应的保持系、3个恢复系配组,观察了51个组合的F1、19个F2及6个BC1的育性表现。结果表明：培矮64S温敏核不育性状由2对隐性基因控制,具有对质核互作型雄性不育系育性的强恢复基因;6311S温敏核不育性状由1对隐性基因控制,同时具有1对弱恢复基因;360S温敏核不育性状由1对隐性基因控制,但没有恢复基因。进一步利用4个细胞质雄性不育系/6311S组合F2群体中4个温敏核不育株与5个细胞质雄性不育系CMS配组,研究了杂交F1的育性,表明在可育细胞质背景下,三系恢复基因对温敏核不育基因的表达没有影响;在不育细胞质背景下,三系恢复基因是温敏核不育基因表达的关键。由此提出了选育不育细胞质背景的光温敏核不育系和温敏核不育背景的质核互作型不育系的策略。     

小麦辐射雄性不育系89AR及其保持系和恢复系线粒体DNA的RAPD分析

8 9AR是通过辐射结合远缘杂交获得的新疆小麦亚种细胞质雄性不育系。采用 RAPD技术对 89AR及其保持系原冬 3号和恢复系 BPM1 5的线粒体 DNA(m t DNA)进行了比较研究。结果表明 ,89AR与其保持系原冬 3号之间扩增带的差异率为 38.9% ,而原冬 3号和 BPM1 5之间差异仅为 14 .9% ,不育系与保持系 m t DNA之间的差异显著 ,推测这种差异与不育性有关。为了进一步研究 89AR的雄性不育机理 ,我们采用 RAPD技术分析了同质异核的不育系 89AR(原冬 3号 )与 89AR(原冬 3号 )× BPM1 5杂种 F1 的 m t DNA的多态性扩增 ,结果表明 ,不育系与其杂种F1 之间即同质异核间 mt DNA扩增带存在差异 ,这表明细胞核通过与细胞质的相互作用而使其表达为可育或不育     

水稻不育系和保持系不同发育时期花药mRNA差异展示

 应用DDRT-PCR技术分析了粤泰不育系及保持系单核、二核及三核期的mRNA。不育系和保持系本身不同发育时期花药cDNA扩增带型相似,不育系和保持系同时期花药的cDNA扩增带型也很相似,说明大多数基因都是组成型表达的。在实验中共观察到24条差异带,通过与总RNA斑点杂交对部分差异带初步筛选,表明AGCK-20仅与不育系总RNA有杂交信号。     

爪哇稻Wanilava细胞质雄性不育系的创建及AFLP指纹图谱分析

初步鉴定了爪哇稻Wanilava细胞质雄性不育系的特征特性,并以2套水稻（Oryza sativa）同核异质材料273JW（爪哇型胞质不育系）、273D（D型胞质不育系）及其对应的保持系273B, 803JW（爪哇型胞质不育系）、803WA（野败型胞质不育系）及其对应的保持系803B为研究对象,利用AFLP 分子标记技术构建了JW型不育胞质的指纹图谱,分离了JW型胞质与野败型胞质及保持系的差异片段。     

应用微卫星标记定位水稻恢复系密阳46的主效和微效恢复基因

应用由704个株系组成的珍汕97A/(珍汕97B/密阳46)F6测交群体,针对水稻第10染色体和第1、11染色体短臂构建了微卫星标记连锁图谱,检测到控制野败型细胞质雄性不育育性恢复的4个QTL,其中位于第10染色体长臂中下部的Rf4具有主效效应,位于第1染色体短臂的Rf3具有较大效应,位于第10染色体长臂近着丝粒处的qRf10和第11染色体短臂近着丝粒处的qRf11表现出微效作用。研究还表明,在主效基因Rf4存在时,其他3个基因仍具有提高结实率的作用,但在Rf3和Rf4同时存在时,qRf10和qRf11的效应不明显。     

水稻同核异质不育系及其保持系核基因组的SSR分析

以4套共15份同核异质水稻雄性不育系和保持系为试验材料,应用随机分布于水稻12条染色体上的42对SSR引物,分析其核基因组的遗传多样性和亲缘关系。 在15份材料间共检测到63个等位基因,多态性位点百分率为4048%,平均每个位点的等位基因数为1.5个,平均基因多样性为0.18。4套同核异质不育系的平均相同位点为54.5个,占总等位基因数的86.51%,差异位点为8.5个,占13.49%。同核异质的不育系与保持系间具有平均77.78%的相同位点和22.22%的差异位点。同质异核不育系中则具有平均53.97%的相同位点和46.03%的差异位点。同时,获得了一些不育系和保持系的指纹图谱。根据不育系和保持系聚类分析图,在遗传距离为 0.22处划分为3群,第1群包括华农A和华育A不育系及其保持系共8份材料,第2群包括N9A、N10A和N11A等3份科珍2A材料,第3群包括N12A、N13A、N14A和N12 16B等4份珍汕97A同核异质系。同一套同核异质系基本上都优先聚类在一起,与其选育系谱一致。     

水稻雌雄不育突变体Osfma2的细胞学观察及基因图位克隆

【目的】通过构建分离群体定位并克隆水稻雌雄不育基因OsFMA2,并对其在水稻育性调控中的功能进行探究。【方法】通过EMS诱变水稻宁粳4号得到稳定的不育突变体,对突变体进行表型及细胞学观察,利用精细定位和Mut-map相结合的方法克隆了水稻雌雄不育基因OsFMA2,通过实时荧光定量PCR检测其在各组织表达水平差异,利用水稻原生质体表达系统进行OsFMA2蛋白的亚细胞定位。【结果】细胞学观察发现突变体为雌雄不育。利用极端个体将其精细定位于水稻第6染色体长臂448 kb的区间内。结合全基因组重测序结果,最终确定OsFMA2为目标基因。该基因编码一个复制蛋白,在单子叶植物中高度保守。OsFMA2具有组织特异性,在幼穗中高表达。亚细胞定位结果显示OsFMA2蛋白定位于细胞核中。【结论】OsFMA2在幼穗中高表达,可能参与了水稻雄配子第一次减数分裂前期同源重组过程,同时,OsFMA2的表达对雌配子发育也产生了不利影响。     

小麦K-CMS恢复系1BL/1RS和非1BL/1RS核型的鉴定及育性恢复基因的效应分析

为给K型小麦细胞质雄性不育系(K-CMS,本文简称K型不育系)的易恢性及恢复系的恢复度研究提供参考,以三个K型不育系及69份恢复系为材料,综合采用特异性分子标记及醇溶蛋白的A-PAGE检测方法对恢复系进行1BL/1RS核型鉴定,并初步推断恢复系恢复基因的遗传组成及其效应。结果表明,69份恢复系材料中,有65份属于非1BL/1RS类型(占94.2%),4份属于1BL/1RS类型(占5.8%);三个K型不育系的易恢性强弱依次为KTM3315A、KTP3315A、K3315A,且三个不育系间无显著差异。各恢复系间的恢复力表现出较大差异,其中恢复系KR8-1-2的恢复能力较强且稳定。初步推测K型不育系的育性恢复主效基因多位于1BS染色体上,恢复基因Rfv1效应约为60%,恢复基因Rfv2的效应约为10%。     

辣椒胞质雄性不育系CaNAD9线粒体基因的克隆及表达分析

为了深入研究辣椒胞质雄性不育与能量代谢之间的关系,本研究以辣椒胞质雄性不育系9704A和同型保持系9704B为实验材料,克隆了线粒体基因组CaNAD9基因,比较了其一级结构在2种材料间的差异,利用实时荧光定量PCR技术分析该基因在保持系9704B不同组织中的表达模式,以及胞质雄性不育系9704A与同型保持系9704B花蕾不同发育时期的表达差异。结果表明:通过对双向测序进行分析,辣椒CaNAD9基因CDS长度为573 bp;生物信息学分析表明CaNAD9基因编码190个氨基酸残基;CaNAD9基因转录本在不育系和保持系中均未发生RNA编辑;辣椒CaNAD9基因在不同组织中的表达量存在差异,且差异较为明显,其中在种子中的表达量最高,在胎座中的表达量最低;辣椒CaNAD9基因的表达量在胞质雄性不育系与保持系花蕾不同发育阶段中存在一定差异,在花粉母细胞减数分裂期辣椒胞质雄性不育系与同型保持系中的表达差异最为显著。这种差异可能会使雄性不育系的能量代谢出现异常,从而导致辣椒雄性不育。     

Influence of Genetic Drift of Restoring Gene (Rf) on Seed Purity of Yuetai A, a Honglian-Type Cytoplasmic Male Sterile Line in Hybrid Rice

The seed samples of Yuetai A, a Honglian (HL) type cytoplasmic male sterile (CMS) line in hybrid rice were investigated to assess the seed purity and to analyze the cause of off-type plants by imitating the biological contaminant to Yuetai A in Nanjing, Jiangsu Province and Lingshui, Hainan Province during 2004–2006. The seed impurity of Yuetai A mainly resulted from the genetic drift of restoring fertility gene (Rf) after biological contamination but not from its sterility unstability. All of the ten maint...     

应用基因芯片分析短日低温条件下新型粳稻光温敏核质互作不育系育性相关基因

为了解具有三系和两系两套不育机制的新型粳稻光温敏核质互作不育系2310SA分子水平上的育性机理,同时也试图对水稻雄性不育现象做进一步探讨,利用水稻基因芯片,以2310SA及其保持系两系光温敏不育系2310S为材料,在安徽合肥秋季自然短日低温条件下,比较了稳定不育的2310SA和恢复可育的2310S(对照)减数分裂期、单核期、二核期和三核期等4个穗发育时期花药基因表达谱的变化差异。减数分裂期(上调表达基因1938个,下调表达基因1635个)和三核期(上调表达基因2220个,下调表达基因2656个)差异表达基因数目多于单核期(上调表达基因752个,下调表达基因693个)和二核期(上调表达基因1025个,下调表达基因886个),三核期下调表达基因比上调表达基因多,其他3期上调表达基因比下调表达基因多。所有差异表达基因聚类显示,单核期和二核期差异表达基因聚为一类,减数分裂期和三核期差异表达基因独立成为第2类和第3类。筛选出147个在4个穗发育时期都差异表达的基因。这些共有差异表达基因也只有在三核期下调表达基因比上调表达基因多。这些共有差异表达基因,参与了生物合成、刺激反应、光合作用、信号传导、大分子的新陈代谢、运输、转录调节、碳水化合物的代谢、花的发育和细胞死亡等11类生物学过程。所得共有差异表达基因中存在与脂类代谢有关的细胞色素P450家族蛋白和β-环羟化酶,与热激反应有关的热激转录因子、热激蛋白DnaJ家族蛋白及热激蛋白70等相关基因。这些基因与细胞死亡有直接或间接的关系,它们的异常表达可能与不育花粉的形成有关。     

大豆质核互作雄性不育系NJCMS1A与其保持系NJCMS1B的生理生化特性比较分析

以大豆质核互作雄性不育系NJCMS1A及其保持系NJCMS1B的花芽为试验材料,利用试剂盒法和紫外分光光度计测定分析了糖分含量(可溶性糖和淀粉)和总ATPase、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)、抗坏血酸氧化酶(AO)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)以及过氧化物酶(POD)等酶活性的变化情况。结果表明:相较于保持系NJCMS1B,总ATPase、PEPCK、AO和CAT活性在不育系NJCMS1A中显著下降;糖分含量、SPS和SOD活性在不育系NJCMS1A中下降水平不显著;POD活性在不育系NJCMS1A中显著上升。根据结果分析推测,与能量代谢或胁迫响应等相关的物质或酶活性在不育系NJCMS1A中的亏损现象可能是NJCMS1A花粉败育的主要原因。     

隐性长穗颈温敏核不育水稻长选3S穗颈节间伸长规律的研究

以隐性长穗颈温敏核不育水稻长选3S及其亲本培矮64S为材料,研究了温度对长选3S穗颈伸长的影响。人工24℃条件下,在始花前第12天至始花前第4天和始花当天至始花后第3天两个时段,穗颈节间伸长速度慢,但从始花前第4天至始花当天,长选3S穗颈节间伸长速度最快,其节间日均伸长的长度是培矮64S的2.1倍。在敏感期分别进行22℃、24℃、26℃和28℃ 4种人工温度处理, 28℃条件下穗颈节间伸长受阻, 出现包颈现象;22~26℃条件下穗颈伸出长度都为正值,不包颈,且穗颈伸出剑叶叶鞘的长度随温度降低而增加。对穗颈节间细胞数目和细胞长度的比较分析表明,长选3S穗颈节间的伸长主要是始花前第12天至始花期节间细胞分裂和细胞伸长共同作用所致,其中后者作用更为显著,且随处理温度的升高,穗颈节间最内和最外层薄壁细胞数目减少,细胞平均长度下降。     

CbDREB1A基因表达载体构建及转化水稻光温敏核不育系的研究

为了增强荠菜DREB1A基因在转基因水稻中的表达,构建了由Ubi启动子驱动的植物表达载体pUΩCbDREB3300.通过基因枪转化法将CbDREB1A基因导入水稻光温敏核不育系4008S,获得5个抗干旱胁迫的再生植株.运用PCR及Southern杂交技术对抗性再生植株进行鉴定,结果显示CbDREB1A基因已整合到水稻基因组中.干旱胁迫后转基因水稻植株脯氨酸含量显著高于对照,显示耐旱性增强.