不同甘蓝雄性不育类型差异基因表达分析

通过cDNA-AFLP分析了4种甘蓝(Brassica oleracea )雄性不育类型的花粉败育特异中断基因表达特点，并对不同特异表达类型分别选取代表性TDFs克隆测序。结果表明，表达差异在转录片段多态性上能反应出不同雄性不育类型在细胞学水平上的败育时期和特征差异，4种不育类型中萝卜胞质不育(OguCMS)与可育类型遗传距离最近。实验未检出萝卜胞质不育特异中断的TDFs,说明其特异中断基因数目较少，因此检测到这一类基因较为困难。三种代表黑芥胞质不育(NiCMS)，隐性核不育( Ms-cr1)和显性核不育(Ms-cd1)特异中断表达的TDFs共计46条。序列分析结果表明，黑芥胞质不育，隐性核不育和显性核不育类型分别与烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)脱氢酶，具RNA识别结构域(RRM)的蛋白，质膜类钙转运ATP酶基因表达受阻有关。     

甘蓝雄性不育的研究和应用进展

综述甘蓝雄性不育的来源和类型及其在细胞学、遗传学、生理生化和分子标记等方面的研究进展,简介甘蓝雄性不育的选育及育种应用,最后作了展望。     

甘蓝Ogura胞质雄性不育基因的RAPD标记筛选*

有关利用RAPD[1]技术进行分子标记的研究报道很多,如王俊霞等[1]对甘蓝型油菜Pel CMS育性恢复基因和王晓武等[2]对甘蓝的一个显性核雄性不育基因均进行了RAPD标记.我们经过多年的选育,已经成功把外源胞质雄性不育基因转育到甘蓝自交不亲和系上,现已成功选育出不育性稳定和经济性状优良的甘蓝雄性不育系.为了更深入的研究其不育机理,利用RAPD分子标记技术对其不育基因进行了标记,为以后开展甘蓝杂优育种提供标记基因打下基础.     

太空诱变玉米核雄性不育材料的cDNA-AFLP分析

利用cDNA-AFLP技术对太空诱变玉米核雄性不育材料的花药进行差异表达分析,并对差异片段进行回收、克隆和测序,结合半定量RT-PCR方法,分析差异片段在可育株和不育株的表达情况。利用16对引物共回收得到9个差异序列,其中2个为来自不育株的特有片段,7个为来自可育株的特有片段。序列分析发现,来自不育株的 2个EST序列未检测到同源性较高的序列。来自可育株的4个EST序列分别与水稻上推断的查尔酮合成酶、脂酰CoA脱氢酶、蛋白激酶PK12、甘氨酸脱羧酶具有较高的同源性。这些物质可能参与小孢子发育过程中的物质代谢、能量代谢及信号传导等。半定量RT-PCR分析表明,与查尔酮合成酶同源性较高的Z3片断在可育花药发育的早期有较高的表达。而与甘氨酸脱羧酶同源性较高的片断Z8在可育花药发育的中间阶段呈增量表达。这可能与花药发育过程有较高的能量和物质需求有关。     

铜胁迫下小白菜叶片基因表达谱的cDNA-AFLP分析

本研究以小白菜品种‘上海青’为试验材料,利用Cu2+质量浓度为10 mg·L-1的营养液水培小白菜幼苗,通过cDNA-AFLP技术分析小白菜响应铜胁迫相关基因及其表达情况。试验中利用多态性较好的135对引物进行扩增,共获得5 800多条转录衍生片段(TDFs),平均每个引物组合扩增出30~60条,片段大小主要集中在100~1 000 bp,根据条带强弱和有无的变化,其表达模式可以分为持续表达、瞬时表达、上调表达和下调表达4种情况。通过筛选获得180条差异表达TDFs,其中上调表达77条(42.8%),下调表达61条(33.9%),瞬时表达42条(23.3%)。选取其中152条差异表达TDFs进行回收测序,最终得到151个有效序列,其中上调表达68条(45%),下调表达50条(33.1%),瞬时表达33条(21.9%)。Blastx比对结果显示,112条TDFs序列与已知基因具有较高的相似度,涉及能量代谢、物质合成与运输、逆境响应、信号转导等多种途径,16条TDFs序列与功能未知或假定基因的同源性较高,其余23条TDFs序列与已知功能基因的同源性较低或零匹配,可能是一些新的铜胁迫应答基因。从151条TDFs选取4条TDFs,以小白菜actin基因为内参照,对其在不同胁迫处理时间的表达情况进行荧光定量RT-PCR验证,分析结果与cDNA-AFLP结果基本吻合,表明cDNA-AFLP技术是研究小白菜铜胁迫相关基因差异表达的有效方法。小白菜铜胁迫相关基因表达情况较为复杂,涉及多种代谢途径。本研究结果可为探讨小白菜铜胁迫的分子机理和相关基因的克隆提供理论依据。     

植物细胞质雄性不育分子机理研究进展（综述）

本文综述了几种主要植物细胞质雄性不育分子机理的研究进展，着重强调了对可能与细胞质雄性不育有关的线粒体ＤＮＡ座位的分析。同时总结了研究植物细胞质雄性不育的一些策略。     

植物细胞质雄性不育分子生物学研究进展

阐述了植物细胞质雄性不育相关的线粒体嵌合基因结构、起源、作用机理及其离体表达 ,花粉发育特异基因表达 ,导致植物细胞质雄性不育因素 ,植物细胞质雄性不育恢复育性等方面分子生物学研究进展 ,简介了现代基因工程构建细胞质雄性不育系的策略     

油菜波里马胞质雄性不育相关线粒体基因orf224在大肠杆菌中…

本研究设计合成引物，从油菜波里马胞质雄性不育系线粒体ＤＮＡ上扩增出可能与育性有关的ｏｒｆ２２４基因５＇端（Ａ片段）和３＇端（Ｂ片段）以及全长基因（Ｃ片段）片段，并分段克隆到ｐＢＶ２２０和ｐＧＥＸ－５Ｘ－１载体上，经序列分析证实，获得了编码２２４个氨基酸基因的各序列片段。各重组菌株诱导表达产物比较分析表明，只有ｏｒｆ２２４ ３＇端即Ｂ片段融合蛋白ＧＳＴ－Ｂ得到了高效表达，其它菌株在聚丙烯酰胺凝胶电泳     

甘蓝黑腐病菌rPf基因簇对胞外蛋白酶Ⅰ基因表达的调控

甘蓝黑腐病黄单胞菌（ＸａｎｔｈｏｍｏｎａｓｃａｍｐｅｓｔｒｉｓＰｖ．ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ）产生的胞外蛋白酶Ⅰ在致病的早期阶段起重要作用，该酶以及其它胞外酶和胞外多糖的合成受一致病因子调控基因簇（ｒＰｆ基因簇）的正向调控。本研究利用带有β－半乳糖苷酶报道基因（ｌａｃＺ）的转座子Ｔｎ５－Ｂ２０诱变蛋白酶Ⅰ基因克隆，获得了ｌａｃＺ在蛋白酶Ⅰ基因启动子控制下表达的Ｔｎ５－Ｂ２０插入突变质粒。通过将这种突变质粒导入野生型和各ｒｐｆ基因突变体菌株后，测定ｌａｃＺ基因在细胞生长周期中的表达水平，不仅进一步证实了这些ｒｐｆ基因对蛋白酶Ⅰ基因的正向调控作用，而且明确了它们的调控水平．发现ｒｐｆＡ、ｒｐｆＣ、ｒｐｆＥ、ｒｐｆＧ或ｒｐｆＨ突变后，蛋白酶Ⅰ基因的转录会降低９０％左右，而ｒｐｆＢ突变后，蛋白酶Ⅰ基因的转录只降低４８％。     

十字花科作物细胞质雄性不育的分子机理*

从分子水平综述了十字花科作物细胞质雄性不育的机理、雄性不育相关基因的表达与调控特点，以及细胞质雄性不育的蛋白组学研究进展，并对需进一步研究的问题进行了讨论。     

结球甘蓝转录调控肿瘤蛋白基因（TCTP）的分离与表达特性初步分析

TCTP（translationally controlled tumor protein）是许多动物肿瘤细胞中存在的一类较丰富的蛋白（Yenofsky et al.1983），目前为止，有关TCTP的确切功能还不是很清楚，推测TCTP可能是属于对热较为稳定的钙结合蛋白（Kim et al．，2000），能够结合微管蛋白（Gachet et al．，1999），诱导细胞内的信号传递（MacDonald et al．,1995），同时细胞增殖有关（Bohm et al.,1989）。     

小麦T型细胞质雄性不育恢复基因Rf1和f4的SSR标记分析

为进一步探讨小麦(Triticum aestivum L.)T型细胞质雄性不育(T-CMS)育性恢复的遗传机理,并为利用T型不育系选育强优势杂交小麦分子辅助育种提供理论与技术支撑,本研究以小麦ms(S)矮抗58/R113的F2代分离群体中的极端可育株和极端不育株分别建立恢复池和不育池,采用分布于小麦第一染色体群(染色体1A、1B和1D)及第六染色体群(染色体6A、6B和6D)上的196对SSR引物进行扩增筛选.结果表明,(1)位于1AS染色体上的3个SSR标记和位于6BS染色体上的4个SSR标记均在亲本和基因池间扩增出了稳定的多态性差异条带;(2)定位群体验证结果表明,恢复基因Rf1与1AS染色体上Xgwm136、Xgpw7062和Xgdm33标记的遗传距离分别为4.8、9.6和13.7 cM,3个标记与Rf1之间的顺序依次为Xgdm33、Xgwm136、f1、Xgpw7062; (3)恢复基因Rf4与6BS染色体上的Xgpw1079、Xgwm193、Xgpw7011和Xgwm508标记的遗传距离分别为3.4、6.8、13.7和21.5 cM,4个标记与Rf4之间的顺序依次为Xgpw 011、Xgpw1079、Rf4、Xgwm19和Xgwm508.研究还表明,T-CMS恢复系R113的育性是由Rf1和f4两对主效恢复基因和多对微效基因共同控制的,筛选的上述7个SSR标记可直接用于T型或者类似T型,如S型杂交小麦分子标记辅助育种,可有效提高对应恢复系的选择效率.     

水稻CMS-WA和CMS-Y育性恢复基因Rf3和Rf4的等位性分化

为了检测水稻第1染色体上恢复基因Rf3和第10染色体上恢复基因f4的等位性分化,利用8个携带Rf3基因座位,16个携带f4基因座位的染色体单片段代换系(chromosome single segment substitution line,SSSL)和华粳籼74(HJX74)为父本,野败型(WA)细胞质雄性不育系珍汕97A(ZsA)和Y型(Y)细胞质雄性不育系Y华农A(HnA)为母本杂交,采用分子标记辅助选择的方法,鉴定携带基因型Rf3rf3/Rf4rf4的F1杂种株并对其花粉和小穗育性进行考察.结果表明:(1)24个SSSLs和HJX74对于2个不育系的恢复力存在着显著的不同,携带Rf3基因座位的SSSLs恢复力均低于携带Rf4基因座位的SSSLs,并且低于对照品种HJX74;SSSL S6对于WA-CMS的花粉小穗育性分别为7.2％和15.5％,对于Y-CMS的花粉小穗育性分别为1.3％和12.4％,表现出最弱的恢复力;SSSLs S14-S18和SSSL S20对这2种不育系的平均花粉和小穗育性分别高于70％和85％,表现出较强的恢复力.(2)在恢复基因Rf3和Rf4基因座分别鉴定出3个和4个等位基因,由弱到强依次命名为Rf3-1、Rf3-2、Rf3-3和Rf4-1、Rf4-2、Rf4-3、Rf4-4,受体亲本HJX74的基因型为Rf3Rf3/Rf4Rf4,其Rf3的恢复性强于Rf4恢复性.(3)在HJX74的遗传背景下,WA型不育细胞质的可恢复性好于Y型不育细胞质.     

线粒体蛋白组解析烟草雄性不育分子机制

目前我国烟草杂交种种植越发广泛,不育系作为制备烟草杂交种的有利材料,在我国烟草种植中具有重要地位。为了探究烟草胞质雄性不育形成的分子机制,选用烟草不育系及其保持系,在花芽分化时期利用石蜡切片和线粒体蛋白组学技术结合生物信息学分析方法进行研究。结果表明,烟草雄性不育系的败育过程发生在发芽分化的雌雄蕊原基分化时期;蛋白组学分析共筛选出线粒体差异表达蛋白113个,呼吸代谢过程中的焦磷酸酶、异柠檬酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶和磷酸己糖异构酶等关键调控蛋白酶的表达显著下调,ATP合酶的δ和α亚基表达上调;在线粒体蛋白的合成、修饰和运输过程中,核糖体RNA大亚基中L4e、L7和小亚基中SAe的表达下调,烯醇酶、内质网蛋白加工酶、蛋白二硫键异构酶等功能蛋白结构修饰酶表达下调,蛋白酶复合体的Rpt3和α5亚基表达下调。由上述结果推测,烟草胞质雄性不育由于线粒体蛋白的合成、修饰及导入过程受阻使线粒体功能紊乱,具体表现在线粒体呼吸代谢途径的蛋白酶表达下调及合成ATP受阻,不能为其在花粉形成时期小孢子的快速分裂分化提供充足的能量,抑制了小孢子的形成和发育,从而表现为雄性不育。本研究结果为进一步开展烟草雄性不育机理研究奠定了重要基础。     

甘蓝BoSVP mRNA运输鉴定及其对砧木SVP转录表达的影响

为明确SVP mRNA运输特点,探讨mRNA运输机制,本研究构建了甘蓝/菜心嫁接体,对嫁接体的砧木菜心和菜心实生苗(对照组)的花序轴进行转录组测序。使用菜心种间差异序列(C1~C9)在砧木菜心转录组测序文库中进行检索,比较相邻两个种间差异序列的检索数值,显示使用C7和C8检索所获得的数值之间的偏差最小,适合于评估mRNA运输。利用甘蓝种间差异序列G7和G8,在砧木菜心花序轴的转录组测序文库中共检索到11条read,将其与BoSVP和BrSVP进行比对,显示这些read均来源于BoSVP,证实了甘蓝BoSVP的mRNA可从接穗甘蓝运输到砧木菜心中。通过比较砧木菜心文库中甘蓝BoSVP和菜心BrSVP的 read数量,显示外源的BoSVP read数量远小于内源的BrSVP read数量。比较嫁接体菜心和菜心实生苗花序轴中SVP基因的转录表达,两者差异不显著,说明BoSVP的mRNA运输几乎不影响砧木菜心花序轴中SVP的转录表达。本研究鉴定了甘蓝BoSVP基因的mRNA运输,分析了接穗甘蓝的BoSVP mRNA运输对砧木菜心花序轴中SVP转录表达的影响,为进一步研究嫁接体中甘蓝BoSVP基因的mRNA运输功能奠定了基础。     

龙眼成花逆转相关基因表达的cDNA-AFLP分析

摘要：以龙眼正常成花花芽和成花逆转花芽为试材,应用cDNA-AFLP技术,研究龙眼正常成花与成花逆转花芽cDNA的差异表达,并利用RT-PCR技术验证,探讨了龙眼成花逆转的分子机制。通过64对引物组合的cDNA-AFLP分析获得了2 560条扩增片段。选择其中有明显差异的片段进行回收、测序,获得了14条核苷酸序列。其中有13个片段在GenBank数据库中发现同源序列,1个功能未知。通过核酸和氨基酸比对分析,与龙眼成花逆转相关的112基因片段同源于银灰杨（Populus tremula x Populus alba）中编码Nek激酶家族(NIMA related protein kinases)基因（83 ％）, 331的核苷酸序列（80％）同源于与拟南芥（Arabidopsis thaliana）中编码内切-1,4-β-葡聚糖酶(EGases)的基因,313的核苷酸序列（78%）同源于与柑橘（Citrus sinensis）中的几丁质酶（chitinase CHI1）基因。     

大白菜花蕾败育相关基因的cDNA-AFLP差异表达分析

本研究以大白菜(Brassica campestris ssp.pekinensis(Lour.)Olsson)败育花蕾到正常花蕾的10个连续时期的花蕾为材料,采用cDNA-AFLP技术和生物信息学分析等方法研究了败蕾过程中的基因表达差异,获得了192个大白菜败蕾相关差异表达片段,随机挑选88个序列进行测序,获得72个新表达序列标签(ESTs),将长度大于100 bp的67个ESTs在GenBank进行了登录,登录号为GR308155-GR308221.根据生物信息学分析结果,其中Blastx比对分值大于80的62条ESTs可分为能量和新陈代谢、膜和运输、转录和翻译、氨基酸合成和加工、信号传导、防御及分类不确定7类.其中EST46、EST3-1、EST13-2、EST20-1和EST30-2等5个ESTs为大白菜花蕾败育材料中新发现的.     

不结球白菜新种质P70-203雄性不育细胞质类型的鉴定

本研究根据OguraCMS、PolimaCMS的不育性状相关的线粒体基因序列设计特异引物,对不结球白菜雄性不育系新种质P70-203及其保持系P60-27-1进行PCR分析。研究结果表明,Polima引物P3/P4,P5/P6在不育系与可育系中均无扩增条带;Ogura引物P1/P2在不育系中扩增出750bp的特异片段,但可育系中无扩增条带。将扩增的特异条带回收并测序,将得到的测序结果在NCBI中进行Blastn同源性比较,结果与青花菜Ogura（登录号：EU604643）和萝卜Ogura（登录号：AB055438）细胞质雄性不育同源性均达到99%。从分子角度初步推测：该雄性不育系新种质P70-203具有Ogura细胞质。     

水稻光温敏核不育的分子与表观调控机理

两系法杂交水稻(Oryza sativa)的核心是光温敏核不育系,近年来对光温敏核不育系的研究取得了巨大进展.本文概述了光温敏雄性核不育基因的定位与克隆、育性转换机理、不育分子机制以及光温敏核不育的表观调控新进展,并对光温敏核不育的表观遗传学研究前景进行展望,以期为两系杂交水稻育种提供理论指导.