烟草细胞质雄性不育系及其保持系的花蕾差异蛋白质分析

为探讨烟草雄性不育的分子遗传机理,对烟草细胞质雄性不育系和保持系进行差异蛋白质组学研究。采用固相pH梯度SDS-PAGE双向电泳,对烟草细胞质雄性不育系MSK326及其保持系K326雄蕊原基分化期、四分体时期及单核时期花蕾蛋白质进行分离,经考马斯亮蓝染色,获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱。使用PDQuest软件分析蛋白质图谱,利用基质辅助激光解吸电离飞行时间串联质谱分析,然后用Mascot软件对NCBInr数据库搜索。在分子量14.4~97.6 kD、等电点4~7线性范围内,检测到约365个蛋白点,其中7个蛋白质点在保持系中出现, 在不育系中缺失,分别被鉴定为核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶、多酚氧化酶、Patatin homolog蛋白、PSI 9 kD蛋白4类蛋白,推测不育系MSK326雄性不育性可能与营养代谢紊乱、间接抑制雄性器官发育、养分供给不足、免疫能力低和能量转移受到抑制等有关。     

甜菜Owen型质核互作雄性不育系及保持系花蕾cDNA-AFLP多态性分析

本研究以Owen型胞质雄性不育甜菜的不育系及保持系花蕾为实验材料,通过c DNA-AFLP分子标记方法,从转录组水平对不育系及保持系的甜菜花蕾进行基因多态性分析,通过128对AFLP引物筛选,在保持系和不育系中共找到并且成功回收到60条特异性差异表达条带,其中保持系35条,不育系25条。在成功回收测序的30条差异片段中,18条NCBI-Blast成功检索到对应的同源已知功能基因,分别为:编码假定蛋白、编码转运蛋白G家族成员、编码液泡分选受体、编码细胞色素c1、编码半乳糖醛酸转移酶、编码转录因子、编码DNA指导的RNA聚合酶、编码泛素结合酶、编码蔗糖合成酶、编码丝/苏氨酸蛋白激酶的基因,经筛选、验证后得到4个阳性差异片段。这些片段可作为甜菜Owen型不育系及保持系快速鉴定的依据,对缩短甜菜育种年限,加快育种进程具有重要意义。     

甜菜胞质雄性不育系与其保持系某些酶活性的差异

以甜菜3个细胞质雄性不育系及其相应保持系为材料,对营养生长阶段叶片中的过氧化物酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酯酶活性进行了研究,结果表明：在营养生长阶段的4个时期,保持系中的过氧化物酶和酸性磷酸酯酶活性均高于其相应不育系;过氧化氢酶活性表现为在块根分化形成期,不育系中的活性高于其相应保持系,而在糖分积累期则为保持系高于不育系。     

甜菜胞质雄性不育系与保持系某些生理特性的差异

采用比较生理学的方法，对甜菜细胞质雄性不育系及其保持系生殖生长阶段的某些生理特性进行了研究。结果表明，甜菜细胞质雄性不育系的细胞色素氧化酶及ATP酶活性均表现为不育系低于其保持系；过氧化物酶和过氧化氢酶活性则表现为不育系高于其保持系，这反映线粒体内外末端氧化酶活性的高低可能与胞质雄性不育有一定关系；赤霉素含量表现为胞质雄性不育系低于其保持系。     

油菜细胞质雄性不育系及其保持系花蕾发育过程中的多胺代谢

在花蕾发育过程中,不育系花蕾的多胺代谢不同于其保持系。不育系花蕾中腐胺、亚精胺、精胺含量及三者之和均先略降后升高再降低,而其保持系则先降而后升高,在发育早期不育系明显低于其保持系。不育系的精氨酸脱羟酶活性一直下降,而其保持系的则先降后略升,不育系始终低于保持系。保持系的多胺氧化酶一直降低而不育系的先     

甜菜细胞质雄性不育系及保持系叶绿体DNA的RAPD分析

对细胞质雄性不育甜菜的不育系及其保持系的叶绿体DNA(ctDNA)进行了RAPD分析,结果表明：在所选的70个引物中,甜菜细胞质雄性不育系和保持系叶绿体DNA之间不存在差异性。与此同时,对叶绿体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;优化了甜菜叶绿体的RAPD的反应条件。     

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。     

玉米C型细胞质雄性不育系C48-2及其保持系线粒体差异蛋白分析

采用固相pH梯度-SDS PAGE双向电泳, 对玉米C型细胞质雄性不育系(C48-2)及其保持系(N48-2)单核期花药线粒体蛋白质进行了分离, 经考马斯亮蓝染色, 得到重复性较好的双向电泳图谱。PDQUEST软件可识别约260个蛋白质点, 对其中10个重复性比较好且差异表达在2倍以上的蛋白质点, 采用基质辅助激光解析分离飞行时间质谱进行肽指纹图谱分析, 然后用Mascot软件对NCBI数据库搜索, 其中2个蛋白质点被鉴定为谷氨酸脱氢酶(GDH)和依赖电压阴离子通道蛋白-1(VDAC1)。GDH的高表达会影响正常的氮代谢, 导致细胞的能量供应发生障碍, 有可能导致雄性不育; VDAC1是线粒体外膜上控制细胞通透性的蛋白, 与植物的程序性死亡密切相关。     

不同甜菜单胚细胞质雄性不育系与保持系的遗传多样性分析

利用35对SSR引物分析40对不同的甜菜单胚细胞质雄性不育系与保持系的遗传多样性。结果表明：每对引物扩增得到的条带数在2～12之间,有效等位基因数(Ne)、Shannon’s信息指数(I)、Nei’s基因多样性指数(H)的平均值分别为2.306、0.891和0.519。采用类平均法(UPGMA)进行聚类分析并计算遗传距离。聚类结果显示,除供试材料22与其他材料的遗传距离较大,亲缘关系较远,单独为一类群;其余的供试甜菜品系可分为4个类群;共有14对甜菜单胚细胞质雄性不育系与保持系完全聚合在一起,说明经过回交后,不育系和保持系的细胞核基因组之间几乎达到一致,纯度较高,今后可以直接应用于甜菜育种中;另有26对纯度较低,遗传距离较大,还需要继续进行回交至纯合。80份供试材料的遗传距离最大为0.462,最小为0.120。14对聚合在一起的原配组中的不育系之间遗传距离各不相同,今后可选择14对中遗传距离较大的不育系和其异型保持系配制二元不育系,用于杂交种中的母本。加大培育出甜菜新品种的可能性,同时减少了育种工作中的盲目性,有效的提高了甜菜育种效率。     

辣椒细胞质雄性不育系和保持系线粒体DNA差异的SRAP分析

以辣椒细胞质雄性不育系21A及其保持系21B的线粒体DNA为材料进行SRAP分析,结果表明,从128对引物扩增获得了1 440条100～1 000 bp的条带,多态性位点仅有9个,占0.63%,其中7条多态性条带位于21A中;对多态性条带回收、克隆和测序分析后发现,9个克隆在GenBank中找到了相似的功能,绝大部分与能量代谢有关;利用21A中的多态性序列特点设计SCAR引物,对21A和21B的基因组DNA进行扩增验证,3对引物在21A中扩增出目的条带,表明已成功地将SRAP标记转化为SCAR标记,是新发现的与辣椒细胞质雄性不育基因相关的片段。     

SSR对甜菜骨干单胚雄性不育系和保持系的遗传多样性分析

为了配制优良单胚杂交组合,避免基因组成重复,提高育种工作效率,利用14对SSR引物对41对甜菜骨干单胚不育系和保持系进行检测。结果表明,14对SSR引物共产生93条扩增带,其中多态性条带76条,平均每对引物扩增多态性条带5.4条,平均多态性百分比为81.7%,平均遗传距离为0.3572,平均遗传相似系数为0.6996。不同品系的平均遗传相似系数为混合(0.7549)>兰45-46(0.7513)>兰71-72(0.7493)>兰19-20(0.7465)>兰85-86(0.7337)。根据UPGMA方法进行聚类,在遗传距离0.20处,可将82份供试材料分为两大类群。结果表明,供试的甜菜单胚雄性不育系和保持系的遗传多样性较丰富,不同品系的不育系和保持系材料之间的遗传基础有差异。     

小麦BNS雄性不育系及其转换系花药差异蛋白鉴定与分析

BNS是一个新发现的温敏核型小麦雄性不育系, 它有良好的不育性和转换性, 被认为在小麦杂种优势利用上有重要价值。为探讨BNS的不育机制, 以不育系及其转换系的单核早期、单核晚期到二核期花药为材料, 用2-DE和MALDI-TOF-MS方法分离鉴定2个系的差异蛋白。结果发现, 在转换系中, ATP合酶α和β亚基、胞质苹果酸脱氢酶、线粒体醛脱氢酶亚基、Rubisco亚基等呼吸、光合能量代谢蛋白表达丰富, 但在不育系中这些蛋白缺失或下调。在不育系中还分离出山梨醇脱氢酶、组蛋白H2B.2、Harpin诱导子1、延伸因子TU等非小麦正常代谢蛋白。根据这些差异蛋白的功能, 推测ATP合酶α、β亚基蛋白最可能是BNS不育的源头蛋白, 它的表达可能受其上游的温度感应子调控。BNS的温度感应子隐性突变后转录启动温度阈值上调, 在较低温下, α、β亚基基因不表达或表达量小, 导致ATP合酶数量减少, 继而影响ATP合成。ATP数量减少, 使小孢子ATP供应短缺, 进一步影响到小孢子的发育, 使代谢异常, 花粉败育。     

洋葱胞质雄性不育系及其保持系花蕾内源激素含量和脯氨酸含量的动态变化特征

以洋葱胞质雄性不育系63A及其同核异质保持系63B为试材,研究了花蕾发育过程中IAA、GA3、ZR、ABA含量以及脯氨酸含量的动态变化规律,探讨洋葱不育性与内源激素、脯氨酸含量的关系。结果显示,洋葱不育系花蕾的IAA、GA3、ZR和脯氨酸含量在败育过程中显著低于保持系,而ABA含量则较保持系有不同程度的盈积。且在花药的发育过程中,二者的差异主要发生在单核期,即不育系小孢子败育的主要时期。据此认为,IAA、GA3、ZR、ABA和脯氨酸含量的异常与洋葱雄性不育的发生有关。     

萝卜雄性不育系及其保持系几种酶活性研究

本文利用多代纯合的不育性稳定的萝卜雄性不育系A1、A5为材料,以其相应的保持系B1、B5为对照,对POD、SOD、PAL及淀粉酶的活性进行了分析比较.结果表明,萝卜雄性不育性的表现仅与花蕾的POD和淀粉酶活性的增强有关,而与SOD及PAL活性无关.同时,在叶片中,以上酶的活性在不育系和保持系间差异不明显.认为萝卜雄性不育性的基因可能仅在生殖器官中表达,而对营养器官无影响.     

黔型小麦雄性不育系和保持系

一、前言小麦雄性不育研究始于50年代,1951年Kihara报导把小麦细胞核代换到尾状山羊草的细胞质中,引起胞质雄性不育,但是尾状山羊草细胞质的缺点在它在造成雄性不育性的同时,还会引起雌蕊畸型,导致结实率降低(Porter等1965)。1962年,Wilson和Ross把普通小麦的核代入提莫菲维小麦的细胞质     

大豆质核互作雄性不育系W931A及其保持系的差异蛋白质组学比较分析

采取SDS-PAGE与LC-MS/MS联用方法,对大豆质核互作雄性不育系W931A及其同型保持系W931B不同器官的蛋白质组进行比较性研究,获得差异蛋白质组的重要信息,并初步分析差异蛋白的主要功能,以期找到与大豆不育性有关的蛋白质,揭示雄性不育发生机理.研究发现,不育系W931A与其保持系W931 B种子和苗期叶片的蛋白质SDS-PAGE电泳图谱基本没有差异带,二胞花粉期花药SDS-PAGE图谱间有3条差异带.雄性不育基因表达具有时空和器官特异性,与育性有关的蛋白主要在花药中表达.对差异表达的蛋白如ADP-葡萄糖焦磷酸化酶、NBS-LRR疾病抵抗蛋白质的同源物、ATP合成酶b亚基、硫氧还蛋白过氧化物酶、类锌指蛋白等进行功能分析,推测不育系W931A的雄性不育可能与淀粉合成受抑制,能量代谢紊乱和细胞凋亡有关.     

大豆质核互作雄性不育系W931A及其保持系的差异蛋白质组学比较分析

采用SDS—PAGE与LC—MS／MS联用方法．对大豆质核互作雄性不育系W931A及其同型保持系W931B不同器官的蛋白质组进行比较性研究．结果发现不育系W931A与其保持系W931B种子和苗期叶片的蛋白质SDS—PAGE电泳图谱基本没有差异带．二胞花粉期花药SDS-PAGE图谱间有3条差异带。雄性不育基因表达具有时空和器官特异性,与育性有关的蛋白主要在花药中表达。对差异表达的蛋白如ADP-葡萄糖焦磷酸化酶、NBS—LRR疾病抵抗蛋白质的同源物、ATP合成酶b亚基、硫氧还蛋白过氧化物酶、类锌脂蛋白等进行功能分析．推测不育系W931A的雄性不育可能与淀粉合成受抑制、能量代谢紊乱和细胞凋亡有关。     

大豆RN型细胞质雄性不育系及保持系cDNA-AFLP分析

本研究利用cDNA-AFLP技术对大豆RN型细胞质雄性不育系及其同核异质保持系进行多态性分析。提取不育系和保持系的总RNA,反转录成cDNA。以cDNA为模板,通过PCR对64对AFLP引物进行扩增筛选,对不育系或保持系中特有的差异带进行回收测序,通过NCBI-Blast同源比对分析得到12条同源序列,其中8条序列为已知功能的基因,4条为未知功能基因。其中与线粒体基因同源的序列A4,编码ATP合成酶γ亚基蛋白基因同源的序列A1,编码减数分裂不联会突变蛋白同源的序列B1可能与不育有关。这些片段的发现为不育机制的深入研究提供帮助,同时可作为不育系及保持系快速鉴定的依据,对缩短育种年限,加快育种进程具有重要意义。     

普通小麦雄性不育系及其保持系花粉形态的扫描电镜观察

利用扫描电镜观察了4种细胞质类型普通小麦(T. aestivum)雄性不育系及其保持系共16个材料的花粉形态,结果表明:不同细胞质类型雄性不育系之间的花粉粒形状及花粉粒表面纹饰有一定的差异,但花粉粒的大小、花粉粒萌发孔特征与不育细胞质类型无相关关系。不育系与其保持系在花粉粒形状、花粉粒表面纹饰方面也存在着明显的差异。