甘藍型油菜細胞質(zhì)雄性不育系SaNa-1A敗育機制初探及育性相關(guān)microRNA的挖掘.pdf

1、細胞質(zhì)雄性不育是油菜雜種優(yōu)勢利用的最有效的方式之一。目前對油菜細胞質(zhì)雄性不育的研究主要包括不育基因的來源、結(jié)構(gòu)特征、作用機理以及育性恢復(fù)基因的分子機制等。本研究使用的材料是從白芥和甘藍型油菜體細胞雜種后代中選育出穩(wěn)定的不育系SaNa-1A以及對應(yīng)保持系SaNa-1B，并對其敗育機制進行了細胞學、分子水平的研究，同時也通過小RNA測序篩選出一些可能與育性相關(guān)的小RNA，探究其在調(diào)控雄性不育中的作用。其結(jié)果如下:
　　(1)通過對新型

2、甘藍型油菜不育系和保持系花器官形態(tài)比較發(fā)現(xiàn)，不育系花器官明顯較小，且雄蕊發(fā)育不良，花粉囊內(nèi)無成熟花粉粒?；ㄋ幇氡∏衅容^觀察發(fā)現(xiàn)，單核時期不育系小孢子內(nèi)容物消失僅剩下細胞核，絨氈層液泡化嚴重并與藥室內(nèi)壁分離，最終絨氈層包裹著小孢子并與其一起在不開裂的藥室內(nèi)降解退化，推測其敗育發(fā)生原因可能是絨氈層沒有正常降解所致。進一步比較兩個材料超微結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，從花粉母細胞時期開始不育系的花粉母細胞內(nèi)一些細胞器膜結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常，細胞核與核仁都要小于保持系，

3、并且細胞內(nèi)出現(xiàn)較多的液泡;四分體時期至單核后期小孢子外雖有孢粉素的積累但內(nèi)部核仁等結(jié)構(gòu)逐漸消失，內(nèi)容物降解，液泡化嚴重，絨氈層在單核期才出現(xiàn)降解現(xiàn)象。另外在對花藥中H2O2進行亞細胞定位檢測其分布情況時發(fā)現(xiàn)，在花粉母細胞時期不育系花藥表皮細胞的細胞壁外側(cè)，細胞間隙之間都檢測到了大量H2O2積累。根據(jù)以上超微結(jié)構(gòu)觀察結(jié)果推測不育系在花粉母細胞時期就出現(xiàn)了異常，絨氈層的降解出現(xiàn)延遲，沒有及時為小孢子提供營養(yǎng)，小孢子發(fā)育異常，最終敗育。

4、>　　(2)細胞凋亡檢測(TUNEL)實驗檢測花藥絨氈層細胞凋亡結(jié)果顯示，正常的花藥在四分體時期，絨氈層細胞會發(fā)生PCD，并在單核期達到峰值。而在不育系絨氈層細胞內(nèi)未發(fā)生顯著PCD現(xiàn)象，但卻在四分體結(jié)構(gòu)內(nèi)檢測到PCD信號，直至單核期絨氈層才出現(xiàn)少量PCD。以上結(jié)果說明，不育系花藥絨氈層凋亡發(fā)生延遲，沒有正常降解。
　　(3)利用高通量測序技術(shù)鑒定了甘藍型油菜CMS相關(guān)的miRNA，發(fā)現(xiàn)了25個顯著差異表達的miRNA。靶基因的功能