不結(jié)球白菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育相關(guān)基因TUBA2和BcCOI1的克隆及表達(dá)分析.pdf

1、細(xì)胞質(zhì)雄性不育在雜種優(yōu)勢的利用中占有重要的地位，它克服了利用自交不親和系制種存在的人工授粉繁殖成本高、連續(xù)自交易退化、雜交率很難達(dá)到100％、知識產(chǎn)權(quán)得不到有效保護(hù)等問題，因此，利用細(xì)胞質(zhì)雄性不育進(jìn)行雜種優(yōu)勢利用成為國內(nèi)外研究者的主攻方向.不結(jié)球白菜（Brassica campestris ssp.chienesis Makino）原產(chǎn)中國，是我國南方普遍種植的最大眾化的蔬菜，在蔬菜周年供應(yīng)中起著舉足輕重的作用。侯喜林等利用非對稱細(xì)胞融

2、合技術(shù)獲得的不結(jié)球白菜胞質(zhì)雄性不育系不僅克服了OguCMS不育材料低溫黃化、無蜜腺的缺點(diǎn)，且不育率和不育度均達(dá)到100％，結(jié)實(shí)率與保持系無顯著差異，在生產(chǎn)上具有良好的應(yīng)用前景。本研究在前人研究的基礎(chǔ)上，以該細(xì)胞質(zhì)雄性不育系及其保持系為材料，通過RT-PCR和RACE技術(shù)，獲得了兩個與細(xì)胞質(zhì)雄性不育相關(guān)的基因的cDNA全長序列，并對不育相關(guān)基因的差異表達(dá)進(jìn)行了分析，以探討細(xì)胞質(zhì)雄性不育發(fā)生的機(jī)理。研究結(jié)果如下：
　　 1.從分離得

3、到的一個cDNA-AFLP差異片段入手，利用RT-PCR和RACE技術(shù)從不結(jié)球白菜保持系花蕾中克隆到一個特異表達(dá)的α-微管蛋白基因（TUBA2）。Southern雜交顯示該基因?qū)儆诓唤Y(jié)球白菜多基因家族的一個單一克隆基因。實(shí)時定量PCR檢測到該基因在不結(jié)球白菜細(xì)胞分裂旺盛的組織中表達(dá)量相對較高；在保持系中不同器官組織的表達(dá)量顯著高于不育系；該基因在細(xì)胞減數(shù)分裂不同時期的表達(dá)量也存在明顯差異。
　　 2.從不結(jié)球白菜CMS新種質(zhì)植株

4、中分離得到的一個cDNA-AFLP差異片段入手，設(shè)計(jì)特異引物，通過RT-PCR從不育系中擴(kuò)增到中間片段，通過RACE技術(shù)克隆到5’片段和3’片段，拼接后得到cDNA全長，命名為BcCOI1，最大開放閱讀框?yàn)?791bp，編碼596個氨基酸。BcCOI1基因與擬南芥COI1基因有較高的同源性，Southern雜交顯示該基因在不結(jié)球白菜基因組中的拷貝數(shù)多于一個，外施茉莉酸甲酯顯著影響該基因的表達(dá)。BcCOI1蛋白同樣具有典型的F-box和L