吳博—畢業(yè)論文

1、小麥K型不育系育性恢復(fù)基因的cDNAAFLP分析吳博（農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)專升本20122班）摘要：采用優(yōu)化的cDNAAFLP體系，對小麥K型不育系豫麥3號及其相應(yīng)的保持系以及兩個恢復(fù)基因近等基因系BC9F2在小麥二核花粉時期的基因表達(dá)譜進(jìn)行了分析。通過120對引物篩選，產(chǎn)生10757個轉(zhuǎn)錄本(TDF)，用26對引物檢測到53個差異TDF。經(jīng)大規(guī)模克隆、測序分析，最終獲得35個差異TDF。經(jīng)Blastx比對和功能分類分析，其中23條TDF與NCB

2、I有序列同源性，功能主要涉及細(xì)胞和組織代謝、轉(zhuǎn)錄因子、脅迫相應(yīng)、轉(zhuǎn)錄促進(jìn)、表達(dá)調(diào)節(jié)以及混合功能等；3條TDF與未知功能蛋白同源性較高；其余9條TDF未找到同源性匹配，可能是一些新基因。通過對功能已知的基因分析，推測吲哚乙酸合成酶與脯氨酰胺合成酶可能與花藥育性恢復(fù)的過程相關(guān)。關(guān)鍵詞：小麥；K型不育系；育性恢復(fù)基因；近等基因系；cDNAAFLP；差異表達(dá)基因IdentificationofrestergenesofKtypeCMSinwhe

3、atbycDNAAFLPWuBo(Agriculture20122ofAgronomyCollege）ABSTRACT:OptimizedcDNAAFLPanalysiswasemployedtoidentifygeneexpressionprofileofKtypesterilelineYumai3itsmaintainerlinetwoNILsofrestergenesBC9F2duringtheirdicaryophaseofan

4、therdevelopment.Afterthe120pairsofprimerscreenedtheresultsshowedthat10757tranderivedfragments(TDFs)existedbetweenthematerials53(4.9%)discrepantTDFswasdetectedby26pairsofprimer.Afterlargescalecloningsequencingeventually35

5、differentTDFsobtainedallofthemwereextendedbyelectronicmethod.BymeansofBlastxcomparisonfunctionalclassificationanalysis23TDFsofthemhavesequencehomologywithNCBItheirfunctionmainlyrelatestocelltissuemetabolism(37.1%)tranion

6、fact(8.6%)Stresscresponding(5.7%)tranionpromoting(5.7%)regulationofgeneexpression(5.7%)mixedfunction(29%)3(8.6%)TDFsarehighlyhomologywithunknownfunctionproteinwhile9TDFs(25.7%)donotshowsignificantmatchestoanygenesintheGe

7、nedatabase.theymaybenewgenes.Byanalyzingthefunctionofknowngenes不育系的育性恢復(fù)受2對恢復(fù)基因控制，且這2對恢復(fù)基因具有劑量效應(yīng)。劉保申等[38]研究認(rèn)為小麥K型不育系的恢復(fù)材料均含有1對主效顯性恢復(fù)基因和眾多微效恢復(fù)基因。范濂等[39]研究認(rèn)為，高恢復(fù)力的恢復(fù)系具有2個主效基因，且恢復(fù)系受環(huán)境影響小，中部結(jié)實(shí)率高。劉曙東等[40]通過對分離世代的植株進(jìn)行4種類型的劃分，得出

8、小麥K型不育系的育性恢復(fù)受2對非等位基因控制且這兩對基因的顯性作用都不完全的結(jié)論。本課題組還從小麥品種豫麥2號中發(fā)現(xiàn)了一個新的恢復(fù)基因，初步定位在2BL染色體上，并找到2個與該基因連鎖的SSR標(biāo)記cfd267和Xgwm526，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)該基因的效應(yīng)小于Rfv1基因，攜帶兩對主效基因的恢復(fù)系能夠很好恢復(fù)其育性[3435]。然而對于育性恢復(fù)的研究，目前大多集中于恢復(fù)基因的SSR標(biāo)記定位，而細(xì)胞信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)、傳遞、基因轉(zhuǎn)錄與調(diào)控的分子機(jī)制等

9、方面，還處于空白狀態(tài)。所以，對育性恢復(fù)的細(xì)胞機(jī)制、分子機(jī)制的闡明還有待于進(jìn)一步的深入研究。cDNAAFLP是Bachem等結(jié)合RTPCR和AFLP兩種技術(shù)提出分析基因差異表達(dá)的一種有效方法[4142]。該技術(shù)具有反應(yīng)條件嚴(yán)謹(jǐn)、退火溫度高、重復(fù)性好等特點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛用于基因表達(dá)差異研究。因此，本研究以二核花粉時期的豫麥3號不育系及其保持系的花藥和以豫麥3號不育系為背景的2BL染色體上恢復(fù)基因近等基因系的花藥為研究材料，利用cDNAAFLP

10、技術(shù)對小麥花藥發(fā)育過程中基因表達(dá)進(jìn)行分析，并用基因比對方法鑒定其可能的生物學(xué)功能及其類別，進(jìn)一步探討小麥K型不育系恢復(fù)基因的生物學(xué)功能，旨在為進(jìn)一步揭示小麥K型不育系的恢復(fù)機(jī)理奠定基礎(chǔ)。1材料與方法1.1試驗(yàn)材料試驗(yàn)材料為K型不育系豫麥3號及其保持系和兩個以豫麥3號不育系為背景構(gòu)建的2BL染色體上恢復(fù)基因近等基因系BC9F2，分別為NILR1和NILR2，恢復(fù)基因供體恢復(fù)系為豫麥2號，以豫麥2號與K豫麥3號作為親本雜交，并在回交后代中篩