ms2Bnap同源序列在蘿卜-芥藍(lán)異源四倍體中的克隆及表觀遺傳變異分析.pdf

1、雄性不育是高等植物一種常見的遺傳學(xué)現(xiàn)象。從被子植物雄蕊原基分化到花粉成熟，要經(jīng)歷一系列形態(tài)、生理生化等方面的變化，如果這些變化任一過程出現(xiàn)異常，將導(dǎo)致雄性不育個體的產(chǎn)生。植物花粉的產(chǎn)生需要眾多基因按照一定的時間、空間精細(xì)表達(dá)，是一個精準(zhǔn)的基因調(diào)控過程。研究不同發(fā)育階段花藥和花粉特異基因的表達(dá)量可為花藥基因的時空表達(dá)提供非常有價值的信息(Scottetal.1991)。
　　 蘿卜-芥藍(lán)異源四倍體是以蘿卜為母本，芥藍(lán)為父本，配制雜

2、交組合，F(xiàn)1代經(jīng)秋水仙素處理后經(jīng)過連續(xù)自交得到穩(wěn)定遺傳的F10代，可以作為育種的橋梁作物以及飼料作物、油料作物，具有重要的研究價值。雜種F1代不育，在F10代以上育性恢復(fù)(Chenetal,2008)，但仍有不育株出現(xiàn)，不育機(jī)制不詳。
　　 本研究以蘿卜-芥藍(lán)異源四倍體(Raphanus sativus×Brassica alboglabra allopolyploids)F10代可育株和不育株花蕾為材料，通過半薄切片和石蠟切片

3、，探討此不育系花藥敗育時期及敗育特點(diǎn)。該種不育材料屬于單核花粉敗育型不育，敗育特點(diǎn)為：在四分體時期和單核花粉粒晚期絨氈層異常，出現(xiàn)液泡化現(xiàn)象。隨著花粉粒的繼續(xù)發(fā)育，液泡化現(xiàn)象有逐漸加劇，絨氈層細(xì)胞縱向伸長，侵占藥室內(nèi)部空間；形成的花粉粒凝集，與絨氈層一起解體，最終形成空的花粉囊，不能產(chǎn)生可見花粉粒。
　　 通過提取減數(shù)分裂期和單核期的花粉RNA，反轉(zhuǎn)錄為cDNA后以此為模板擴(kuò)增育性相關(guān)基因ms2Bnap同源序列，結(jié)果僅減數(shù)分裂期

4、能擴(kuò)出產(chǎn)物。半定量RT-PCR實(shí)驗(yàn)表明ms2Bnap同源序列在花粉減數(shù)分裂時期可育株中的表達(dá)量高于不育株。另外，通過提取減數(shù)分裂時期的可育株、不育株花蕾DNA，對ms2Bnap同源序列進(jìn)行克隆、測序，并將測序結(jié)果進(jìn)行序列比對，比對結(jié)果表明：(1)從蘿卜-芥蘭異源四倍體中克隆的ms2Bnap同源序列mk和mb與ms2-gDNA、ms2Bnap-gDNA的同源性分別為82％和96％。(2)將mk和mb與ms2Bnap-gDNA進(jìn)行序列比較分

5、析顯示：mk和mb有7個外顯子、6個內(nèi)含子，其中外顯子大小為1961bp，內(nèi)含子大小為649bp。每個內(nèi)含子兩端均存在典型的GT/AG雙核苷酸結(jié)構(gòu)。(3)將mk和mb的外顯子序列進(jìn)行比對，兩者的同源性為99％。mk和mb外顯子序列間有4個核苷酸存在差異。涉及到4個密碼子，其中有兩個密碼子(AGG/AGA、ACA/ACC)突變?yōu)橥x突變。另兩個密碼子(GCA/ACA、GAC/GAA)的突變?yōu)殄e義突變。
　　 本研究利用亞硫酸氫鈉結(jié)