甘藍(lán)型油菜雌雄不育系FM195A敗育的細(xì)胞學(xué)鑒定及結(jié)實率的遺傳改良.pdf

1、細(xì)胞核雄性不育(genic male sterility, GMS)是甘藍(lán)型油菜育種中雜種優(yōu)勢利用的重要途徑之一。甘藍(lán)型油菜細(xì)胞核不育系FM195A，表現(xiàn)為雌雄配子均敗育，其敗育徹底穩(wěn)定。育性受核不育基因BnMs5控制，其雜合可育株自交后代會出現(xiàn)基因型為BnMs5aBnMs5a的純合可育株，基因型為BnMs5aBnMs5b的雜合可育株，以及基因型為BnMs5bBnMs5b的純合不育株，三種材料相互成為近等基因系，是研究BnMs5生物學(xué)功

2、能的良好材料。本研究通過細(xì)胞學(xué)觀察、熒光原位雜交以及蛋白質(zhì)免疫雜交等手段，較詳細(xì)的分析了FM195A雌雄敗育的原因，初步探討了BnMs5蛋白的生物學(xué)功能;通過雌配子特異表達(dá)的轉(zhuǎn)基因互補，較好的解決了不育系結(jié)實性低的缺陷。主要結(jié)研究果如下:
　　1、花粉管萌發(fā)實驗表明，在FM195A的柱頭上，花粉管能夠正常萌發(fā)，并沿花柱通道延伸至珠柄附近，卻停留在珠柄周圍，不能找到珠孔的位置，不能進(jìn)入胚珠完成雙受精，暗示著FM195A中的胚囊發(fā)育異

3、常。
　　2、分別利用激光共聚焦掃描技術(shù)觀察和石蠟切片觀察FM195A胚囊和花藥發(fā)育，發(fā)現(xiàn)不育株的雌雄配子體敗育時期與敗育特征均一致，均表現(xiàn)為減數(shù)分裂階段雖能形成正常的性母細(xì)胞，但減數(shù)分裂停滯，未能形成四分體。
　　3、通過對減數(shù)分裂階段胼胝質(zhì)的動態(tài)觀察，發(fā)現(xiàn)在大孢子母細(xì)胞周圍，胼胝質(zhì)不能隨細(xì)胞分裂而呈現(xiàn)出三條亮帶，始終成團(tuán)堆積在大孢子母細(xì)胞附近，且推遲退化;在小孢子母細(xì)胞周圍，胼胝質(zhì)的積累量較正常材料對應(yīng)階段的小孢子母細(xì)胞

4、偏少。
　　4、通過對不育株FM195A和可育株FM195B小孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂期間的染色體展片染色觀察，發(fā)現(xiàn)不育材料染色體在減數(shù)分裂的細(xì)線期至偶線期階段異常，表現(xiàn)為染色體未能進(jìn)一步壓縮而一直保持松散狀態(tài)，而細(xì)胞核則逐漸收縮直至花粉母細(xì)胞降解。
　　5、熒光原位雜交發(fā)現(xiàn)，不育材料在減數(shù)分裂期間，染色體在著絲粒附近配對正常，卻不能在染色體臂的其他區(qū)域配對。而蛋白質(zhì)免疫實驗表明，BnMs5蛋白的缺失不影響減數(shù)分裂相關(guān)蛋白SWI1

5、、SYN1、MLH3在染色體上的定位，暗示著BnMs5可能參與減數(shù)分裂早期染色體形態(tài)的調(diào)控。
　　6、通過透射電子顯微鏡對比觀察了FM195A和FM195B減數(shù)分裂期間的細(xì)胞核，發(fā)現(xiàn)不育材料中，偶線期核仁處于細(xì)胞核中央，未能向一極偏移。且核仁未能正常解體。
　　7、為了改良FM195A的雌性結(jié)實，將雌蕊特異表達(dá)的啟動子AGL1 Promoter驅(qū)動恢復(fù)基因BnMs5a并通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化導(dǎo)入到不育材料中。對獲得的T0單