小麦质核互作型雄性不育系及其保持系花药差异蛋白质组学分析

为了能从蛋白质水平揭示小麦细胞质雄性不育的分子遗传机制,采用IEF/SDS-PAGE双向凝胶电泳技术,对小麦质核互作型雄性不育系(S)-1376A及其保持系(A)-1376B在花药发育的单核期、二核期蛋白质进行了差异蛋白质组学研究,经考马斯亮蓝染色,得到了重复性较好的双向电泳图谱.PDQuest软件在分子质量9.0～100.0ku、等电点4～7线性范围内,可识别约610个蛋白质点,对28个差异表达的蛋白质点采用基质辅助激光解吸分离飞行时间质谱进行肽指纹图谱分析,并利用Mascot软件在NCBInr数据库搜索,鉴定出12个差异表达蛋白,其中5个差异表达蛋白可能与雄性不育有关,分别是泛素结合酶E2、甘氨酸富集蛋白、抗坏血酸过氧化物酶、假定半胱氨酸蛋白酶抑制剂及1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶小链克隆512,它们参与了物质能量代谢、细胞程序化死亡及花发育调控等过程,推测不育系(S)-1376A雄性不育性可能与这些生理生化代谢有关.研究结果为揭示雄性不育机理提供了理论依据.

红麻质核互作型雄性不育系的发现及初步创制

红麻是适应性广、耐盐碱、耐涝、耐瘠，抗干旱能力较强，生长快的一年生速生纤维作物，是包装用的重要纺织原料，其多功能用途还可制作纸浆、生物质能源、墙布、土工布、麻地膜、地毯、饲料、建材、塑料填充料、轻型板材、麻塑、汽车内衬、环境友好吸附材料等产品研发的重要工业原料，倍受业界新产品新材料开发的重视，被视为21世纪极具发展潜力的多用途作物。随着人们环保意识的加强，其经济和环保价值越来越重要。

大白菜质核互作型雄性不育系形态解剖学研究

大白菜质核互作型雄性不育系１６９Ａ花器结构与保持系１６９Ｂ相同，但花丝短，子房粗壮、柱头肥大、蜜腺丰富；败育发生在孢原细胞前后的约占９５％；花药的某一室局部发育，而在单核花粉粒之前败育的约占５％；幼龄花药表皮细胞直到开花仍具有生活力；开花时，花药表皮内侧是一群具有生活力的薄壁细胞；雄性败育对药隔维管束的发育影响不显著。

大豆M型质核互作雄性不育系W931A三系配套及强优组合的研究

通过栽培大豆品种间杂交育成的M型质核互作雄性不育系W931A ,雌雄育性稳定 ,农艺性状优良 ,可在黄淮地区直接使用。W931A的雄性不育是属配子体不育类型 ,用它作亲本育成 3个增产幅度达 2 9%～ 46

春夏及秋冬萝卜核-质互作型雄性不育系转育的研究

根据不同萝卜可育品系与不育系测交一代的育性表现 ,确定了萝卜雄性不育基因ms在萝卜品种中的分布频率 ,同时也明确了萝卜可育父本的基因型。可将萝卜可育父本的基因型分为三种 :(1 )保持型 :与不育系杂交后代表现全不育 ;(2 )部分保持 (或恢复 )型 :与不育系杂交后代表现育性分离 ;(3)恢复型 :与不育系杂交后代表现全可育。父本基因型不同 ,转育模式不同。本文提出了不育系的两种转育方案 ,四种不同的转育模式。同时 ,为选育经济性状优良的雄性不育系 ,对各种性状的转化速度进行了测定 ,结果表明 ,性状转化速度较快 ,可在较短时间内选育出经济性状符合要求的雄性不育系。

大豆质核互作雄性不育系NJCMS2A及其保持系的花药蛋白质组比较研究

大豆质核互作雄性不育系NJCMS2A是以栽培大豆组合(N8855×N1628)F2不育株为母本,以N1628为父本,通过连续回交选育而成的,N1628(或NJCMS2B)为其同型保持系。对NJCMS2A和NJCMS2B的二胞花粉期花药进行蛋白质组比较分析,获得重复性好的双向电泳图谱,在分子量18.4～116.0kD、等电点4～7线性范围内,检测到约217个蛋白点,其中差异表达蛋白点25个,包括在NJCMS2A中出现而在NJCMS2B中缺失的蛋白点13个,在NJCMS2A中缺失而在NJCMS2B中出现的蛋白点10个,另有2个蛋白点的表达量在NJCMS2B中比在NJCMS2A中明显增强。利用基质辅助激光解吸飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术对差异表达蛋白进行分析,获得肽质量指纹图谱,用Mascot软件搜索NCBInr数据库,鉴定出14个差异表达蛋白,其中10个在NJCMS2A中出现而在NJCMS2B中缺失和4个在NJCMS2A中缺失而在NJCMS2B中出现。对热激蛋白22kD、半胱氨酸蛋白酶、V型H+-ATP酶A亚基、MADS盒蛋白和淀粉分支酶等主要差异蛋白进行功能分析,推测不育系NJCMS2A雄性不育性可能与能量代谢紊乱、细胞程序化死亡(PCD)、淀粉合成受抑制和花器官发育调节基因作用失控等有关。

大豆质核互作雄性不育系W_(945)A、W_(948)A的选育

用大豆Ｗ２０２（中油８９Ｂ）作母本，分别与Ｗ２１０、Ｗ２１２二个品种杂交的Ｆ１ 发现不育株，通过正反交测定属质核互作型不育，通过连续四代核置换回交，获雌雄育性较稳定的二个不育系Ｗ９４５Ａ和Ｗ９４８Ａ。

大豆质核互作雄性不育系NJCMS1A及其保持系的花药差异蛋白质组学研究

【目的】对大豆质核互作雄性不育系NJCMS1A及其同型保持系NJCMS1B的二胞花粉期花药进行差异蛋白质组学研究,探讨大豆质核互作雄性不育的分子机制。【方法】采用双向凝胶电泳技术对其蛋白质进行分离,凝胶用考马斯亮蓝染色,使用PDQuest软件分析蛋白质图谱,利用基质辅助激光解吸飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术对差异表达蛋白进行质谱分析,获得肽质量指纹图谱,用Profound和Mascot软件搜索NCBInr数据库,初步鉴定差异表达蛋白并分析其功能。【结果】在分子量18.4～116.0kD、等电点4～7线性范围内,检测到约212个蛋白点,差异表达蛋白点24个。其中10个在NJCMS1A中出现而在NJCMS1B中缺失,12个在NJCMS1A中缺失而在NJCMS1B中出现,2个表达量在NJCMS1B中比在NJCMS1A中明显增强。鉴定出11个差异表达蛋白,其中7个在NJCMS1A中出现而在NJCMS1B中缺失,4个在NJCMS1A中缺失而在NJCMS1B中出现。【结论】对主要差异表达蛋白如ACC氧化酶、半胱氨酸蛋白酶、V型H+-ATP酶A亚基、MADS盒蛋白、淀粉分枝酶和UDP-葡萄糖焦磷酸化酶等进行功能分析,推测不育系NJCMS1A雄性不育性可能与能量代谢紊乱、细胞程序化死亡(PCD)、乙烯过度合成、淀粉合成受抑制和花器官发育调节基因作用失控等有关。

大豆质核互作雄性不育系NJCMS2A的育性恢复性遗传和育性恢复基因的SSR标记

利用组合NJCMS2A×中豆5号对大豆质核互作雄性不育系NJCMS2A的育性恢复性遗传进行研究,结果表明:NJCMS2A的育性恢复性遗传在不同年份间表现稳定,F1全部为可育株,F1∶2表现育性分离,可育株与不育株的分离比例经χ2测验符合15∶1,F2∶3中无育性分离的家系数∶分离比例符合(3∶1)的家系数∶分离比例符合(15∶1)的家系数经χ2测验符合7∶4∶4,说明在组合NJCMS2A×中豆5号中NJCMS2A的育性恢复性由两对显性重叠基因控制,验证了Bai和Gai的研究结果。随机选取组合NJCMS2A×中豆5号的一个F1∶2株行群体作为分子标记定位群体,采用903对大豆SSR引物对NJCMS2A育性恢复基因进行分子标记和定位,结果找到一个SSR标记Satt135与NJC-MS2A育性恢复基因连锁,采用极大似然法计算重组率,利用Kosambi函数将重组率转化为遗传距离,得到Satt135与NJCMS2A育性恢复基因的遗传距离为11.47cM,参照Song等整合的大豆分子遗传图谱,将NJCMS2A育性恢复基因定位于D2连锁群上。

大豆质核互作雄性不育系NJCMS3A双亲雄性育性基因的SSR标记

利用大豆质核互作雄性不育系NJMCS3A的质、核供体亲本N21566和N21249构建F_2和BC_1F_1育性分离群体进行雄性育性的遗传分析与基因定位。结果表明,F1正反交可育,F2和BC1F1的可育株与不育株分离比例经χ2测验分别符合3∶1和1∶1,表明NJCMS3A供体亲本雄性育性由一对基因控制,可育等位基因为显性。该基因可能是NJCMS3A的一个恢复基因。选用793对SSR引物对F_2和BC_1F_1群体分别进行育性基因定位,发现该育性基因位于O连锁群上,在Satt331和Satt477标记之间,与Satt331、CSSR133和Satt477标记距离的次序一致,分别为8.1～10.4、11.4～16.4和13.3～19.2cM。

大豆质核互作雄性不育系NJCMS1A和其保持系的不同器官蛋白质组比较

质核互作雄性不育在杂种优势利用中起着重要作用,探讨质核互作雄性不育发生的机理具有重要的理论和实践意义。本研究开展大豆质核互作雄性不育系NJCMS1A与其保持系NJCMS1B的不同器官蛋白质组比较分析。以大豆质核互作雄性不育系NJCMS1A和其保持系NJCMS1B的种子、叶片和花药为材料,采用双向凝胶电泳技术对其蛋白质进行分离,考马斯亮蓝染色,获得重复性好的蛋白质双向电泳图谱,利用PDQuest软件处理分析,寻找差异表达蛋白。结果发现不育系NJCMS1A与其保持系NJCMS1B的种子2-DE图谱间存在7个差异表达蛋白点,其中3个在NJCMS1A中表达而在NJCMS1B中缺失,3个在NJCMS1A中缺失而在NJCMS1B中表达,1个在NJCMS1A中表达量明显增强;苗期叶片2-DE图谱间基本一致,没有差异表达蛋白点;单核小孢子期花药2-DE图谱间有9个差异表达蛋白点,其中3个在NJCMS1A中表达而在NJCMS1B中缺失,6个在NJCMS1A中缺失而在NJCMS1B中表达;二胞花粉期花药2-DE图谱间有24个差异表达蛋白点,其中10个在NJCMS1A中表达而在NJC-MS1B中缺失,12个在NJCMS1A中缺失而在NJCMS1B中表达,2个在NJCMS1B中表达量明显增强。两系花药间存在较多差异表达蛋白点,种子间仅有少量差异表达蛋白点,而苗期叶片间基本没有差异表达蛋白点,说明不育基因表达具有时空性和器官特异性,与育性有关的蛋白主要在花药中表达。

水稻质核互作雄性不育系选育的反向杂交法研究

不同的部分保持系可能存在不同的微效恢复基因 ,通过有性杂交 ,产生基因重组 ,能够获得完全保持系类型 ,但只有在不育细胞质中才能观察得到微效恢复基因是否存在以及它们的作用大小。反向杂交法以不育细胞质为选择背景 ,在杂交后代植株中直接观察到微效恢复基因的表达 ,获得的完全不育株 ,在一定程度上排除微效恢复基因 ,不育株再通过高温处理转换为可育后自交 ,来自不育株的微效恢复基因可以进一步排除掉 ,从而产生出没有 (或很少 )微效恢复基因的“亲本”,利用该“亲本”高温处理后仍可转换为可育的特性 ,作为父本进行杂交或回交育种 ,在其后代中获得没有微效恢复基因的完全保持系。该研究为 Cp2 6不育细胞质源创造出了完全保持系。如果在田间鉴定出优异的完全不育株 ,对其进行单倍体育种 (诱导孤雌生殖或花培 ) ,选择到没有 (或很少 )微效恢复基因的纯合不育株。再对其进行花培 ,筛选可育的突变体 ;或者利用纯合不育株的原生质体与一个已破坏细胞核的可育系原生质体融合 ,都可能得到具有纯合不育株细胞核和可育细胞质的保持系 ,而能够完善和改进反向杂交法。反向杂交法不但能够为所谓不能保持的不育细胞质源创造出保持系 ,而且有利于加强新不育系选育的目标性和预见性 。

大豆质核互作雄性不育系W931A及其保持系的差异蛋白质组学比较分析

采取SDS-PAGE与LC-MS/MS联用方法,对大豆质核互作雄性不育系W931A及其同型保持系W931B不同器官的蛋白质组进行比较性研究,获得差异蛋白质组的重要信息,并初步分析差异蛋白的主要功能,以期找到与大豆不育性有关的蛋白质,揭示雄性不育发生机理。研究发现,不育系W931A与其保持系W931B种子和苗期叶片的蛋白质SDS-PAGE电泳图谱基本没有差异带,二胞花粉期花药SDS-PAGE图谱间有3条差异带。雄性不育基因表达具有时空和器官特异性,与育性有关的蛋白主要在花药中表达。对差异表达的蛋白如ADP-葡萄糖焦磷酸化酶、NBS-LRR疾病抵抗蛋白质的同源物、ATP合成酶b亚基、硫氧还蛋白过氧化物酶、类锌指蛋白等进行功能分析,推测不育系W931A的雄性不育可能与淀粉合成受抑制,能量代谢紊乱和细胞凋亡有关。

水稻质核互作雄性不育系异交结实率的初步研究

为了研究水稻质核互作雄性不育系异交结实率与父母本的关系,以花籼A(野败胞质)、华农A(野败胞质)、华农A(夜公胞质)、华农A(饶平野稻胞质)共4个水稻质核互作雄性不育系为母本,以抗草种、T180、G72、金华占2号、华航1号、粤香占、HN5413、丰穗占、M22和M31共10个恢复系进行配组,结果表明:不同质核互作雄性不育系异交结实率存在显著的差异;不同恢复系间的异交结实率也存在显著差异;不育系和恢复系互作效应对异交结实率的影响不明显;同质异核不育系的异交结实率的差异达到显著水平,而同核异质不育系的异交结实率的差异不显著。这说明水稻质核互作雄性不育系异交结实率的差异主要受核内遗传物质的影响,细胞质对异交结实率的影响不明显。进而提出了在选育水稻质核互作雄性不育系时,不仅要注意优良异交开花习性,而且还要注意核内遗传物质对异交结实率的影响。

大豆质核互作雄性不育系NJCMS1A花粉败育的细胞学研究

利用光镜和透射电镜对 (N885 5×N2 899)F1不育株和 (N 2 899×N885 5 )F1可育株、BC1F1不育株、质核互作不育系NJCMS1A和保持系NJCMS1B进行小孢子发育的细胞学比较观察。结果表明 ,同一胞质在不同的回交世代败育途径和表现相似 ,主要发生在单核后期到二胞花粉早期 :(N885 5×N2 899)F1与BC1F1不育花药在小孢子单核靠边期细胞质产生不正常空泡 ,至近成熟花粉时细胞质部分解体、收缩 ;NJCMS1A花粉败育发生在二胞花粉期 ,初期原生质内小液泡比保持系增多 ,原生质内未形成淀粉粒 ,在生殖细胞远离营养细胞后 ,胞质呈现紊乱 ,生殖核与营养核消失 ,外壁内层及内壁停止发育 ,液泡增大 ,原生质部分解体。分别与反交F1及保持系比较 ,处于二胞花粉时期的正交F1及不育系细胞色素氧化酶最快迁移活性带缺失 ,此特征带缺失与不育花药败育时期基本同步。

大豆质核互作雄性不育系W931 A及其保持系种子和花药的蛋白质组初步研究

目的:对大豆质核互作雄性不育系W 931 A及其同型保持系W 931 B的种子和花药蛋白质组进行比较性研究,探讨大豆质核互作雄性不育发生的机理。方法:本研究采用SDS-PAGE与LC-MS/MS联用方法。结果:发现不育系W 931 A与其保持系W 931 B种子的蛋白质SDS-PAGE电泳图谱基本没有差异带,二胞花粉期花药SDS-PAGE图谱间有3条差异带。结论:雄性不育基因表达具有时空和器官特异性,与育性有关的蛋白主要在花药中表达。对差异表达的蛋白如ADP-葡萄糖焦磷酸化酶、NBS-LRR疾病抵抗蛋白质的同源物、ATP合成酶b亚基、硫氧还蛋白过氧化物酶、类锌指蛋白等进行功能分析,推测不育系W 931 A的雄性不育可能与淀粉合成受抑制,能量代谢紊乱和细胞凋亡有关。

大豆质核互作雄性不育系NJCMS1A恢复源与保持源的鉴定

1998和 1999年夏选用 5 1份大豆材料对NJCMS1A进行测验性交配。在花期治虫预防昆虫传粉的基础上 ,通过成熟期的植株结实性辅以花粉发芽试验来判断F1雄性育性的恢复性。在此基础上初步筛选出了NJCMS1A的恢复源 2 1个以及保持源 17个 ,其中不育细胞质的提供者N885 5是不育系的恢复源。

红麻质核互作型雄性不育相关基因atp1的克隆与分析

从雄性不育相关基因克隆入手,开展红麻雄性不育机理的研究。根据不同物种atp1基因的保守序列设计引物,在红麻质核互作型雄性不育保持系中通过RACE克隆得到atp1基因cDNA全长,全长为2315 bp,和其他物种相比较,其同源性大于94%。该研究为下一步构建表达载体进行转基因表达研究提供了基础,为揭示红麻雄性不育的分子机理提供了一定依据。

大豆质核互作雄性不育系W 931 A及其保持系不同器官的可溶性蛋白的电泳分析

目的:对大豆质核互作雄性不育系W 931 A及其同型保持系W 931 B不同器官的蛋白质组进行比较性研究,获得差异蛋白质组的重要信息。方法:采用SDS-PAGE方法。结果:发现不育系W 931 A与其保持系W 931 B种子和苗期叶片的蛋白质SDS-PAGE电泳图谱基本没有差异带,二胞花粉期花药SDS-PAGE图谱间有3条差异带。结论:雄性不育基因表达具有时空和器官特异性,与育性有关的蛋白主要在花药中表达。

大豆质核互作雄性不育系W931A及其保持系的差异蛋白质组学比较分析

采用SDS-PAGE与LC-MS/MS联用方法,对大豆质核互作雄性不育系W931A及其同型保持系W931B不同器官的蛋白质组进行比较性研究,结果发现不育系W931A与其保持系W931B种子和苗期叶片的蛋白质SDS-PAGE电泳图谱基本没有差异带,二胞花粉期花药SDS-PAGE图谱间有3条差异带。雄性不育基因表达具有时空和器官特异性,与育性有关的蛋白主要在花药中表达。对差异表达的蛋白如ADP-葡萄糖焦磷酸化酶、NBS-LRR疾病抵抗蛋白质的同源物、ATP合成酶b亚基、硫氧还蛋白过氧化物酶、类锌脂蛋白等进行功能分析,推测不育系W931A的雄性不育可能与淀粉合成受抑制、能量代谢紊乱和细胞凋亡有关。