玉米S型CMS线粒体DNA R区及其orf77的表达研究

玉米S型CMS胞质育性基因被认为与其线粒体DNA高频重组R区相关。在多种S胞质不育材料中都观察到R区DNA的重组及其转录产物的变化。R区含orf35 5和orf77两个开放阅读框 ,其中orf77有 3段与atp9同源。选用R区全长 1 6 5kbDNA探针、2 5 4bp的orf77DNA探针以及另外 3个线粒体基因atp9、atp6和coxⅡ为探针 ,进行了Northern分析。研究发现 :orf77与R区共转录 ;在不同核背景的S rf3rf3基因型试材的雄穗小花中 ,这两个探针均检测到 2 8,1 6 ,1 1,0 9,0 7及 0 4kb共 6个转录本 ,而在恢复基因杂合的S Rf3rf3基因型植株的雄穗小花中 ,2 8,1 6kb 2个转录本表达量减少或消失 ,1 1,0 9,0 7及 0 4kb转录本则没有明显变化 ;另外T、C胞质材料的雄穗小花中则只检测到 1 1,0 9,0 7及 0 4kb 4个转录本 ,没有 2 8,1 6kb 2个转录本。以atp9为探针的Northern分析证明 ,所有以R区和orf77为探针所检测到的 1 1,0 9,0 7及 0 4kb转录本实际上为atp9基因的转录产物 ,只有 2 8,1 6kb的转录本为R区 orf77所特有。另外 ,atp6探针和coxⅡ探针在所有实验材料中均只检测到 1种转录本 ,未发现RNA表达的差异。研究结果说明atp9,atp6和coxⅡ基因与玉米S CMS的形成没有关系 ,而R区或其中orf77是玉米S型CMS胞质育性基因的重要候?