三个大豆ms3雄性不育突变体的等位突变分析

作     者：朱玉雪 黄圆圆 徐研 付爱根 徐敏 余君萍 ZHU Yuxue;HUANG Yuanyuan;XU Yan;FU Aigen;XU Min;YU Junping

作者机构：西北大学生命科学学院/西部资源与生物技术教育部重点实验室/陕西省生物技术与生化工程重点实验室西安710069 

出 版 物：《植物遗传资源学报》 (Journal of Plant Genetic Resources)

年 卷 期：2024年第25卷第6期

页      面：967-977页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家自然科学基金(32000598) 陕西省教育厅自然科学专项(19JK0858) 陕西省自然科学基础研究计划(2023-JC-YB-178) 陕西基础科学(化学、生物学)研究院科学研究计划项目(22JHZ007) 

主　　题：大豆 细胞核雄性不育 MS3 PHD结构域 

摘      要：大豆雄性不育系对发挥大豆杂种优势具有重要价值,然而传统的三系杂交存在恢复系来源受限等问题,而环境敏感型细胞核雄性不育系在不同条件下育性可以改变。本文对ms3(Washington)、ms3(Flanagan)和ms3(Plainview)3个独立突变体的表型和突变位点展开了进一步研究,分别进行了不育表型鉴定、高通量测序、分子标记设计及突变位点验证、分析突变对MS3蛋白结构的影响、ms3(Plainview)花药半薄切片等实验。实验结果表明突变体花粉大量败育,只有零星被I_(2)-KI染液染成黑色的不规则花粉粒。高通量测序结果显示,ms3(Washington)和ms3(Flanagan)在MS3第3个外显子的PHD编码区域出现了大片段插入,导致MS3蛋白PHD结构域被破坏,这个等位基因命名为ms3-1;ms3(Plainview)在MS3第1个外显子缺失了一个A,导致移码突变,开放读码框仅编码40个氨基酸,蛋白功能完全丧失,这个等位基因命名为ms3-2。半薄切片结果显示,在花药发育中后期ms3(Plainview)的绒毡层和花粉发育出现异常。综上,本研究的结果为ms3的应用和MS3基因改造提供了材料和依据。