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光温敏雄性不育玉米9417雄穗幼穗期叶片叶绿体蛋白质差异分析

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河南农业科学 2013年第1期42卷 18-22页

作者：郝勇锋李维平王帅姚伟周丹平西北农林科技大学生命科学学院陕西杨凌712100

为了研究玉米"两用系"9417雄穗不育的分子机制,以玉米光温敏雄性不育系9417的不育和可育2种状态的植株为材料,利用SDS-PAGE、质谱和生物信息学等技术,对其幼穗分化敏感期叶片中叶绿体差异表达蛋白质组进行分离和鉴定。电泳图谱显示,光... 详细信息

为了研究玉米"两用系"9417雄穗不育的分子机制,以玉米光温敏雄性不育系9417的不育和可育2种状态的植株为材料,利用SDS-PAGE、质谱和生物信息学等技术,对其幼穗分化敏感期叶片中叶绿体差异表达蛋白质组进行分离和鉴定。电泳图谱显示,光温敏雄性不育、可育株在雄穗分化发育敏感时期叶绿体表达蛋白至少存在4条显著的差异条带,其中No.1、No.2是可育株中存在而不育株缺失的条带;No.3、No.4是不育株存在可育株中缺失的条带。质谱分析共鉴定出4种蛋白质:①AOL_s00004g466、②luc7-like protein 3-like、③putative T3SS effector EspN2-2、④ABC transporter ATP-binding protein。可育株中No.1为假定蛋白,No.2蛋白的U1-snRNP成分在RNA的加工和修饰中起介导自身与帽结合蛋白相结合的作用;不育株中No.3蛋白具T3SS效应,No.4蛋白在膜上ATP结合区域具单向转运底物的作用。叶绿体出现差异蛋白质,可能与雄性败育、不育有关。

关键词：玉米光温敏雄性不育叶绿体蛋白质组学

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光温敏雄性不育小麦开花习性及其调控研究

光温敏雄性不育小麦开花习性及其调控研究

作者：刘淑英内蒙古农业大学

学位级别：硕士

小麦杂种优势利用是提高小麦单产的一个重要途径,高纯度优良亲本、强优势组合、低成本种子生产是小麦杂种优势成功利用的关键。在亲本和强优势组合选育取得突破后,杂交种生产成为杂种小麦应用的重要制约因素。本文对光温敏雄性不育小麦... 详细信息

小麦杂种优势利用是提高小麦单产的一个重要途径,高纯度优良亲本、强优势组合、低成本种子生产是小麦杂种优势成功利用的关键。在亲本和强优势组合选育取得突破后,杂交种生产成为杂种小麦应用的重要制约因素。本文对光温敏雄性不育小麦的育性影响因素、抽穗开花动态和化学调控效应进行了研究,为杂交小麦的制种技术提供理论基础和技术指导。光温敏雄性不育小麦用于两系杂交制种,若育性偏高,将导致杂交种种子纯度低,影响杂种优势的发挥。光温敏雄性不育小麦BS210、BS366的育性因播期、种植位置、单株分蘖数、穗位、花位的不同而不同。不育度随播期延后降低,在小区边行种植的植株不育度低,单株分蘖数多的植株不育度低,第5-10穗位易结实,BS210低位小花的不育度低,BS366高位小花的不育度低。杂交制种要求父母本花期相遇,花期调控措施有播期调控、化学药剂调控、水肥调控。了解不育系、恢复系的抽穗开花特性,以便在适合生育期采取措施进行处理。恢复系Cr147用播期调控花期的幅度大,恢复系白玉149用播期调控花期的幅度小。不育系BS210、BS366,恢复系Cr147、白玉149的群体抽穗历期约10d,群体开花历期约8d左右。不育系BS366的柱头活力可持续8-10d。在始穗时喷施10g/666.7m2 920,可显著增加光温敏雄性不育小麦BS210、BS366的株高,对BS366株高增加的幅度大。 MeJA浸穗可诱导光温敏雄性不育小麦BS366离体穗和连体穗开颖。4.0mmol/L MeJA诱导田间连体穗开颖的同时对雌蕊没有伤害。5.0、10.0mmol/L SA可以抑制MeJA的诱导离体穗开颖的效应,同时有促进经MeJA诱导离体穗开颖后闭颖的效应。

关键词：小麦光温敏雄性不育茉莉酸甲酯水杨酸 920 开颖闭颖开花习性

水稻光温敏雄性不育突变体tms3650的鉴定和基因定位

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中国水稻科学 2023年第1期37卷 45-54页

作者：唐杰龙湍吴春瑜李新鹏曾翔吴永忠黄培劲海南波莲水稻基因科技有限公司海口510125 海南大学热带作物学院海口510125

【目的】雄性不育是水稻杂种优势利用的基础。为进一步解析其调控机制,对一个雄性不育突变体进行了鉴定。【方法】利用60Co-γ对籼稻品种93-11进行辐射诱变,从其后代中鉴定到一个雄性不育突变体tms3650。将籼稻明恢63作父本同突变体tms3... 详细信息

【目的】雄性不育是水稻杂种优势利用的基础。为进一步解析其调控机制,对一个雄性不育突变体进行了鉴定。【方法】利用60Co-γ对籼稻品种93-11进行辐射诱变,从其后代中鉴定到一个雄性不育突变体tms3650。将籼稻明恢63作父本同突变体tms3650杂交构建F2和F3群体,采用图位克隆的方法对目的基因进行精细定位。【结果】tms3650突变体其他农艺性状与野生型一致,但花药白绿且瘦小,花粉不能被1%碘-碘化钾溶液染成蓝黑色,穗子包颈,抽穗期延迟。遗传分析表明该突变体表型受一对隐性核基因控制。精细定位结果表明基因位于第3染色体长臂SSR标记RM15927和RM15934之间135.25 kb距离内,且与RM15931标记共分离。陵水冬季南繁鉴定发现,该突变体育性受光温环境影响,说明tms3650突变体的雄性育性在短日低温条件下发生了转育,是一个光温敏雄性不育突变体。【结论】通过将定位位点与已报道的雄性不育基因比较,发现tms3650是一个新的基因位点,暂命名为TMS3650。

关键词：水稻光温敏雄性不育基因定位

小麦光温敏雄性不育相关基因的DDRT-PCR分析及功能预测

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中国生物化学与分子生物学报 2007年第1期23卷 56-62页

作者：赵昌平张立平李云伏马荣才单福华张风廷叶志杰秦娜北京市农林科学院北京杂交小麦工程技术研究中心北京100097 北京市农林科学院北京生物工程技术研究中心北京100097

以小麦光温敏雄性不育系BS210为试材,分别在北京顺义(可育环境)和安徽阜阳(不育环境)两种诱导育性表现的生态环境下种植,并于雌雄蕊分化期、药隔形成期、花粉母细胞形成期、四分体期和单核期5个时期提取小穗组织的RNA,利用DDRT-PCR方法... 详细信息

以小麦光温敏雄性不育系BS210为试材,分别在北京顺义(可育环境)和安徽阜阳(不育环境)两种诱导育性表现的生态环境下种植,并于雌雄蕊分化期、药隔形成期、花粉母细胞形成期、四分体期和单核期5个时期提取小穗组织的RNA,利用DDRT-PCR方法分离不育系在光、温因子诱导下的差异表达mRNA,并通过反向Northern进行验证.对获得的20条差异表达的EST进行了测序和BLAST分析,得到了4个候选基因的片段,对其进行5′Race扩增、序列分析及功能预测.结果表明它们分别与水稻的DNA修复重组蛋白基因rad50、小麦穗部表达的LRR重复序列型类受体激酶基因、玉米叶片坏死斑点L1s1基因的序列相似性分别为89%、89%和88%,另外还筛选到1个未知功能的新基因片段,它和rad50分别在可育和不育环境下表达的mRNA具有相同的5′端编码区,但3′端非编码区序列出现长度差异.研究结果为深入探讨小麦光温敏雄性不育机理提供了有意义的理论依据.

关键词：小麦光温敏雄性不育 DDRT-PCR分析不育相关基因片段

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小麦光温敏雄性不育的研究和利用进展

麦类作物学报 2010年第3期30卷 576-580页

作者：付庆云曹银萍李友勇河南科技学院河南省高等学校作物分子育种重点学科开放实验室河南新乡453003

小麦光温敏雄性不育具有遗传基础简单、不育和恢复性好、易选配强优势组合等优点,是目前杂交小麦研究中比较重要的不育系类型。本文重点介绍了光温敏雄性不育的光温反应特性、形态发生类型、遗传和分子机制,以及不育系选育和杂交小麦品... 详细信息

小麦光温敏雄性不育具有遗传基础简单、不育和恢复性好、易选配强优势组合等优点,是目前杂交小麦研究中比较重要的不育系类型。本文重点介绍了光温敏雄性不育的光温反应特性、形态发生类型、遗传和分子机制,以及不育系选育和杂交小麦品种应用状况,并探讨了该不育类型的可能基因调控特点和杂交小麦的研究方向。

关键词：小麦光温敏雄性不育遗传调控

基因枪转化光温敏雄性不育小麦受体的选择与培养条件优化

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华北农学报 2011年第4期26卷 126-129页

作者：王灵云张立平赵昌平张风廷樊建青苑少华郭玉平首都师范大学生命科学学院北京100048 北京杂交小麦工程技术研究中心北京100097

为了选择适宜的基因枪转化光温敏雄性不育小麦的受体,并对幼胚组织培养条件进行优化,以小麦光温敏雄性不育系BS210、BS366以及常规品种京411的幼胚为材料,分别对碳源、除草剂浓度和基因型进行筛选。结果表明,在以蔗糖和麦芽糖为碳源的... 详细信息

为了选择适宜的基因枪转化光温敏雄性不育小麦的受体,并对幼胚组织培养条件进行优化,以小麦光温敏雄性不育系BS210、BS366以及常规品种京411的幼胚为材料,分别对碳源、除草剂浓度和基因型进行筛选。结果表明,在以蔗糖和麦芽糖为碳源的诱导培养基上,幼胚的出愈率差异不显著;在以蔗糖和麦芽糖为碳源的分化培养基上,愈伤组织的分化率差异显著,其中添加麦芽糖的培养基上分化率较高;在对轰击过bar基因的幼胚愈伤组织进行筛选时,除草剂Biolaphos的最适浓度为2 mg/L。3个受体材料离体培养过程中出苗率差异显著,其中BS210出苗率高,是较优良的转化受体,为今后利用转基因技术改良光温敏雄性不育小麦奠定了基础。

关键词：小麦幼胚光温敏雄性不育碳源除草剂浓度基因型

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小麦光温敏雄性不育转换规律研究进展

安徽农业科学 2007年第21期35卷 6349-6350,6362页

作者：权威孙辉赵昌平刘黎明于卓北京杂交小麦工程技术研究中心北京100097 内蒙古农业大学农学院内蒙古呼和浩特010019

小麦光温敏雄性不育的转换规律,是二系法杂交小麦应用的前提和基础。不同的小麦光温敏不育系表现出不同的育性转换特点,包括光温敏感时期和光温转换阈值。对光温敏雄性不育小麦的育性转换规律进行了分析,以期为鉴定、筛选二系杂交小麦... 详细信息

小麦光温敏雄性不育的转换规律,是二系法杂交小麦应用的前提和基础。不同的小麦光温敏不育系表现出不同的育性转换特点,包括光温敏感时期和光温转换阈值。对光温敏雄性不育小麦的育性转换规律进行了分析,以期为鉴定、筛选二系杂交小麦安全制种生态区和不育系高效繁种区提供依据。

关键词：小麦光温敏雄性不育育性转换

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小麦光温敏雄性不育遗传研究进展

种子 2009年第5期28卷 56-59页

作者：江红梅张立平首都师范大学生命科学学院北京100048 北京市农林科学院北京杂交小麦工程技术研究中心北京100097

小麦光温敏雄性不育系的发现,开辟了两系法利用小麦杂种优势的新途径。由于小麦光温敏雄性不育性是一种典型的生态敏感型遗传现象,其遗传行为既受内部基因控制,又受外部光、温等环境因子的调节,遗传机制非常复杂。因此,加强小麦光温敏... 详细信息

小麦光温敏雄性不育系的发现,开辟了两系法利用小麦杂种优势的新途径。由于小麦光温敏雄性不育性是一种典型的生态敏感型遗传现象,其遗传行为既受内部基因控制,又受外部光、温等环境因子的调节,遗传机制非常复杂。因此,加强小麦光温敏不育系遗传机制的研究,明确光温敏雄性不育基因控制的方式,将为光温敏不育系的选育、鉴定,以及充分利用两系杂交小麦的杂种优势提供重要的理论依据。本文对小麦光温敏雄性不育类型与理论、不育性遗传机制和分子生物学的研究及不育系的选育进行了综述,并探讨了该领域的研究前景。

关键词：小麦光温敏雄性不育杂种优势不育机制

LncRNA介导的小麦光温敏雄性不育机理初探

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LncRNA介导的小麦光温敏雄性不育机理初探

作者：王娜中国农业科学院

学位级别：硕士

中国已实现利用二系杂交小麦技术体系生产小麦杂交种,目前已进入产业化初级阶段。小麦光温敏雄性不育系是二系法的核心材料,其育性受光和温度调控。尽管前期研究人员对育性转换机理做了大量研究,但是距离系统解析还有一定的距离。LncRN... 详细信息

中国已实现利用二系杂交小麦技术体系生产小麦杂交种,目前已进入产业化初级阶段。小麦光温敏雄性不育系是二系法的核心材料,其育性受光和温度调控。尽管前期研究人员对育性转换机理做了大量研究,但是距离系统解析还有一定的距离。LncRNA大量存在于植物体中,其可通过调节基因表达或蛋白功能,参与植物生长发育及生物、非生物等胁迫应答。课题组前期已明确不同环境对花药育性产生影响,本论文通过对可育条件和不育条件的小麦光温敏雄性不育系BS366的花药进行转录组测序,筛选出一系列育性相关lncRNA。利用生物信息学手段对差异表达的lncRNA及靶基因进行GO注释和KEGG通路分析,筛选出一个与育性相关的lncRNA-lncRNA27195及其靶基因TaRTS,并对TaRTS基因及蛋白质结构特征、组织特异性和时空表达等方面,以及其与育性的关系进行了分析。本研究中具体结果总结如下:(1)通过4个不同的育性条件,测序鉴定得到上调lncRNA 294个,下调lncRNA 369个,共计663个差异lncRNA。(2)对不同光温条件下差异表达lncRNA靶基因GO富集分析显示:低温长短日照下显著富集在DNA模板的转录调控、液泡膜及核酸结合等;高温长短日照下显著富集在多细胞有机体发育、叶绿体等。(3)转录组测序筛选获得与育性相关的lncRNA2719及靶基因TaRTS,蛋白结构分析为疏水性蛋白,是主要结构为α-螺旋的分泌蛋白。(4)LncRNA27195与TaRTS基因在小麦雄蕊中表达量最高,显著高于其他组织,lncRNA27195与TaRTS在雄蕊上特异性表达,主要参与花药发育的调控。(5)光照和温度均对小麦lncRNA27195基因与TaRTS基因的表达存在显著影响,高温和长日照可以促进lncRNA27195基因与TaRTS基因的表达,进而促进育性恢复。(6)适量的MeJA可以促进lncRNA27195及TaRTS的表达,但过高浓度的MeJA反而会抑制其表达;SA可以抑制MeJA的功能,从而抑制lncRNA27195及TaRTS的表达。综上,lncRNA在温度和光照诱导的光温敏雄性不育小麦育性转换过程中,起到重要的作用。其中光照诱导的雄性不育可能主要是基因在蔗糖等能量合成代谢途径中异常表达导致。温度诱导的雄性不育可能主要是基因在能量体运输过程中受阻或者变慢所致。另外通过对LncRNA27195及其靶基因TaRTS进行生物信息学分析和表达水平分析,进一步证明该lncRNA及其靶基因对花粉育性的调节,且受MeJA调控。该基因可能伴随绒毡层凋亡分泌到花粉中,为花粉壁的形成提供必要的组分,为花粉的生长发育提供营养。

关键词：小麦光温敏雄性不育转录组测序 LncRNA