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油菜细胞质雄性不育及恢复的分子机理研究进展* 总被引：2，自引：0，他引：2
对油菜来说,细胞质雄性不育决定于线粒体基因组中的不育基因,质、核基因间的互作表现在核育性恢复基因对质不育基因的表达调控上,那种认为油菜CMS的产生是简单的质核不配套、不协调的结果而完全忽略线粒体基因组中不育基因的存在与作用是不科学的。油菜CMS的产生是线粒体基因组DNA发生重排造成的,已知油菜线粒体不育基因主要有orf224、orf138|orf125、orf263、orf193、orf222等,这些基因通常与atp6、atp8或atp9等线粒体功能基因嵌合共转录,但这些基因的作用机制仍不清楚。油菜pol CMS、nap CMS和ogu CMS的育性恢复基因不直接对不育基因的转录产生作用,而表现为转录后或翻译水平上的调控,使得不育基因的表达受到抑制而恢复CMS的育性。今后一段时间油菜CMS相关研究重点在于分析不育基因的结构特征与来源,在此基础上阐述不育基因的作用机理以及育性恢复的分子机制。 相似文献
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利用GenBank上公布的玉米T、C、S群不育细胞质线粒体DNA特异基因T-urf13、atp6-C、orf355的片段序列设计引物,以玉米自交系B77、U8112和150为核背景的3组同核异质系(N、T、C、S、M5P型和YⅡ-1型)叶片总DNA和种子总DNA以及线粒体DNA为模板,经PCR扩增对新型雄性不育胞质MP型和YⅡ-1型进行归群研究.结果表明:①M5P型和YⅡ-1型不育胞质的PCR扩增产物与T群、S群有很大差别,与C群不育胞质的PCR扩增结果相同,M5P型和YⅡ-1型不育胞质可归为C群;②设计的胞质鉴定特异引物以从叶片中提取的总DNA和从种子中提取的总DNA为模板扩增,与以线粒体DNA为模板扩增的结果一致,表明只要提取基因组总DNA就可以用于玉米胞质类型的归群;③基于PCR策略用玉米胞质特异引物对胞质进行归群,不受供试材料核背景的影响. 相似文献
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通过对万恢88型水稻细胞质雄性不育系内香2A与其保持系线粒体基因组进行比较分析,研究了其雄性不育的分子机理。将不育系内香2A与保持系内香2B的差异片段回收测序,获得2条长度为667 bp的线粒体DNA片段2A和2B,通过序列比对和电子杂交分析,获得的线粒体DNA片段为atp6基因的部分序列及其上游序列。2A与2B相比有3个碱基不同,分别是第57位G→T、第100位T→C、第161位C→T。功能分析表明,第100位T→C点突变使atp6基因启动子核心序列遭到破坏。通过对atp6基因上游序列的RT-PCR分析,发现不育系内香2A的atp6基因不能正常表达。推测万恢88型水稻细胞质雄性不育是由于不育系线粒体atp6基因核心启动子区域发生点突变,导致atp6基因不能正常转录,致使线粒体供能不足,最后导致花粉败育。 相似文献
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利用GenBank上公布的玉米T、C、S群不育细胞质线粒体DNA特异基因T-urf13、atp6-C、orf355的片段序列设计引物,以玉米自交系B77、U8112和150为核背景的3组同核异质系(N、T、C、S、M5P型和YⅡ-1型)叶片总DNA和种子总DNA以及线粒体DNA为模板,经PCR扩增对新型雄性不育胞质M5P型和YⅡ-1型进行归群研究。结果表明：①M5P型和YⅡ-1型不育胞质的PCR扩增产物与T群、S群有很大差别,与C群不育胞质的PCR扩增结果相同,M5P型和YⅡ-1型不育胞质可归为C群;②设计的胞质鉴定特异引物以从叶片中提取的总DNA和从种子中提取的总DNA为模板扩增,与以线粒体DNA为模板扩增的结果一致,表明只要提取基因组总DNA就可以用于玉米胞质类型的归群;③基于PCR策略用玉米胞质特异引物对胞质进行归群,不受供试材料核背景的影响。 相似文献
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根据植物细胞质雄性不育恢复基因编码的PPR（pentatricopeptide repeat）蛋白的特点,结合拟南芥PPR基因簇相似序列,扩增油菜野芥细胞质雄性不育(Nsa CMS) 基因组DNA,筛选出一对简并引物,在Nsa不育系育性恢复后的可育材料和野芥亲本中可以同时扩增出符合预期的片段。片段长度为309bp,与萝卜CMS恢复基因核苷酸序列的一致性为69%,与拟南芥1号染色体臂上PPR基因簇核苷酸序列的一致性大于70%,与含波里马（Pol）CMS恢复基因的白菜型油菜相关序列一致性达85%。该片段编码的氨基酸序列含有两个相邻排列的PPR基序,可作为Nsa CMS育性恢复基因的候选片段。 相似文献
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K型杂交水稻的选育与研究 总被引：15，自引：1，他引：15
利用粳籼杂交后代出现的不育株作细胞质雄性不育供体，先后育成了Ｋ青Ａ、Ｋ１９Ａ和Ｋ１７Ａ等籼型不育系。育成的Ｋ型杂交水稻新组合已有５个通过四川省品种审定。初步研究发现，Ｋ型胞质对提高柱头外露率和开花累积率的作用明显优于ＷＡ型胞质；在可恢性及主要数量性状上的胞质效应与ＷＡ型和Ｄ型胞质差异较小。花药发育的细胞学显示Ｋ型不育系花粉败育发生在单核后期，少量花粉发生在二核期，败育花粉以典败为主。Ｋ１７Ａ和Ｋ青Ａ花药的酯酶和过氧化物酶同工酶谱与汕Ａ存在差异。随机扩增多态性ＮＤＡ（ＲＡＰＤ）分析表明Ｋ型胞质与ＷＡ型和Ｄ型胞质的线粒体基因组存在组织结构差异。 相似文献
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通过提取细胞质雄性不育系和同型保持系的线粒体基因组DNA,用100条ISSR引物进行筛选,发现引物ISSR829的扩增片段在不育系和保持系间存在差异。对差异片段进行测序发现,该序列仅存在于保持系线粒体基因组中,且位于基因Atp6上游2 000 bp处,推断其可能与不育有关。利用测序获得片段设计引物,用目前已育成的5个大豆杂交种的不育系母本和同型保持系的基因组DNA为模版,进行PCR扩增,发现不育系母本未出现特异片段,而对应保持系出现目的片段,表明该特异片段转化为SCAR标记,可用于不育系的筛选和不育系种子纯度鉴定。 相似文献
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为了研究V型细胞质雄性不育小麦的不育机理,以V型细胞质雄性不育小麦的一套近等基因系为材料,利用cDNA-RAPD方法对不育系、保持系和杂种F1线粒体RNA进行了比较分析.共用了284个引物,有104个引物在不育系和保持系间存在扩增差异,22个引物在不育系和杂种F1间存在扩增差异,找到了一个在不育系中特异表达的差异片段S238999,Northern杂交证实该片段在不育系、保持系和杂种F1的转录的确有差异,它的转录本丰度随着恢复基因的导入明显降低,表明该片段与V型小麦细胞质雄性不育具有一定的相关性.通过NCBI数据库的同源性比对,发现该片段仅与一个Hordeum vulgare基因组DNA片段有84 bp的同源序列,表明这是一个新的可能与V型小麦细胞质雄性不育相关的序列. 相似文献
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以精选表型和基因型丰富的29份代表性玉米自交系以及三联体验证材料,基于叶绿体基因组中11个InDel位点进行引物设计、筛选评估,确定2对玉米S型不育鉴定特异引物。两对引物CPMIDP01CE和CPMIDP02CE的多态分别为83个和5个碱基的插入缺失变异,属于trnS-trnG和ndhJ-ndhK基因间区。CPMIDP01CE和CP?MIDP02CE引物的扩增产物如果含有83 bp插入序列(片段长度为339 bp),不含有5 bp的插入序列(片段长度为239 bp),所分析样品即为S型胞质不育材料。两对特异鉴定引物基于变性荧光毛细管、非变性凝胶毛细管、琼脂糖等不同电泳平台均建立了检测方法,并且具有兼容更高效的KASP、TaqMan等技术体系的潜力。 相似文献
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《中国油料作物学报(英文)》2020,5(3):129-135
Plant organelle (plastid and mitochondrial) genomes contain substantial information for plant evolution and adaptation. Therefore, it’s important to reveal plant whole-genome sequences including plastid and mitochondrial genomes. To decode these sequences, it is required to efficiently separate organelle genomic DNA from nucleus genome, which is difficult and laborious. In this study, an efficient procedure was established to obtain plant organelle genomes without extraction of plastid and mitochondria. Organelle DNA was extracted from three materials including Sinapis arvensis var. ‘Yeyou 18’, a cytoplasmic male sterile line (Nsa CMS) and its corresponding maintainer line ‘Zhongshuang 4’. DNA was sequenced by Roche 454 FLX+ and Illumina Miseq platforms. Organelle genomes were assembled using the generated reads and public organelle genome sequences. This research presented a procedure that efficiently assembled organelle genomes and subsequent fill gaps by extending the consensus contig terminals. This method enabled us to assemble plant plastid and mitochondrial genomes simultaneously. The obtained organelle genomes could accelerate understanding of mitochondrial rearrangements and laid a foundation for further study of Sinapis arvensis evolution and sterility gene of Nsa CMS. 相似文献
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为了深入研究辣椒胞质雄性不育与能量代谢之间的关系,本研究以辣椒胞质雄性不育系9704A和同型保持系9704B为实验材料,克隆了线粒体基因组CaNAD9基因,比较了其一级结构在2种材料间的差异,利用实时荧光定量PCR技术分析该基因在保持系9704B不同组织中的表达模式,以及胞质雄性不育系9704A与同型保持系9704B花蕾不同发育时期的表达差异。结果表明:通过对双向测序进行分析,辣椒CaNAD9基因CDS长度为573 bp;生物信息学分析表明CaNAD9基因编码190个氨基酸残基;CaNAD9基因转录本在不育系和保持系中均未发生RNA编辑;辣椒CaNAD9基因在不同组织中的表达量存在差异,且差异较为明显,其中在种子中的表达量最高,在胎座中的表达量最低;辣椒CaNAD9基因的表达量在胞质雄性不育系与保持系花蕾不同发育阶段中存在一定差异,在花粉母细胞减数分裂期辣椒胞质雄性不育系与同型保持系中的表达差异最为显著。这种差异可能会使雄性不育系的能量代谢出现异常,从而导致辣椒雄性不育。 相似文献
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LU Chao LIU Jian JIANG Jian-hua Caleb Manamik BRERIA TAN He-lin Masahiko ICHII HONG De-lin 《水稻科学》2013,20(3):191-199
The DNA fragments about 1 600 bp were amplified using random amplified polymorphism DNA (RAPD) primer OPA12 with the templates of mitochondrial DNA of Zhenshan 97A and Zhenshan 97B,and were sequenced.The nucleotide sequences and lengths of the fragments from Zhenshan 97A and Zhenshan 97B showed no difference.The precise length of the fragment was 1 588 bp.Sequence characterized amplification region (SCAR) primers were then developed to discriminate the cytoplasmic male sterile (CMS) lines and their maintainer lines.A specific 1 588 bp fragment could be amplified with SCAR primers,CHI19F2/CHI19R2 and CHI20F3/CHI23R3,in the mitochondrial DNA of Zhenshan 97A,but not Zhenshan 97B.Furthermore,the specific fragment could be also amplified from the total DNA from green leaf tissues of Zhenshan 97A with SCAR primers,but not Zhenshan 97B.With the corresponding primers,the specific fragment could also be amplified from the total DNA of green leaves of other two CMS lines with wild abortive type cytoplasm (CMS-WA),namely Zhenpin A and Tianfeng A,but not in their maintainer lines.Moreover,using total DNA as template,each of the four pairs of SCAR primers could also be used to amplify the 1 588 bp fragment in CMS-ID (Indonesia paddy type) line Ⅱ-32A,but not in II-32B,and the specific fragment was amplified from the DNA of both F1 and F2 seedlings of Shanyou 63.The results of detecting the genetic purity of a man-made mixture of the seeds of Zhenshan 97A using CHI20F3/CHI23R3 were completely consistent with the phenotypes.Taken together,these results indicated that the specific 1 588 bp-fragment amplified by CHI20F3/CHI23R3 was the unique amplification products of CMS mitochondrial DNA,and could be used to distinguish CMS-WA and CMS-ID lines from their corresponding maintainer lines at the seedling stage. 相似文献
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以籼稻品系75-1-127为广谱持久抗稻瘟病基因Pi9的供体亲本,先后以三系保持系桃农1B及其不育系桃农1A为受体亲本,利用Pi9基因内共显性InDel标记CoInDF1R2开展MAS回交育种以定向改良桃农1A稻瘟病抗性。分子标记CoInDF1R2在75-1-127基因组中扩增出1条大小为354 bp的条带,而在桃农1B和桃农1A基因组中扩增条带大小约为470 bp。分别以75-1-127与CO39作为抗病对照与感病对照进行室内人工接种,得到桃农1A、桃农1B及其改良不育系和保持系的抗菌谱,结果显示,75-1-127的抗性频率为86.67%,桃农1A与桃农1B的抗性频率均为6.67%,而改良不育系桃农1A-Pi9及其保持系桃农1B-Pi9的抗性频率同75-1-127,且田间病圃表现高抗苗瘟。经田间不育特性、农艺性状与产量结构调查分析,育成1个高抗稻瘟病、不育性彻底且稳定、柱头外露率高、包颈粒率低、农艺产量性状优良的新不育系桃农1A-Pi9-1及其配套保持系桃农1B-Pi9-1,实现了桃农1A稻瘟病抗... 相似文献
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甘蓝型油菜雄性不育三系选育的遗传研究 总被引：15，自引：0，他引：15
本文就单低雄性不育系和恢复系的转育,雄性不育系胞质基因类型对杂种恢复率的影响,以及三系种质基因在杂种中遗传效应的研究,提出了低芥品质和恢复基因是易获得的,而不育系和恢复系的优良性状、不育系的稳定性和恢复系的配合力却是应着力选育的。在恢复系繁育中,考虑到生物学混杂问题,应用细胞质为“S”类型的恢复系要比“N”类型恢复系再繁殖用于制种,杂种F1恢复率高25-51.5％。由于不育系和带有不育胞质恢复系的细胞质基因“S”,不育系和保持系的细胞核基因“rfrf”,恢复基因“RfRf”在杂种中均存在一定的遗传效应。所以,在选育强优势组合时应注意“三系”种质基因优良性状的选育。 相似文献
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The mitochondrial genome sequences of Denierella emmerichi, Epicauta curvispina, and Meloe poggii were determined. Their mitochondrial genomes were found to contain 37 genes (13 protein-coding genes [PCGs], 22 tRNA genes, and 2 rRNAs), of which 4 PCGs, 8 tRNA genes, and 2 rRNAs are encoded by the N-strand, and the remaining genes are encoded by the J-strand. The mitochondrial genomes of D. emmerichi, E. curvispina, and M. poggii are 15,702 bp, 15,813 bp, and 15,626 bp in length, respectively, and their guanine–cytosine contents are 28%, 33%, and 36%, respectively. The 13 PCGs of D. emmerichi, E. curvispina, and M. poggii use ATN as the standard start codon and TAA, TAG, and T as the stop codons. The Bayesian inference and maximum likelihood phylogenetic analysis results based on the 13 PCGs and 13 PCGs + 2rRNAs datasets of the mitochondrial genomes of the Meloidae support Epicauta (Coleoptera: Meloidae) ([D. emmerichi, E. curvispina, E. ruficeps, E. aptera] + [E. chinensis, E. impressicornis, E. gorhami, E. tibialis]). We believe that this research enriches the literature on the mitochondrial genomics of Meloidae and serves as a foundation for the further study of the phylogenetic relationships and characterization of Meloidae and Coleoptera. 相似文献