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1.
甘蓝型油菜NCa CMS育性相关候选线粒体基因及其恢复基因的转录调控 总被引：2，自引：2，他引：2
用10个线粒体基因为探针，对NCa不育系、保持系和可育F1幼蕾的线粒体RNA进行了Northern检测。结果表明，atp6、atp1、cox1、cox2、cob、rrn5S和rnn26S等7个线粒体基因探针在不育系、保持系、可育F1中的转录没有差异，只有orf222、orf139和atp9等3个探针检测到转录本的差异。orf222和orf139分别在不育系和可育F1中产生相同大小和丰度的转录本，但是在保持系中没有检测到转录本；orf222检测到的3条转录本分别为1．1、0．9和0．6kb，orf139检测到0．8和0．6kb2条带。atp9探针在不育系和保持系中都检测到1条0．6kb转录本，而在可育F1中检测到0．6和1．2kb的转录本。NCaCMS不育的形成可能与orf222、orf39和atp9基因的表达有关。讨论了恢复基因在F1育性恢复过程中对育性相关候选基因的可能调控方式。 相似文献
2.
哈克尼西棉细胞质雄性不育相关线粒体基因多态性分析 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】研究棉花细胞质雄性不育的相关线粒体基因。【方法】利用线粒体基因atp A、atp6、atp9、cob、coxⅠ、coxⅡ、coxⅢ、nad3、nad6、nad9探针,对哈克尼西棉细胞质雄性不育系S、保持系F、杂种一代H进行限制性片段长度多态性分析。【结果】atp A、coxⅢ、nad3、nad6在3个材料间具有多态性。atp A、nad6基因探针与所有酶的杂交结果均显示出多态性,且在不育系与杂种一代中表现一致,而在保持系中差异明显。atp A/Eco RⅠ在3个材料中的杂交结果均显示2条带,其中1条2.2 kb的杂交带在3个材料中相同,另一条在不育系和杂种一代中大小为3.2 kb,而在保持系中为4.8 kb;atp A/PstⅠ杂交结果中,在不育系和杂种一代中的条带大小为17.0kb,而在保持系中为10.2 kb。nad6探针与4个酶的杂交结果均为不育系和杂种一代比保持系多1~2条杂交带。coxⅢ/Eco RⅠ在3个材料中均有1条2.5 kb的杂交带,但在保持系与杂种一代中比不育系多1条1.7 kb的弱带。nad3/Bam HⅠ的杂交结果在不育系与保持系中表现一致,而在杂种一代中缺少1条9.5 kb的杂交带。【结论】推测atp A、nad6基因参与调控不育系的形成,而coxⅢ、nad3可能受到恢复系核基因的调控,在不育系育性恢复过程中发挥较为重要的作用。 相似文献
3.
RNA编辑是高等植物线粒体基因转录后表达调控的一种重要方式。为探究ATP合酶F_0部分的4个亚基基因与植物雄性不育性的关系,本研究以3个烟草雄性不育系(MS中烟90、MS云烟85和MS K326)及其同型保持系为供试材料,比较分析atp6、atp9、orf25和orf B线粒体基因转录本的编辑位点。结果表明,orf25和orf B基因转录本在不育系和保持系中发生的编辑位点是一致的。atp6基因在不育系中未发生编辑,在保持系中共有6处发生了RNA编辑。与保持系相比,atp9基因在不育系中除8处共同的C→T编辑外,还缺少2个C→T的特异编辑位点,其中1个导致氨基酸类型的改变。推测不育胞质因缺少特异的线粒体基因转录本编辑而导致烟草的细胞质雄性不育。 相似文献
4.
黏类小麦细胞质雄性不育线粒体atp6基因转录本编辑位点 总被引：1，自引：0，他引：1
以黏类小麦细胞质雄性不育系ms(Kots)-90-110(A)及其近等可育基因系BC5F2为材料,采用克隆测序与PCR产物直接测序方法,对黏类小麦线粒体atp6基因在花药发育各阶段的RNA编辑进行了分析。结果表明,小麦atp6基因保守区DNA序列在供试材料不育系及其近等可育基因系中完全一致,且与普通小麦和提莫菲维小麦atp6基因序列同源性为99%。两种方法测序分析atp6基因转录本保守区RNA编辑的结果规律相似。atp6基因共有15个编辑位点,其中13个发生在密码子的第一和第二位点上,这些位点的编辑都使氨基酸种类发生了变化;有2个发生在密码子的第三位点上,不引起氨基酸种类的变化;其中第6和第7位点是共转录的。随着花药发育时期的推移,各位点的编辑频率逐渐增高。不育系与其近等可育基因系相比,在引入核恢复基因后,各位点的编辑频率明显提高。编辑不充分的转录产物可能会影响线粒体功能的正常发挥,表明黏类小麦细胞质雄性不育与线粒体atp6基因转录本保守区的编辑有一定的相关性。 相似文献
5.
《分子植物育种》2015,(8)
细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,MS)是高等植物中普遍存在的一种母性遗传现象,跟线粒体基因密切相关。小麦K型和V型细胞质雄性不育性是由于粘果山羊草和偏凸山羊草或易变山羊草的细胞质导入普通小麦中产生的,被认为是最有利用潜力的小麦不育种质,但是其不育性产生的机理还不清楚。本研究在已知小麦K型细胞质雄性不育系和保持系线粒体基因组序列的基础上,比较分析了K型,V型不育系和保持系中33个线粒体基因和22个开放阅读框(open reading frame,orf;K型不育系特有的,被认为是K型不育系的不育候选基因)。结果表明,线粒体基因中除atp6、nad6和rps3在保持系和不育系之间有较大差异外,其它基因在保持系和不育系中都是高度保守的,其一致性达98%以上,atp6和nad6在两个不育系中也是高度一致的;22个orf中只有orf249在K型和V型不育系之间具有一定差异,其余的orf高度一致,说明小麦K型和V型不育系的线粒体基因是高度保守的,推测二者可能具有相似的不育基因或不育机理。研究结果为小麦K型和V型不育系在杂交育种中的利用奠定了一定的理论基础。 相似文献
6.
利用雄性不育是实现谷子杂种优势利用最经济、有效的途径之一。为了寻找与不育基因Msch紧密连锁的分子标记，提高不育系的选育效率，本研究构建了Msch不育/可育近等基因系（NILs），通过对400对AFLP引物组合进行筛选，找到了与不育基因紧密连锁的两个AFLP标记（P17/M37224和P35/M52208），与不育基因的遗传距离分别是2.1 cM和1.4 cM，而且位于不育基因的同一侧,标记间相距0.7 cM。这两个AFLP标记可有效用于分子标记辅助选择育种。 相似文献
7.
为了在回交一代既能较好地消除靶基因的遗传连锁累赘，又能在进行背景选择的基础上选择到轮回亲本遗传背景回复率较高的单株，本研究构建了单株数分别为1 416和1 627的SCBC1F1和HCBC1F1两个不同遗传背景的回交群体。结合玉米叶片DNA大量、快速提取法，使用5个与opaque2（o2）基因连锁并已定位的SSR标记，在SCBC1F1与HCBC1F1群体中，对o2基因单侧的连锁累赘进行SSR分析，并与Ribaut（2002）的计算机模拟结果进行比较，结果表明，本研究获得的结果优于相应的计算机模拟结果。并对分子标记辅助选择体系在玉米回交育种中应用的若干理论问题进行了讨论，认为在实际应用MAS程序中，不仅要重点考虑最终决选的单株数（Ni），而且还应该考虑到实际有足够后代的中选单株数（Nj）。另外，结合预期要消除连锁累赘的图距，制备足够大的BC1F1群体是十分必要的。 相似文献
8.
用水稻抗白叶枯病基因Xa23的近等基因系CBB23与其感病轮回亲本金刚30（JG30）杂交，构建了包含2562个单株的F2作图群体。用水稻白叶枯病广致病菌系P6进行抗性鉴定表明，F2植株抗感分离比严格符合3：1。根据日本水稻基因组计划RGP水稻高密度图谱上的RFLP探针对F2群体中的145个感病单株进行RFLP检测和连锁分析，获得了6个与Xa23紧密连锁的RFLP分子标记。其中RFLP标记C1003A靠着丝粒一侧，与Xa23的遗传图距为0.4cM，为Xa23的图位克隆奠定了重要基础。并将标记C1003A成功地转化为STS标记，为分子标记辅助选择育种（MAS）提供了方便有效的分子标记。 相似文献
9.
以IR36（indica）和热研2号（japonica，广亲和品种）为亲本，构建了包含180个单株的F2群体及包括110个标记的分子连锁图谱。利用该F2群体，进行了水稻花粉不育数量性状基因座(quantitative trait locus, QTL)的检测和遗传效应分析，共检测到3个花粉不育QTL，分别位于第3、5、7染色体上，此外，共检测到9个由雄配子引起的偏分离QTL，其中7个与ga-14和ga-11位点的配子败育类型相同。与花粉形态鉴定相比，偏分离的数据对检测F1杂种花粉败育基因更为敏感。在第5、6染色体上控制偏分离的2个QTL位点，其杂合基因型出现的频率偏高。在qHPS-5位点，粳型纯合子表现出比杂合子和籼型纯合子更低的育性水平。本研究获得的分子标记将有助于聚合尽可能多的中性亲和基因以解决亚种间F1杂种的花粉不育性问题。 相似文献
10.
从缙恢10/R21的杂种后代中发现了一个抽穗期稳定遗传的迟熟恢复系N91(110~114 d)，以早熟不育系金23A(89~94 d)作为杂交和回交亲本，获得的F2和BC1F1群体抽穗期均表现双峰分布，χ2检测表明其抽穗期受一对主基因控制，暂命名为Hd(t)。在400多对SSR引物中筛选出5对在早熟基因池和迟熟基因池中表现差异的引物，进行单株验证，用回交群体进行基因定位，发现位于第7染色体长臂末端的SSR标记RM1364和RM3555与Hd(t)连锁，遗传距离分别为32.7 cM和22.5 cM。在目标区域进一步合成8对SSR引物，将Hd(t)基因定位在RM22143与第７染色体末端之间，与RM22143相距12.9 cM。该结果为Hd(t)基因的精细定位、分子标记辅助育种和基因克隆奠定了基础。 相似文献
11.
甘蓝型油菜NCa细胞质雄性不育系统花药败育前期的基因差异表达 总被引：2，自引：0，他引：2
采用cDNA-AFLP技术研究了甘蓝型油菜NCa不育系、保持系和可育F1花药败育前期的基因差异表达谱。用224对引物对不育系、保持系及育性恢复F1等3个材料的cDNA进行AFLP分析。回收、克隆可能与花药育性有关的差异条带,筛除假阳性,获得41条阳性差异条带（TDFs）;经测序、同源比对、功能预测,归并为35个非重复的TDFs。大多数TDFs在甘蓝型油菜中属首次报道。将已知功能的28个TDFs按其推测功能分为2大类10小类,82%的TDFs与细胞形态建成和降解、蛋白质合成、加工和转运、能量代谢、信号传导有关;基本涵盖花药发育相关的关键代谢过程。对其中7个TDFs基因进行了RT-PCR分析。结果表明,果胶甲酯酶基因和氨基酸通透酶基因都在不育系花蕾中大量表达,果胶甲酯酶基因在不育系叶片、保持系的花蕾、叶片中都没有检测到;而氨基酸通透酶基因有微量表达。驱动蛋白和乙醛脱氢酶主要在保持系花蕾中大量表达,而在不育系花蕾、叶片以及保持系叶片中都只有微量表达。玉米黄素环氧化酶（ZEP）和单脱氧抗坏血酸还原酶则在保持系花蕾、叶片和不育系叶片中大量表达,而在不育系花蕾中微量表达。花粉油体蛋白在不育系和保持系的花蕾中都有表达,不过保持系花蕾中的表达量约2倍于不育系花蕾;但是在两者的叶片组织中都没有检测到。本试验获得的差异表达基因对于了解油菜花药育性形成的调控机制提供了重要的分子信息。 相似文献
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13.
A novel and stable cytoplasmic male sterility CMS line of tuber mustard has been bred by subsequent backcrosses for 10 years.
Two specific markers atpA and orf220 were cloned and partially characterized in our previous study (Zhang et al. 2003). In this study, two new molecular markers, orf256 and orf305/orf324, have been isolated and identified. The orf256 gene size was found to be 825 bp in CMS line and a 1,357 bp in its maintainer line. Sequence analysis indicated that the
orf256 gene was an entire coding sequence and downstream of the cox1 gene. Interestingly, the 906 bp fragment, which contains part of the sequence of orf222, nad5 and orf139 genes, was found to be inserted from the 451st bp of 5′-flank of the 1,357 bp fragment. In the same way, the orf324 gene was isolated from CMS line and orf305 gene from its maintainer line. Both of them are entire coding sequences, upstream from nad3 and rps12 gene, and co-transcribed with the nad3 and rps12 genes. In addition, two molecular markers, orf256 and orf324/orf305, have been successfully converted into the SCAR markers. Subsequently, ORF256, ORF324, ORF305 protein and ORF256-M-431 fragment
are predicated to contain signal peptide sequences, and ORF220 was predicated to contain signal anchor sequence. RFLP analysis
results revealed that all of the molecular markers exhibited polymorphisms. Northern blot analysis indicated that the expression
level of these genes in CMS line is higher than that of the maintainer line. In the mass, all of these genes are expressed
lower in the leaf than that of floral organs between the CMS line and its maintainer line. The difference in expression pattern
of different mitochondrial specific marker genes suggests that the abundance of mitochondrial proteins is differentially regulated
in the organ/tissue development in tuber mustard. Results of this study also provide some novel and useful clues to explore
the biological function of these specific marker genes in the tuber mustard. 相似文献
14.
大白菜细胞质雄性不育的分子鉴定及序列分析 总被引：2，自引：2，他引：2
为了获得3种大白菜细胞质雄性不育系Ogu CMS,Pol CMS,CMS96和保持系间的多态性以及定位大白菜CMS96不育系所属的不育类型,利用设计的atp6,orf222单一和混合引物PCR扩增3组11份同核异质大白菜细胞质雄性不育系和保持系mtDNA。结果表明,atp6引物在大白菜Ogu CMS不育系扩增的200 bp片段为其特异带;orf222引物仅在大白菜Pol CMS和CMS96不育系有扩增产物,但二者有3点完全不同:大白菜Pol CMS不育系扩增产物为675bp,CMS96不育系扩增产物为669 bp,二者相差6个核苷酸,后者定名为大白菜CMS96-orf222。大白菜CMS96-orf222与甘蓝型油菜Nap CMS的nad5c基因和Nap-orf222基因同源性均为99%,E值为0.0;大白菜Pol CMS的675 bp序列具有ORF224开放阅读框,没有保守结构域,而大白菜CMS96的669 bp序列具有ORF222开放阅读框和保守结构域YMF19。另外,atp6和orf222混合引物多重PCR扩增产物存在明显多态性:800 bp为大白菜保持系的差异带型;2 300 bp和1 500 bp为大白菜Pol CMS不育系特异带型;200 bp为大白菜Ogu CMS不育系特异带型;690 bp为大白菜CMS96不育系特异带型。该方法仅用一次PCR反应快速地将3种大白菜细胞质雄性不育系和保持系一次性全部区分开,为大白菜分子育种和常规育种更好地相结合提供了简单、快速、准确和重复性好的方法和手段。 相似文献
15.
Cytoplasmic male sterility (CMS) is a maternally inherited trait that fails to produce functional pollen grains. The CMS system
is widely employed to facilitate the utilization of heterosis in major crops. However, little is known about the CMS associated
genes in Upland cotton (Gossypium hirsutum). The objective of this study was to compare CMS cotton (CMS-D2) with the cytoplasm from G. harknessii and its isogenic maintainer line with the normal fertile Upland cotton cytoplasm to identify CMS-D2 specific gene(s) and
to develop CMS-specific sequence characterized amplified region (SCAR) markers. Based on Southern blot analysis using 10 mitochondrial
gene-specific probes (cob, cox2, atp6, atp9, nad3, cox3, atpA, cox1, nad6 and nad9), three probes (cox3, atpA, and nad6) revealed restriction fragment length polymorphisms (RFLP) between the CMS-D2 and its isogenic maintainer line. RT-PCR confirmed
that the three genes were differentially expressed between the two lines. These results indicated that there existed structural
and expression variations in the three genes when the mitochondrial D2 genome was transferred into Upland cotton. Genome walking
and rapid amplification of cDNA ends (RACE) were further performed to analyze the sequences of these genes and their flanking
regions. For cox3 and nad6, there was only one different nucleotide each in the gene regions between the two lines. Also some nucleotides upstream of
the ATG codon were different. For atpA, the sequences downstream the atpA were significantly different between the two cytoplasmic lines. Furthermore, two nucleotides at the -4 and -5 position from
ATG codon were also changed between the two cytoplasms (i.e., CG→AA), and this mutation also exists in RNA sequences. Interestingly,
nine nucleotides (ATGCAACTA) were also inserted at the location of 899 bp upstream of ATG codon in the CMS line. The results
suggest that the abnormal sequence and expression of atpA gene is associated with CMS expression in Upland cotton. According to the significant different sequences downstream the
atpA gene, a CMS-D2 specific SCAR marker was developed. The CMS-specific PCR bands were verified for 10 cultivars containing either
normal- or CMS-D2cytoplasm. This will allow quick and reliable identification of the cytoplasmic types of individual plants
at the seedling stage, and assessment of the purity of F1 seed lots. 相似文献
16.
苏丹草(S. sudanense)与高粱(S. bicolor)均为禾本科高粱属植物, 两者的杂种优势明显, 杂交种品质好, 抗逆性强, 在水产、畜禽养殖及资源利用与环境保护上有着广阔的开发利用前景, 但两者是否属于同一个种至今存在争议。本文采用去壁低渗-火焰干燥法, 分析了2份苏丹草、2份高粱及其3个杂种F1有丝分裂核型, 观察了3个杂种F1减数分裂染色体行为和2个杂种F2体细胞染色体数目。结果表明, 苏丹草、高粱及其杂种F1均为1A核型, 但核型公式不完全相同, 苏丹草Sa为2n=18m+2sm(sat), 高粱3042A和3042A×Sa F1为2n=20m, 其余材料均为2n=20m(sat)。苏丹草、高粱及其杂种F1 3者在10条染色体的绝对长臂、绝对短臂、绝对全长、臂比和相对全长上差异均不显著(P>0.05), 说明苏丹草与高粱在染色体长度上的变化不明显。杂种F1花粉母细胞减数分裂, 终变期和中期I染色体核型和数目清晰可见(2n=2x=20), 配对行为规则; 棒状和环状二价体的频率因组合不同而异, Tx623A×S722 F1、3042A×Sa F1和Tx623A×Sa F1棒状二价体频率分别为4.887、5.710和5.126, 环状二价体频率分别为5.113、 4.290和4.874; 在后期I, 配对的染色体能够正常分离。杂种F2体细胞染色体数目为20(2n=20)。因此, 苏丹草与高粱的亲缘关系非常近。 相似文献