甘藍(lán)型油菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育系SaNa-1A敗育機(jī)制初探及育性相關(guān)microRNA的挖掘.pdf

1、細(xì)胞質(zhì)雄性不育是油菜雜種優(yōu)勢(shì)利用的最有效的方式之一。目前對(duì)油菜細(xì)胞質(zhì)雄性不育的研究主要包括不育基因的來源、結(jié)構(gòu)特征、作用機(jī)理以及育性恢復(fù)基因的分子機(jī)制等。本研究使用的材料是從白芥和甘藍(lán)型油菜體細(xì)胞雜種后代中選育出穩(wěn)定的不育系SaNa-1A以及對(duì)應(yīng)保持系SaNa-1B，并對(duì)其敗育機(jī)制進(jìn)行了細(xì)胞學(xué)、分子水平的研究，同時(shí)也通過小RNA測(cè)序篩選出一些可能與育性相關(guān)的小RNA，探究其在調(diào)控雄性不育中的作用。其結(jié)果如下:
　　(1)通過對(duì)新型

2、甘藍(lán)型油菜不育系和保持系花器官形態(tài)比較發(fā)現(xiàn)，不育系花器官明顯較小，且雄蕊發(fā)育不良，花粉囊內(nèi)無成熟花粉粒?；ㄋ幇氡∏衅容^觀察發(fā)現(xiàn)，單核時(shí)期不育系小孢子內(nèi)容物消失僅剩下細(xì)胞核，絨氈層液泡化嚴(yán)重并與藥室內(nèi)壁分離，最終絨氈層包裹著小孢子并與其一起在不開裂的藥室內(nèi)降解退化，推測(cè)其敗育發(fā)生原因可能是絨氈層沒有正常降解所致。進(jìn)一步比較兩個(gè)材料超微結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，從花粉母細(xì)胞時(shí)期開始不育系的花粉母細(xì)胞內(nèi)一些細(xì)胞器膜結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常，細(xì)胞核與核仁都要小于保持系，

3、并且細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)較多的液泡;四分體時(shí)期至單核后期小孢子外雖有孢粉素的積累但內(nèi)部核仁等結(jié)構(gòu)逐漸消失，內(nèi)容物降解，液泡化嚴(yán)重，絨氈層在單核期才出現(xiàn)降解現(xiàn)象。另外在對(duì)花藥中H2O2進(jìn)行亞細(xì)胞定位檢測(cè)其分布情況時(shí)發(fā)現(xiàn)，在花粉母細(xì)胞時(shí)期不育系花藥表皮細(xì)胞的細(xì)胞壁外側(cè)，細(xì)胞間隙之間都檢測(cè)到了大量H2O2積累。根據(jù)以上超微結(jié)構(gòu)觀察結(jié)果推測(cè)不育系在花粉母細(xì)胞時(shí)期就出現(xiàn)了異常，絨氈層的降解出現(xiàn)延遲，沒有及時(shí)為小孢子提供營養(yǎng)，小孢子發(fā)育異常，最終敗育。

4、>　　(2)細(xì)胞凋亡檢測(cè)(TUNEL)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)花藥絨氈層細(xì)胞凋亡結(jié)果顯示，正常的花藥在四分體時(shí)期，絨氈層細(xì)胞會(huì)發(fā)生PCD，并在單核期達(dá)到峰值。而在不育系絨氈層細(xì)胞內(nèi)未發(fā)生顯著PCD現(xiàn)象，但卻在四分體結(jié)構(gòu)內(nèi)檢測(cè)到PCD信號(hào)，直至單核期絨氈層才出現(xiàn)少量PCD。以上結(jié)果說明，不育系花藥絨氈層凋亡發(fā)生延遲，沒有正常降解。
　　(3)利用高通量測(cè)序技術(shù)鑒定了甘藍(lán)型油菜CMS相關(guān)的miRNA，發(fā)現(xiàn)了25個(gè)顯著差異表達(dá)的miRNA。靶基因的功能