甘藍型油菜雌雄不育系FM195A敗育的細胞學鑒定及結實率的遺傳改良.pdf

1、細胞核雄性不育(genic male sterility, GMS)是甘藍型油菜育種中雜種優(yōu)勢利用的重要途徑之一。甘藍型油菜細胞核不育系FM195A，表現(xiàn)為雌雄配子均敗育，其敗育徹底穩(wěn)定。育性受核不育基因BnMs5控制，其雜合可育株自交后代會出現(xiàn)基因型為BnMs5aBnMs5a的純合可育株，基因型為BnMs5aBnMs5b的雜合可育株，以及基因型為BnMs5bBnMs5b的純合不育株，三種材料相互成為近等基因系，是研究BnMs5生物學功

2、能的良好材料。本研究通過細胞學觀察、熒光原位雜交以及蛋白質免疫雜交等手段，較詳細的分析了FM195A雌雄敗育的原因，初步探討了BnMs5蛋白的生物學功能;通過雌配子特異表達的轉基因互補，較好的解決了不育系結實性低的缺陷。主要結研究果如下:
　　1、花粉管萌發(fā)實驗表明，在FM195A的柱頭上，花粉管能夠正常萌發(fā)，并沿花柱通道延伸至珠柄附近，卻停留在珠柄周圍，不能找到珠孔的位置，不能進入胚珠完成雙受精，暗示著FM195A中的胚囊發(fā)育異

3、常。
　　2、分別利用激光共聚焦掃描技術觀察和石蠟切片觀察FM195A胚囊和花藥發(fā)育，發(fā)現(xiàn)不育株的雌雄配子體敗育時期與敗育特征均一致，均表現(xiàn)為減數(shù)分裂階段雖能形成正常的性母細胞，但減數(shù)分裂停滯，未能形成四分體。
　　3、通過對減數(shù)分裂階段胼胝質的動態(tài)觀察，發(fā)現(xiàn)在大孢子母細胞周圍，胼胝質不能隨細胞分裂而呈現(xiàn)出三條亮帶，始終成團堆積在大孢子母細胞附近，且推遲退化;在小孢子母細胞周圍，胼胝質的積累量較正常材料對應階段的小孢子母細胞

4、偏少。
　　4、通過對不育株FM195A和可育株FM195B小孢子母細胞減數(shù)分裂期間的染色體展片染色觀察，發(fā)現(xiàn)不育材料染色體在減數(shù)分裂的細線期至偶線期階段異常，表現(xiàn)為染色體未能進一步壓縮而一直保持松散狀態(tài)，而細胞核則逐漸收縮直至花粉母細胞降解。
　　5、熒光原位雜交發(fā)現(xiàn)，不育材料在減數(shù)分裂期間，染色體在著絲粒附近配對正常，卻不能在染色體臂的其他區(qū)域配對。而蛋白質免疫實驗表明，BnMs5蛋白的缺失不影響減數(shù)分裂相關蛋白SWI1

5、、SYN1、MLH3在染色體上的定位，暗示著BnMs5可能參與減數(shù)分裂早期染色體形態(tài)的調控。
　　6、通過透射電子顯微鏡對比觀察了FM195A和FM195B減數(shù)分裂期間的細胞核，發(fā)現(xiàn)不育材料中，偶線期核仁處于細胞核中央，未能向一極偏移。且核仁未能正常解體。
　　7、為了改良FM195A的雌性結實，將雌蕊特異表達的啟動子AGL1 Promoter驅動恢復基因BnMs5a并通過農桿菌介導的遺傳轉化導入到不育材料中。對獲得的T0單