蘿卜細(xì)胞質(zhì)雄性不育細(xì)胞學(xué)與分子標(biāo)記的初步研究.pdf

1、蘿卜是世界上最重要的園藝作物之一.蘿卜雜種優(yōu)勢(shì)十分明顯,可有效提高產(chǎn)品品質(zhì)與抗病、抗逆性.利用胞質(zhì)雄性不育的三系配套制種方式具有省工、方便、種子純度高、成本較低等優(yōu)點(diǎn),將成為蘿卜商業(yè)化制種最有效途徑之一.該研究利用多個(gè)CMS與保持系配制的子代群體,綜合利用光鏡、電鏡和mRNA差異顯示技術(shù),對(duì)中國(guó)蘿卜的CMS這一性狀進(jìn)行了初步研究.研究了蘿卜胞質(zhì)雄性不育系A(chǔ)<,2>、A<,4>及其相應(yīng)保持系B<,2>、B<,4>的小孢子發(fā)生與花藥壁發(fā)育的

2、細(xì)胞學(xué)特征.結(jié)果表明:不育系A(chǔ)<,2>的絨氈層細(xì)胞在四分體時(shí)期出現(xiàn)異常,小液泡增多,至單核期匯合形成大液泡,絨氈層細(xì)胞異常膨大;小孢子外壁染色淺,細(xì)胞壁受到破壞,最后與絨氈層一同降解.不育系A(chǔ)<,4>在減數(shù)分裂期即表現(xiàn)出異常,絨氈層異常肥大;至花藥發(fā)育后期,小孢子外壁亦染色較淺,細(xì)胞壁受到破壞;絨氈層細(xì)胞融合形成細(xì)胞團(tuán)塊侵入藥室擠壓小孢子,兩者一同降解.運(yùn)用光鏡和透射電鏡方法對(duì)蘿卜胞質(zhì)雄性不育系A(chǔ)<,14>及其保持系B<,14>小孢子發(fā)

3、生過(guò)程進(jìn)行觀察.結(jié)果表明,光鏡下不育系A(chǔ)<,14>在單核早期小孢子開(kāi)始出現(xiàn)敗育跡象;在電鏡下觀察,處在減數(shù)分裂期的花粉母細(xì)胞已有異常表現(xiàn),細(xì)胞器降解只剩下空殼,核膜不完整,可見(jiàn)核仁;此時(shí)絨氈層細(xì)胞發(fā)育狀況與保持系相似.隨著花藥的進(jìn)一步發(fā)育,絨氈層出現(xiàn)異常膨大等異?，F(xiàn)象,不育系小孢子發(fā)育與保持系相比始終表現(xiàn)出明顯差別.推測(cè)小孢子敗育可能是由于育性相關(guān)基因突變?cè)斐?隨之導(dǎo)致絨氈層異常及其超微結(jié)構(gòu)異常.從蘿卜嫩葉中提取總DNA,針對(duì)orf13

4、8基因區(qū)域,通過(guò)設(shè)計(jì)兩套引物進(jìn)行PCR反應(yīng),得到長(zhǎng)度約為780bp與280 bp的擴(kuò)增產(chǎn)物,兩種產(chǎn)物擴(kuò)增結(jié)果在供試材料中表現(xiàn)基本一致.將780bp的擴(kuò)增產(chǎn)物回收并純化、測(cè)序.結(jié)果表明:所得擴(kuò)增產(chǎn)物為orf138基因,經(jīng)測(cè)序得到有效堿基705bp,其中orf138基因編碼區(qū)序列長(zhǎng)417bp,包括起始密碼和終止密碼,是完整的功能單位;所測(cè)序列與資料報(bào)道序列比較,其編碼序列完全一致,同源性為100﹪;恢復(fù)基因標(biāo)記分析表明,引物STS-R和ST