水稻红莲型恢复基因Rf6基序重排及其恢复不育性的分子复合体研究

Honglian type is a new type of hybrid rice, which is widely planted in China and Southeast Asian countries. Study the recovery of cytoplasmic male sterility (CMS) has important theoretical and practical significance. Previously, we found that the sterility of Honglian rice was restored by non-allele genes Rf5 and Rf6, Rf5 located on chromosome 10 and Rf6 located on chromosome 8, Rf5 as same as BT-CMS restorer gene Rf1A and together with GRP162,RFC3 to assemble molecular complex to restore Honglian CMS. RF6 characters 20 PPR motifs with motifs 3, 4, 5 repeated once and interact with OsHXK6 protein in mitochondria to recover the sterility of Honglian hybrid rice.Further; this program will design new genes by rearranging the PPR motifs from the first PPR motif of RF6 and transforme these genes to rice CMS lines using Agrobacterium tumefaciens-mediated method.On the other hand,the co-facters of RF6 complex will be identified with the methodes of tandem affinity purification, yeast two-hybrid, CO-IP, pull-down and RNAi.This reserch will be important to further uderstanding the Honglian hybrid CMS recovered mechanism.

红莲型是杂交水稻的新类型，在生产中被大面积推广应用，研究其细胞质雄性不育性恢复具有重要的理论与实践意义。前期，我们研究发现红莲型水稻的不育性为两对非等位基因Rf5与Rf6所恢复，分别位于第10、第8染色体，Rf5与GRP162、RFC3等蛋白共同组装成分子复合体恢复不育性。Rf6是新基因，定位于线粒体，含20个PPR基序，其第3、4、5基序单元串联重复一次，与OsHXK6蛋白分子互作进而恢复红莲型水稻的不育性。在此基础上，本项目从RF6的第一个PPR基序依次以3个PPR基序为串联单元重复一次，重排PPR基序单元并进行不育性恢复的功能验证，研究PPR基序影响其生物学功能的规律。利用串联亲和纯化标签技术，结合酵母双杂交、CO-IP、Pull-down和RNAi等技术，进一步鉴定出RF6分子复合体中其它蛋白因子并研究其功能，为深刻揭示RF6恢复不育性的分子机理及创制红莲型水稻新恢复系奠定基础。

红莲型是杂交水稻的新类型，在生产中被大面积推广应用，研究其细胞质雄性不育性恢复具有重要的理论与实践意义。前期，我们研究发现红莲型水稻的不育性为两对非等位基因Rf5与Rf6所恢复，分别位于第10、第8染色体，Rf5与GRP162、RFC3等蛋白共同组装成分子复合体恢复不育性。Rf6是新基因，定位于线粒体，含20个PPR基序，其第3、4、5基序单元串联重复一次，与OsHXK6蛋白分子互作进而恢复红莲型水稻的不育性。在此基础上，本项目从RF6的第一个PPR基序依次以3个PPR基序为串联单元重复一次，重排PPR基序单元并进行不育性恢复的功能验证，获得6个具有恢复功能的PPR新恢复基因；发现RF6可直接作用于包台型水稻不育基因转录本Atp6-Orf79，并简析了Rf6互作蛋白OsHXK6晶体结构。为深刻揭示RF6恢复不育性的分子机理及创制配子体细胞质雄性不育水稻新恢复系奠定了基础。