甘蓝型油菜隐性核不育恢复的分子机理

Species evolution is along with the generation of new genes. The molecular mechanism on the generation of new genes is researched widely, however, up to now the new metabolic pathway derived from new genes is still known little. Based on our previous studies, we have cloned the sterile gene Bnams4b and found it’s a new gene formed by exon recombination from 3 parental genes, which is a typical new gene in dicotyledonous plants. In order to reduce the damaging effect of Bnams4b, BnaMs3 had a gain-of-function variation from multi-copy gene TIC40 in Brassica napus. Classical genetics experiments have showed that BnaMs3 could inhibit the damaging effect of Bnams4b. Here, we are planning to study how BnaMs3 eliminates the toxic effects of Bnams4b in the metabolic pathway by Co-IP, yeast two-hybrid, point mutagenesis and other technologies. The researches will not only further enrich the evolution of metabolic pathway derived from new genes, and give theoretical significance to biological evolution research, but also have important practical significance to further develop the Bnams4b gene in crop heterosis utilization.

物种进化伴随着新基因的产生和演化。近年来对于新基因产生的分子机理研究较多，但对于新基因产生后代谢途径的演化鲜有涉及。本课题组在克隆甘蓝型油菜细胞核雄性不育基因时，发现导致雄性不育的基因Bnams4b是由3个亲本基因经外显子重组形成的新基因，其编码的嵌合蛋白具有破坏植物雄性发育的作用，是一个典型的双子叶植物中新基因例子。为了减轻该基因的破坏作用，油菜中多拷贝基因TIC40经过新功能化，形成具有恢复功能的BnaMs3，遗传学已经证明，BnaMs3能够抑制新基因Bnams4b的破坏作用。本项目基于前期的研究，以油菜和拟南芥为材料，借助Co-IP，酵母双杂，点诱变等技术，研究新基因Bnams4b产生后，BnaMs3如何在代谢途径上消除新基因的毒害作用。不仅可以丰富新基因产生后代谢途径的演化，对生物进化研究具有一定的理论意义，而且对进一步开发核不育基因Bnams4b在生产上应用具有重要的实践意义。

物种进化伴随着新基因的产生和演化。近年来对于新基因产生的分子机理研究较多，但对于新基因产生后代谢途径的演化鲜有涉及。本课题组在克隆甘蓝型油菜细胞核雄性不育基因时，发现导致雄性不育的基因Bnams4b是由3个亲本基因经外显子重组形成的新基因，其编码的嵌合蛋白具有破坏植物雄性发育的作用，是一个典型的双子叶植物中新基因例子。为了减轻该基因的破坏作用，油菜中多拷贝基因TIC40经过新功能化，形成具有恢复功能的BnaMs3，遗传学已经证明，BnaMs3能够抑制新基因Bnams4b的破坏作用。本项目基于前期的研究，以油菜和拟南芥为材料，借助Co-IP，酵母双杂，点诱变等技术，研究新基因Bnams4b产生后，BnaMs3如何在代谢途径上消除新基因的毒害作用。不仅可以丰富新基因产生后代谢途径的演化，对生物进化研究具有一定的理论意义，而且对进一步开发核不育基因Bnams4b在生产上应用具有重要的实践意义。