洋葱异源胞质雄性不育机制解析

洋葱杂种优势明显，研究洋葱细胞质雄性不育机理，对于洋葱杂种优势利用，提高洋葱产量具有重要的指导意义。本研究以拥有实葶葱细胞质的洋葱不育系及其保持系为材料，利用AFLP、cDNA-AFLP等技术对不育系和保持系的线粒体基因组及其表达差异进行分析，寻找差异片段，并进行Southern分析；利用RACE、TAIL-PCR等技术，分离出与洋葱雄性不育相关的基因，分析这些基因在异源细胞质雄性不育系和保持系花器官发育过程中基因转录的表达差异以及其在基因组中的位置，并对其表达特性和功能进行分析和鉴定；并分析该异源胞质洋葱雄性不育的花药异常与MADS-box基因关系，寻找与花药发育异常的相关核基因。本项目的完成，不仅为通过基因操作技术定向培育洋葱CMS奠定基础，而且为认识洋葱细胞质雄性不育机理和丰富植物细胞质雄性不育的理论提供科学依据。

洋葱杂种优势明显，研究洋葱细胞质雄性不育机理，对于洋葱杂种优势利用，提高洋葱产量具有重要的指导意义。本研究以拥有实葶葱细胞质的洋葱不育系及其保持系为材料，拟分离出与洋葱雄性不育相关的基因，分析这些基因在异源细胞质雄性不育系和保持系花器官发育过程中基因转录的表达差异；并分析该异源胞质洋葱雄性不育的花药异常与MADS-box基因关系。研究结果显示：该不育材料的小孢子败育时期为小孢子发育的四分体时期；atp6、orf22和cob等三个线粒体基因序列在洋葱不育系及其相应保持系中存在明显差异，而且，这三个线粒体基因不育系花蕾发育过程中表达丰度远远低于保持系。克隆了洋葱花药发育的MADS-box基因AcPI基因、AcAG基因和AcAP3基因，并对它们的表达特征特性进行了研究，雄性不育系上述三个基因在花药发育过程中表达丰度低于保持系。本项目的完成，不仅为通过基因操作技术定向培育洋葱CMS奠定基础，而且为认识洋葱细胞质雄性不育机理和丰富植物细胞质雄性不育的理论提供科学依据。