刘学群[1]2004年在《水稻红莲型细胞质雄性不育候选基因的筛选与恢复基因的精细定位》文中研究指明水稻红莲型细胞质雄性不育(HL-CMS)是水稻3种主要的CMS类型之一。以HL-CMS不育系配组的“叁系”杂交水稻在长江中、下游已显示出巨大的产量潜能、品质优势及较强的抗病性。HL-CMS/育性恢复(Rf)系统(HL-CMS/Rf)作为水稻杂交优势及核、质互作研究的材料,在阐明植物CMS不育与恢复、杂种优势的理论与应用的分子基础,建立核、质互作的分子作用模型等方面具有重要的研究价值。为了探讨HL-CMS/Rf系统核质互作机理,本研究以红莲型水稻为材料,对水稻红莲型细胞质雄性不育与育性恢复候选基因进行了筛选、精细定位及表达分析。取得了如下研究结果: 1.通过对HL-CMS/Rf、WA-CMS/Rf和BT-CMS/Rf系统不同材料核基因组和线粒体基因组的比较分析,克隆了水稻红莲型细胞质雄性不育相关基因HL-spl。 对HL-CMS、WA-CMS和BT-CMS等3种主要的CMS类型的不育系、恢复系、杂种F_1、保持系和同核异质系基因组DNA进行了RAPD分析。从264个RAPD引物中筛选出具有CMS类型或品系特异性的8个RAPD片段AJ-03/530、AB-18/750、O-12/520、AO-13/1600、U-18/2100、AB-05/200、OPN-09/700及OPN-12/800。根据RAPD片段序列设计的SCAR标记hlu-17和hlu-18具有HL-CMS/Rf系统的特异性,可用作HL-CMS/Rf系统分子标记辅助选择育种的重要工具。 以多态性RPAD片段序列设计的SCAR标记对不同CMS类型的不育系(CG-41A、YTA和ZSA)、杂交种(C-M23、HL-2和SY63)和保持系(YTB)等水稻线粒体基因组DNA进行了多态性分析,克隆了具有HL-CMS相关的候选基因HL-spl。HL-spl是由1个异常的atp6基因和未知功能序列组成的嵌合基因。异常atp6基因与N-atp6基因相比缺失了正常atp6(N-atp6)基因852-1994 bp之间的
黄靖宇[2]2003年在《水稻红莲型细胞质雄性不育育性恢复基因的精细定位及初级物理图谱的构建》文中研究指明植物雄性不育是农作物杂种优势利用的基础，另一方面，它又是研究细胞质遗传、核质互作和花粉发育的极好材料，因此，近年来成为植物遗传育种和分子生物学研究的一大热点，恢复基因能够恢复雄性不育植株的育性，恢复基因的克隆和研究将有利于最终揭示农作物杂种优势的分子机理，具有深远的意义。 本文采用图位克隆的方法对红莲型细胞质雄性不育育性恢复基因Rf5进行了精细定位并构建了Rf5位点的初级物理图谱，主要内容如下： 1．以(Congguang41A×Milyang23)×Congguang41B回交群体为材料，利用微卫星分子标记，采用群分法对红莲型细胞质雄性不育育性恢复基因Rf5进行了精细定位。恢复基因Rf5被定位在10号染色体长臂端，与微卫星分子标记RM5373的遗传距离为0.63cM；在另一端，恢复基因Rf5与微卫星分子标记RM1108的遗传距离为0.31cM；微卫星分子标记RM6737与Rf5共分离。紧密连锁的分子标记的发现有助于标记辅助选择，并为最终分离该基因打下了坚实的基础。2.应用水稻工R64细菌人工染色体文库，根据已测序的水稻八叮即onb二e 序列在已锁定的分子标记间设计引物，采取p。。1一PCR的方法从工R64文 库中调取阳性克隆，建立了包含水稻红莲型细胞质雄性不育育性恢复基 因刀厂万的初级物理图谱，该初级物理图谱由5个克隆构成。恢复基因尸厂万 物理图谱的建立不仅为进一步分离克隆该基因打下基础，同时也为育性 恢复的分子机理研究提供了材料。
王坤[3]2009年在《红莲型水稻atp6-orfH79基因的转录加工及其育性恢复相关基因的功能研究》文中研究说明细胞质雄性不育水稻根据遗传和细胞学特征分为野败(WA)、红莲(HL)和包台(BT)叁大类型,其中红莲型水稻是武汉大学在上世纪70年代选育的配子体细胞质雄性不育类型,目前在生产上得到了大面积推广与应用。本论文对红莲型水稻细胞质雄性不育和育性恢复的分子机理进行了一些探索,获得以下研究结果：1.采用Northern blot、引物延伸、CR-RT-PCR和RACE的方法,我们系统地对红莲型CMS水稻不育系及其杂种F1代线粒体中不育相关基因的转录和转录后水平进行了细致的分析。并基于这些分子水平的结果将CMS红莲型和包台型水稻做了全面的比较分析。发现两者的不育相关区域atp6-orfH79和atp6-orf79,在不育系中的转录模式和杂种中恢复基因的加工位点等方面存在一些明显的差异：(1)对HL型CMS水稻的不育系不育相关区域的分析表明atp6-orfH79的基因间区域存在转录启动子。转录起始位点位于1117和1124,转录本长度分别为483bp和476bp。密度梯度离心实验证实这些新的转录本可能与核糖体共分离,推测其具有翻译能力。(2)对HL型CMS水稻杂种F1代(9311为父本)的分析表明9311中的恢复基因在atp6-orfH79共转录本上的加工位点有叁个,其中一个位于atp6上游-11--13位,另外两个位于基因间区域的1132和1170位。(3)对33个含有atp6-orfH79同源片段的水稻基因型的聚类分析表明(基于非编码的基因间区序列比对),atp6-orfH79和atp6-orfH79分属两大类。2.为了深入研究红莲型水稻不育和育性恢复的分子机理,我们构建了红莲型水稻杂种F1的幼穗细菌双杂交系统文库。用Trizol试剂提取红莲型水稻杂种F1幼穗的总RNA,分离纯化mRNA后反转录并合成双链cDNA。经sephrose CL-2B凝胶过滤柱层析后,收集大于400 bp以上的双链cDNA片段,将其连接到pTRG载体上,转化到XL1-Blue MRF'Kan感受态细胞后构建成红莲水稻幼穗细菌双杂交文库。经检测计算该原始文库容量为1.03×106pfu/mL,对随机挑取的100个克隆进行PCR鉴定,显示重组率接近100%,而且大于800 bp的插入片段达到97%。扩增后文库的容量达到1.05×1010pfu/mL。3.一些研究报道认为CMS的恢复基因可能是以复合体的形式发挥加工转录本的功能。为了搞清楚红莲型CMS恢复基因Rf5的恢复机理,我们对细菌双杂交文库淘洗的RF5可能的互作蛋白之一的GRP蛋白进行了详细的分析。(1)原核表达并纯化了RF5和GRP重组蛋白,并分别用圆二色谱对其二级结构进行分析,证明表达的重组蛋白具有典型的PPR和RRM基序所具有的二级结构特征。(2)凝胶阻滞和SPR(表面等离子共振)实验证明GRP蛋白能够与H-atp6的基因间区域的RNA相互作用而且分析了GRP蛋白与靶标RNA的结合常数等参数。酵母叁杂交实验进一步将GRP与RNA的相互作用确定在两个较小的区段。
刘杰, 李威涛, 王春台, 刘学群, 谭艳平[4]2016年在《HL-CMS同质异核近等基因恢复系‘L-Rf6’的构建》文中研究指明为了研究红莲型水稻中2个恢复基因与2个不育基因的互作关系,用红莲型水稻不育系‘粤泰A’(‘YTA’)与恢复系‘9311’杂交,所得F1代再与保持系‘粤泰B’(‘YTB’)多次回交,最终构建了与不育系‘YTA’同质异核的近等基因恢复系‘L-Rf6’。根据Rf5和Rf6的基因序列设计了特异性分子标记,并对‘L-Rf6’进行检测。结果显示成功构建了近等基因恢复系‘L-Rf6’。对近等基因恢复系的不育基因orfh79的表达量进行分析,结果显示‘L-Rf6’中orfh79的表达量与‘YTA’比较明显下降。该近等基因恢复系的构建为阐述红莲型水稻多个恢复基因与多个不育基因的互作关系打下基础。
张健[5]2012年在《水稻红莲型细胞质雄性不育基因orfH79的表达对大肠杆菌生长的抑制机理》文中研究指明细胞质雄性不育(CMS)现象在植物中普遍存在,表现为雄性败育,但雌配子和营养生长正常。研究细胞质雄性不育机理具有有重要的生产利用价值和理论意义。线粒体基因组分子内形成异常嵌合基因是CMS产生的基础,由于水稻花药线粒体体外培养及植物线粒体直接转化技术的限制,水稻CMS分子机理研究进展缓慢。而细菌基因的转录和翻译及能量合成方式与线粒体具有较大的相似性。线粒体基因orfH79是水稻红莲型细胞质雄性不育基因。本实验构建了orfH9基因的原核表达载体,研究表明orfH79的微量表达强烈的抑制了大肠杆菌的生长和其呼吸频率。同时,本实验提取orfH79表达菌株和空载体转化菌株的全蛋白,进行了双向凝胶电泳。在2-DE凝胶上,选取了26个差异表达蛋白质点进行质谱分析和数据库搜索,结果表明这些蛋白质分别参与了细菌糖代谢、氨基酸的合成、蛋白质转录、翻译等重要生理过程。结合orfH79转化子的耗氧量及生长曲线等结果,推测orfH79基因的表达影响了细菌糖代谢途径和呼吸电子传递链的功能,导致大肠杆菌无法提供足够的能量供其生长。
参考文献：
[1]. 水稻红莲型细胞质雄性不育候选基因的筛选与恢复基因的精细定位[D]. 刘学群. 武汉大学. 2004
[2]. 水稻红莲型细胞质雄性不育育性恢复基因的精细定位及初级物理图谱的构建[D]. 黄靖宇. 武汉大学. 2003
[3]. 红莲型水稻atp6-orfH79基因的转录加工及其育性恢复相关基因的功能研究[D]. 王坤. 武汉大学. 2009
[4]. HL-CMS同质异核近等基因恢复系‘L-Rf6’的构建[J]. 刘杰, 李威涛, 王春台, 刘学群, 谭艳平. 中国农学通报. 2016
[5]. 水稻红莲型细胞质雄性不育基因orfH79的表达对大肠杆菌生长的抑制机理[D]. 张健. 南昌大学. 2012