甘藍(lán)型油菜溫敏核不育系TE5A敗育的細(xì)胞學(xué)及分子機(jī)理研究.pdf

1、光溫敏雄性不育系以其獨(dú)特的優(yōu)勢，將成為培育兩系雜交油菜的重要途徑。光溫敏雄性不育系敗育機(jī)理的研究對其推廣應(yīng)用具有重要意義。本研究通過對甘藍(lán)型油菜溫敏細(xì)胞核雄性不育系TE5A可育和不育花蕾的細(xì)胞學(xué)觀察，明確不育系TE5A花藥敗育的時期及細(xì)胞學(xué)特征，并進(jìn)一步通過DAPI染色觀察其減數(shù)分裂時期的染色體行為，初步明確其敗育的細(xì)胞學(xué)原因。然后通過SMART方法構(gòu)建甘藍(lán)型油菜溫敏細(xì)胞核雄性不育系TE5A幼蕾的酵母雙雜交cDNA文庫，并且以不育基因B

2、naA.tsMs為誘餌，采用酵母雙雜交系統(tǒng)篩選與育性蛋白BnaA.tsMs互作的重要蛋白。獲得的主要結(jié)果如下：
　　1.甘藍(lán)型油菜溫敏細(xì)胞核雄性不育系TE5A的不育花的花絲明顯變短，花藥干癟、萎縮。細(xì)胞學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)該不育系敗育發(fā)生在減數(shù)分裂時期，因減數(shù)分裂異常導(dǎo)致沒有二分體及四分體的形成。胼胝質(zhì)可以正常形成，但推遲降解，到花粉粒成熟期才降解。絨氈層發(fā)育正常?；ǚ勰讣?xì)胞形成“擬小孢子”，“擬小孢子”外壁結(jié)構(gòu)形成異常，不能結(jié)合孢粉素和脂

3、質(zhì)體等物質(zhì)，最后“擬小孢子”逐漸降解，只剩下花粉空殼。該不育系TE5A雖然與其他不育系的敗育特征有相似之處但仍存在很多不同，因此該不育系TE5A為一種新的甘藍(lán)型油菜溫敏細(xì)胞核雄性不育系。
　　2.通過對甘藍(lán)型油菜溫敏細(xì)胞核雄性不育系TE5A花藥的減數(shù)分裂發(fā)育過程的研究表明：不育系TE5A在減數(shù)分裂的偶線期，染色體的聯(lián)會、配對發(fā)生異常，導(dǎo)致沒有形成聯(lián)會復(fù)合體，也沒有交叉結(jié)的存在。在減數(shù)分裂過程中染色體一直沒有縮短、變粗，到花藥發(fā)育的

4、后期染色體高度集中到細(xì)胞核的中央，并最終在小孢子時期完全降解。
　　3.本研究成功構(gòu)建了高質(zhì)量的甘藍(lán)型油菜溫敏細(xì)胞核雄性不育系TE5A幼蕾的酵母雙雜交cDNA文庫。文庫的庫容量為2×107 cfu，文庫插入片段平均長度大于1.8 kb，重組率達(dá)到100％，完全滿足高質(zhì)量cDNA文庫的標(biāo)準(zhǔn)，可以用來進(jìn)行下一步的酵母雙雜交篩選。
　　4.本研究利用酵母雙雜交系統(tǒng)，以 BnaA.tsMs為誘餌對甘藍(lán)型油菜溫敏細(xì)胞核雄性不育系TE5

5、A幼蕾的酵母雙雜交cDNA文庫進(jìn)行大規(guī)模篩選，共獲得34個有功能注釋的基因。通過Gene Ontology進(jìn)行基因分子功能分類，可分為：核糖體結(jié)構(gòu)蛋白、DNA結(jié)合蛋白、鋅離子結(jié)合蛋白、蛋白綁定因子、轉(zhuǎn)移酶活性、ATP結(jié)合蛋白、GTP結(jié)合蛋白、特異性DNA結(jié)合蛋白及核酸結(jié)合蛋白等九類。其中有絲分裂紡錘體檢測點(diǎn)蛋白（BUBR1）、周期蛋白D3（cyclin-D3）及F-box蛋白（FBW2）與減數(shù)分裂相關(guān)，這三個蛋白BUBR1、cyclin