YS型小麦温敏雄性不育系A3017不育和可育条件下基因表达谱的比较分析

【摘要】： 小麦光温敏雄性不育系具有一系两用、恢复源广、较易选配出优良的杂交组合等优点,因此在小麦杂种优势利用中占有十分重要的地位。本研究通过人工气候箱控温的方法,比较分析了YS型小麦温敏雄性不育系A3017在不育和可育两种温度条件下花粉的育性及发育特点;并利用cDNA-AFLP技术和抑制消减杂交(SSH)技术,分析了来自同一遗传背景在不育和可育条件下的不育幼穗和可育幼穗,相同发育时期基因表达的差异。旨在探索在YS小麦温敏雄性不育系的发育过程中,温度调控雄性育性的分子机理。获得的主要研究结果如下: 1.对YS型小麦温敏不育系A3017-310和A3017-312不育和可育温度条件下的花粉育性分析表明,不育和可育温度条件下花粉的育性存在明显的差异。不育温度条件(昼16℃/夜12℃)下,花粉粒多数败育,I2-KI染色不着色,染色不均匀,约1/3花粉粒发育至单核中后期或双核早期发生败育,大部花粉粒发育到二核后期或三核期而发生败育(染败),两个系花粉粒碘染的败育率分别为98.7%和99.0%;花粉萌发势分别为0.7%和0.5%;表现花药不开裂、不散粉,自交结实率均为0。可育条件下(正常分蘖穗为昼22℃/夜18℃,再生分蘖穗为昼25℃/夜20℃),花粉粒多数正常,花药能正常开裂、散粉,花粉粒在两种可育温度条件下碘染的败育率无差异,均约20%;花粉萌发势随温度升高而增加,A3017-310由60.7%增为71.5%,A3017-312由27.4%提高为63.1%;自交结实率为34.6%～113.7%(国际法)。 2.利用cDNA-AFLP技术,分析了YS型小麦温敏雄性不育系A3017不育(昼16℃/夜12℃)与可育(昼25℃/夜20℃)温度条件下不同发育时期幼穗的基因表达差异。64对引物组合获得差异片段1160个。统计分析表明,单核期表达的差异片段数最多,这一时期可能是育性转换的关键时期。对其中12个在不育或可育条件下表达的差异片段进行回收、克隆、测序,经BLAST序列比对分析,可育条件下的4个EST、不育条件下8个EST中的5个EST在GenBank具有高度同源序列,功能分析表明,它们与基因表达调控、物质和能量代谢及信号传导过程有关。 3.以人工气候箱控温条件下YS型小麦温敏不育系A3017的不育幼穗和可育幼穗为材料,分别构建了不育和可育条件下基因特异表达的抑制消减杂交cDNA文库。在不育和可育cDNA文库中分别随机挑选100个阳性克隆进行测序,共获得139条高质量的cDNA序列;经BLASTx序列比对分析,共获功能已知EST 78条。根据序列的BLASTx

【关键词】：小麦 温敏雄性不育系 基因差异表达 cDNA-AFLP SSH
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：S512.1
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