拟南芥雄性不育突变体ms1142的遗传定位和功能分析

【摘要】： ms1142是经EMS诱变野生型拟南芥群体筛选得到的一株雄性不育突变体。与野生型相比,ms1142突变体的果荚短小,不含种子。遗传分析表明该突变体表型为隐性单核基因突变所致。利用图位克隆的方法将MS1142基因定位于拟南芥基因组第一条染色体的BAC克隆F16P17上44kb区间内。对该区间的基因进行了生物信息学分析预测并结合测序,结果发现有一个基因(AT1G62940)的一个碱基生了改变,导致了该基因所表明的蛋白的第232位氨基酸由脯氨酸变为亮氨酸。遗传互补实验和等位分析实验的结果证实了就是该基因的突变导致了ms1142突变体的雄性不育。组织切片观察结果发现在花药发育过程中,从第八期开始,突变体小孢子开始破裂,最后成熟的花粉囊中没有完整的花粉粒,只有一些碎片。扫描电镜观察结果也显示突变体花药中小孢子外壁异常且有破裂。而且,透射电镜分析结果表明小孢子不能正常沉积孢粉素因而没有规则的外壁结构。Real-time PCR和双突变实验结果显示MS1142基因作用在AMS的下游,而且原位杂交实验结果表明MS1142基因和AMS基因之间是间接的上下游关系。以上结果说明MS1142基因在小孢子的发育及花粉外壁形成过程中起重要作用。