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对辣椒雄性不育系和保持系三羧酸循环过程中的关键酶——苹果酸脱氢酶(Malate dehydrogenase,MDH)基因在花蕾不同发育阶段中的表达进行研究,以探讨苹果酸脱氢酶基因的表达及其与雄性不育的关系。以湖南省农业科学院蔬菜研究所选育的辣椒胞质雄性不育系9704A和同型保持系9704B为材料,在盛花期取不同发育阶段的花蕾(1.造胞细胞增殖期,2.花粉母细胞减数分裂期,3.小孢子单核靠边期,4.成熟花粉粒期),提取RNA进行苹果酸脱氢酶基因表达的研究。辣椒花蕾总RNA的提取采用试剂盒,然后进行逆转录反应。根据GenBank上已报道的辣椒苹果酸脱氢酶基因(AM040268)序列,设计特异引物,进行基因的表达分析。MDH基因在辣椒胞质雄性不育系和保持系花蕾不同发育阶段的表达存在较大的差异。随着花蕾的不断发育,辣椒胞质雄性不育系9704A花蕾的MDH的表达水平先下降后上升,呈现一个"V"字型的变化趋势。在第1、第2阶段,MDH基因的表达水平不断下降,在第2阶段(花粉母细胞减数分裂期,败育开始期)的表达水平最低;随后MDH基因的表达水平表现为上升的趋势,在第4阶段表达水平达到最高值。而在保持系9704B花蕾中表现为在前3个阶段基本不变,而在第4阶段下降的趋势。在发育同一阶段的不同材料(辣椒胞质雄性不育系和保持系)之间,MDH基因的表达也存在一定差异:在花蕾发育的第1阶段(造胞细胞增殖期)和第3阶段(小孢子单核靠边期),MDH基因在材料间的表达水平基本一致;而在第2阶段和第4阶段则存在较大的差异:在第2阶段,辣椒胞质雄性不育系MDH基因的表达水平显著低于保持系,仅仅相当于保持系的70%;而在第4阶段,辣椒胞质雄性不育系MDH基因的表达水平显著高于保持系,相当于保持系的150%。苹果酸脱氢酶是真核细胞和原核细胞三羧酸循环过程中的关键酶之一,涉及线粒体能量代谢,苹果酸一天冬氨酸穿梭系统等。本研究结果表明:在花粉开始败育的阶段(花蕾发育的第2个阶段),辣椒胞质雄性不育系9704A的MDH基因的表达量显著低于保持系,表明雄性不育花蕾中MDH基因的表达受到抑制,影响了MDH酶的活性,造成能量的供应不足。