【摘 要】
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Ogu萝卜细胞质雄性不育（Ogu CMS）是目前十字花科最好利用的细胞质雄性不育系之一,法国INRA和美国先锋公司先后从萝卜中找到了恢复系并申请了长期专利保护。本实验室前期多年多次利用芝麻菜给Ogu CMS油菜×芝麻菜杂交后代不育株进行授粉,在杂交后代中都观察到育性分离现象,说明芝麻菜细胞核中可能存在Ogu CMS育性恢复基因。由于芝麻菜与萝卜的亲缘关系比较接近,如果可以在芝麻菜基因组找到育性恢复
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Ogu萝卜细胞质雄性不育（Ogu CMS）是目前十字花科最好利用的细胞质雄性不育系之一,法国INRA和美国先锋公司先后从萝卜中找到了恢复系并申请了长期专利保护。本实验室前期多年多次利用芝麻菜给Ogu CMS油菜×芝麻菜杂交后代不育株进行授粉,在杂交后代中都观察到育性分离现象,说明芝麻菜细胞核中可能存在Ogu CMS育性恢复基因。由于芝麻菜与萝卜的亲缘关系比较接近,如果可以在芝麻菜基因组找到育性恢复基因,就可以打破上述专利,极大推动油菜杂交研究进程。本课题从三个方面进行研究:一、我们首先根据十字花科植物Rfo-like基因保守区段序列设计引物,获得了芝麻菜Rfo-like基因的保守区段序列;在此基础上设计引物,通过walking获得该基因的上下游序列并进而获得了芝麻菜Rfo-like基因的全长序列。对获得的芝麻菜Rfo-like基因分析发现该基因的下游区域相似度非常高,但是在上游区域的区别较大,为此我们根据获得的上游序列设计引物FP6和RP6,在不同品种芝麻菜基因组中进一步克隆。将所得的Rfo-like基因序列进行聚类,发现至少存在有三种上游序列。将获得的两种Rfo-like序列BJ4-1和BJ1-5构建到p Cambia2300-35S-NOS植物过表达载体上,通过农杆菌转化法侵染Ogu CMS甘蓝型油菜,待其花开观察育性恢复情况。二、利用芝麻菜Rfo-like基因内部序列引物,以Ogu CMS甘蓝型油菜×芝麻菜杂交后代DNA为模板,发现有6个单株（2株可育,4株不育）可以克隆出芝麻菜特有的、大小类似于Rfo-like基因的条带。我们准备进行克隆测序,然后与芝麻菜克隆得到的Rfo-like基因序列进行比对,并将其序列与其雄性育性对应,以确定育性恢复基因序列。三、以Ogu CMS青花菜388做母本,以北京芝麻菜为父本进行杂交,获得了30株属间杂种F1。从植株形态来看,部分植株形态介于两个亲本之间,但是更多的植株形态偏向父本芝麻菜,与母本Ogu CMS青花菜338区别很大。我们对这一结果的解释是,可能是在杂种F1胚胎发育过程中可能发生了母本染色体的消除,父本芝麻菜的染色体发生了加倍,但是具体机制还有待进一步研究。在Ogu CMS青花菜×芝麻菜杂种F1中,发现有一株在形态上非常接近父本芝麻菜。利用芝麻菜Rfo-like序列全长引物和序列内部引物分别进行PCR,得到大小符合预期的目的条带,克隆测序之后发现与之前得到的BJ1-5序列非常接近,从而确定该植株为真实杂种。后期准备用更多的芝麻菜品种与之进行回交,以测定芝麻菜对Ogu CMS的恢复能力。
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