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利用细胞质雄性不育（CMS）生产杂交种是甘蓝型油菜（Brassica napus L.）杂种优势利用的主要途径之一,可显著提高油菜产量。目前国内油菜杂交种的胞质单一化情况突出,创制新的稳定的不育系/恢复系用于油菜杂交种生产,有利于拓宽当前油菜杂种优势利用的遗传基础。恢复基因的定位克隆以及育性恢复机理的解析,可加快该不育系/恢复系在油菜杂交种育种中的应用。本研究通过对由甘蓝型油菜芥菜细胞质雄性不育系WNJ01A及其恢复系Hui01杂交得到的F2群体进行形态学观察,并进行恢复基因的精细定位和克隆以及转录组测序分析等实验,对恢复基因调控的育性恢复机制进行解析。相关结果如下:1.对WNJ01A和Hui01的花器官进行形态观察,发现它们仅在花药形态上存在显著差异,Hui01的花药饱满且表面布满大量黄色花粉,其花丝长度略高于雌蕊,而WNJ01A的花药明显短小、白化且无花粉,其花丝长度显著短于雌蕊。此外,在春油菜区和冬油菜区进行多年多点（2010-2020）的育性调查,结果表明不育系WNJ01A的败育表型不受温度和光照的影响,始终保持彻底的雄性不育。2.对WNJ01A与Hui01杂交后代F1群体和自交后代F2群体进行单株育性调查,发现F1群体单株全部可育,F2群体中可育单株数与败育单株数的比例符合3:1（χc~2=0.5012,P=0.46）。综上结果表明Hui01可以完全恢复WNJ01A的育性,而且育性的恢复受单显性基因调控,该恢复基因位点命名为Rfw。对在F2群体中构建的可育DNA混合池（F-Bulk）和不育DNA混合池（S-Bulk）进行全基因组高通量测序和BSA-seq分析。通过比对分析甘蓝型油菜参考基因组Darmor-bzh,将恢复基因Rfw初定位在A09:27.62-33.87Mb区间,大小为6.25Mb。同时,对F2群体花蕾转录组数据进行BSR-seq分析,在95%置信区间值下将恢复基因Rfw定位在A09:29.7-33.2Mb区间,大小为3.5Mb。3.利用图位克隆对F2群体中4454株不育单株进行连锁分子标记基因型分析,将恢复基因的候选区间由0.8c M缩小到0.05c M。在恢复系Hui01构建的BAC文库中,对共分离标记TY21筛选到的阳性单克隆M36A7E6和M16A6E7（全覆盖精细定位区间）进行三代测序,获得了候选区间99.75kb的序列信息。4.利用FGENESH gene-finder进行分析发现在候选区间的28个预测基因中含有2个PPR家族基因PPR-Nd1:（ORF19）和PPR-Nd2:（ORF20）。PPR-Nd1对应参考基因组（An亚基因组）中的同源基因为Bna A09g46030D、Bra026882和Bju A044087,而PPR-Nd2的同源基因则对应Bra026884和Bju A044085。在CDS序列和氨基酸序列比对中发现2个PPR基因在非PPR motif和PPR motif均检测到了多个SNPs/In Dels的显著差异。利用p CAMBIA3301为骨架构建（PPR-Nd1、PPR-Nd2和PPR-Nd1+PPR-Nd2）转基因互补载体,以不育系WNJ01A为受体材料,借助油菜农杆菌遗传转化体系获得转基因阳性苗。花粉育性结果表明含有PPR-Nd1的阳性植株均表现可育表型,证实PPR-Nd1为WNJ01A CMS的育性恢复基因Rfw。5.对32个已知功能的线粒体基因进行RT-q PCR分析,发现参与线粒体电子传递链（mt ETC）通路中的18个基因在可育花蕾中显著性上调表达。而mt ETC调控了线粒体中的能量代谢途径,这表明不育系线粒体异常且不能提供花粉正常发育所需求的能量,导致植株花粉出现败育表型。6.对F2群体中的不育单株和可育单株花蕾（0-2mm）分别进行转录组和蛋白组测序。与不育花蕾相比,共鉴定到1679个DEGs（1023个上调表达和656个下调表达）。KEGG分析表明赖氨酸降解途径和苯丙氨酸代谢途径在上调DEGs中被显著性富集,角质、软木脂和蜡质的生物合成通路在下调DEGs中被显著性富集。鉴定到261个特异表达的DEGs（在不育花蕾和可育花蕾中分别有9个和252个）,对在可育花蕾中特异表达的DEGs做KEGG分析发现,泛素-蛋白酶体途径被显著性富集。在转录组和蛋白组的联合分析中共鉴定到17个共同上调表达的差异基因,其中发现Bna C04g00180D参与线粒体呼吸代谢途径。7.在转录组数据中鉴定到44个DEGs参与了花粉和花药的发育,如绒毡层、小孢子和花粉壁的发育。除了少数如POE1基因外,35个相关DEGs都在可育花蕾中上调表达。对DEGs做PPI分析,发现互作程度最高的4个hub基因（Bna A09g56400D、Bna A10g18210D、Bna A10g18220D和Bna C09g41740D）均属于RAD23d家族,该类基因可将泛素化底物传递给26S蛋白酶体。