高等植物中普遍存在的细胞质雄性不育(CMS)在粮食及蔬菜作物杂种优势的利用中广泛用来生产杂交种,因而有着极其重要的理论及经济价值。已确定油菜、大白菜Polima CMS与线粒体orf224-atp6密切相关,多个油菜、大白菜Polima CMS的恢复基因也已被克隆,但其不育、育性恢复的分子机制尚无报道。油菜Polima CMS不育系的线粒体orf224-atp6共转录产物分子量较大(2.0,2.2kb),杂种F1恢复育性后,部分转录产物降解产生新的1.3,1.4kb片段,而保持系、恢复系的atp6转录产物均为1.1kb。本论文对orf24-atp6在Polima CMS中的作用进行初步研究,特别是orf24的完整性对下游aip6 mRNA翻译的抑制作用,及orf224本身或者其降解产物是否可产生雄性不育进行探讨。构建了与GUS基因融合的orf224的全长,及3’端的未知来源片段的真核表达载体,转化拟南芥获得阳性植株。通过GUS染色直观判断of224及其片段对其翻译的影响,结果表明截短的orf224比全长序列对GUS的翻译抑制作用减弱;orf224基因全长转拟南芥并不能引起雄性不育,但其截短的3’端却可导致高度雄性不育。本文对雄性不育株不同花期形态、发育(花药切片)、基因表达等方面进行研究,探究其与Polima CMS的关系。对大白菜Polima CMS的不育株及育性恢复株进行了活性氧水平、ATP水平以及育性基因表达等方面进行研究,DAB和NBT染色发现不育系比保持系在开花初期H2O2含量及超氧阴离子含量均有提高,而ATP的含量均显著低于保持系。因此也初步证实了导致Polima CMS产生的重要原因很可能是在开花初期不育系花药发育过程中ATP含量相对不足引起的。对比我们克隆到的Polima CMS育性恢复基因和已经报道的油菜、大白菜育性恢复基因,并通过对F2代可育株和不育株PPR基因的测序及对不育系的转化,可确定我们获得的恢复基因突变位点最少,位置较为保守,能完全恢复Polima CMS不育系的育性,其形态、发育完全正常。对恢复基因作用orf24-atp6的分子机制研究也正在进行。