玉米C型胞质互作雄性不育系的不育机理及恢复性研究

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有 ap 一 C, 以认 为 ap 一 C 可 能 与 C 组 C t6 所 t6 MS
异 常的转 录本 和 翻译 产物 , 而 干扰 线 粒 体 正常 从 功 能的发 挥 ,并最终 导 致雄 性 不育 。C型胞 质 ] 互作 雄性 不育 是 C、 、 S T三 种 不育 类 型 中 遗传 关
想。
关键词 : 玉米 ; 型胞 质 ; 性 不育 系 ; 育机 理 ; 复 性 C 雄 不 恢
C 型 不 育 系 来 自 巴 西 的 玉 米 品 种 C ara h ru ,
出一 条谱带 , Xh 用 oI和 S maI也 可 以将三 个 亚 组 区别开来 。郑用琏 等 (9 1 以 Mo 7 1 7为核 19) l 、0
开放 阅读框 ( 未知来 源 的 4 1 核苷 酸组成 ) 由 4 个 和 截 短 了 的 ap t6基 因 。 此 嵌 合 基 因 由 来 源 于 ap t9
的启 动子所控 制 , 与正 常 的 ap 相 比少 了 N段 的 t6 2 3个氨 基 酸 。由于 C—C MS的线 粒 体 中没 有 其 他拷 贝的 ap t6存 在 , 与编 码 ap t6蛋 白有 关 的 只
分子机 制
胞质 互作雄 性不 育是 由核基 因和细胞 质基 因
相 互 作 用 而 产 生 的 , 基 因 和 线 粒 体 基 因 的互 作 核 导 致 了 花 粉 粒 的 不 正 常 发 育 【 。 线 粒 体 基 因 组 分 3 ] 子 问 重 组 产 生 正 向 或 反 向 重 复 序 列 , 是 产 生 不 这 育 相 关 基 因 的直 接 原 因 。这 些 嵌 合 基 因往 往 产 生
孢 子 体 时 期 , 期 早 , 育 完 全 , 究 越 来 越 受 到 时 败 研
在 C组胞质 的线 粒体 中 , we ( 9 1 发 现 De y 1 9 ) 有嵌 合 基 因存 在 , 目前 研 究 的 主 要 有 ap 一C、 t9
ap 一C 和 C X1 C。 ap 一 C 的 5 3的 侧 翼 t6 O 1一 t9 和 都 有 重 组 事 件 发 生 , 5 编 码 区 到 转 录 起 始 点 从 非 前 加 入 不 同 的 启 动 子 , 码 区 不 变 , 影 响 ap 编 不 t9 的转 录 。C X O Ⅱ一 C 由 ap t6基 因 编 码 区 的 一 部 分
背 景 对 CI、 CⅡ、 CⅢ 胞 质 亚 组 的 两 套 同 核 异 质
其 不育性 稳 定 , 粉 败 育 彻底 。根据 mt NA 的 花 D
酶 切图谱 C型胞质 初 步分 为 C I( 、 C) CⅡ( B 、 R
B B和 E 、 ( S 三 个 亚 组 L 。 自 l 7 ) CⅢ E ) 1 ] 9 0年 玉 米 T 型 小 斑 病 爆 发 后 , 米 T 型 胞 质 互 作 雄 性 不 育 玉 系 已基 本 在 生 产 上 停 止 应 用 , C 型 不 育 稳 定 性 而
重 视 。因而 C 型胞 质 互 作 雄 性 不 育 系 有更 大 的
应 用潜力 。C型 不育 系 的恢 复是 非 常 复 杂 的 , 其
不 育机理 和恢 复性 的理论 研 究 没有 完 全 透彻 , 其 亚 组 之 间 的 区别 也 不 清 楚 。
1 C 型 胞 质 互 作 雄 性 不 育 系 不 育 的
与 C XI 因重 组 而 成 , 疫 学 实 验 证 明 其 产 物 O 1基 免 和正 常的 CX1大小 和 功 能相 似 。ap 一C嵌 合 O I t6 基 因引起研究 者 的高 度 重视 , 是 三 个基 闪部 分 它
序 列 的 融 合 产 物 , 源 于 ap 来 t 9基 因 的 5端 区 段 、

西




2 1 () O l 2

综述 ・
玉 米 C型胞 质互 作 雄 性 不育 系 的不 育机 理 及 恢 复性 研 究
张增 川 , 素芬 , 尹 李 勤 。 德 祥 。 海 军 龙 徐 ( 中 市 农 业 科 学研 究所 , 西 汉 中 7 3 0 ) 汉 陕 2 0 0
摘 要 : 文章 主 要 从 分 子 机 制 、 胞 学 和 恢 复性 机 理 三 方 面 对 c 型 胞 质 互 作 雄 性 不 育 系进 行 了 阐述 。 细 以期 全 面总 结 这 三 方 面 的研 究成 果 , c型 不 育 系的 进 一 步研 究和 应 用提 供 理 论 参 考 . 时提 出研 究 的 的进 一 步 设 为 同
R 、 B、 和 E BB E S共 5种 不 同 C组 C MS C t— ( yo
pami MaeS eit) 料 的 mt A 进 行 了 研 l s c l tr i 材 ly DN
究 , 据 mt NA 的酶 切 图谱 将 玉米 雄 性 不育 胞 依 D
质 初 步 分 为 C I( 、 ( B 、 B 和 E) CⅢ C) C I R 7 [ B 、 ( S 三 个 亚 组 [ 。 由 HidI的 酶 切 图 谱 表 明 , E ) 5 J n l I C I亚 组 较 CⅡ亚 组 缺 少 一 条 带 , CⅢ 较 C I多 而
系 最 复 杂 的 。 P ig等 ( 9 0 对 不 同 来 源 的 C、 r n 18 )
的胞 质育性有关 。ap 一C 的全 基 因序 列 已经 测 t6 出, 体 为 : AAT 具 GT TAG C TG TT A C AGC Gl 、 。
G TCTG CAT GT A TGG CA GT TCA A (T A TC A
C MS材料 研 究 发现 , 性 稳定 性 具 有 明 显差 异 , 育
研 究 表 明胞 质 亚 组 育 性 基 因 与 核 基 因互 作 方 面 的
差 异 可 能 是 影 响 雄 花 不 育 稳 定 性 的 遗 传 因 素
之一[ 。
接 近 T 型[ , 于 孢 子体 雄 性 不 育 , 育发 生 在 2 属 ] 败
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