發(fā)布時間：2020-06-13 17:29

【摘要】：甘藍(lán)型油菜隱性核不育系7365A是由兩個位點控制的復(fù)等位遺傳模式(BnaMs3/Bnams3,Bnams4a/Bnams4b/Bnams4c),其中BnaMs3和Bnams4a為恢復(fù)基因,Bnams4b為不育基因。Bnams4b會導(dǎo)致油菜雄蕊退化,不能產(chǎn)生成熟的花粉,BnaMs3則能恢復(fù)這種不育的表型,而且這種遺傳模式在擬南芥也同樣的適用。研究認(rèn)為Bnams4a是在轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)控Bnams4b表達(dá),BnaMs3是在蛋白水平上與Bnams4b互作。BnaMs3的進(jìn)化分析和遺傳轉(zhuǎn)化實驗表明,BnaMs3是一個功能獲得性變異基因,而且功能獲得變異位點可能存在功能結(jié)構(gòu)域TPR和Hop的六個氨基酸殘基內(nèi)。本研究利用CRISPR/Cas9技術(shù)對編碼與BnaMs3和Bnams4b都互作蛋白的基因A41進(jìn)行編輯,對BnaMs3的作用機(jī)理進(jìn)行初步探究。另一方面對BnaMs3的六個預(yù)測功能變異位點定點突變,結(jié)合轉(zhuǎn)有Bnams4b不育材料,探究BnaMs3的功能變異氨基酸位點和功能結(jié)構(gòu)域。主要研究結(jié)果如下:1 A41基因編輯A41是編碼通過酵母雙雜實驗篩選到的與BnaMs3和Bnams4b都互作蛋白的基因,A41有蛋白酶抑制劑功能報道,猜測它參與了BnaMs3恢復(fù)Bnams4b的過程。對野生型擬南芥的A41基因CRISPR編輯,結(jié)果獲得了純合A41編輯并且無轉(zhuǎn)基因的植株。通過雜交方式轉(zhuǎn)入BnaMs3和Bnams4b都存在的植株中,結(jié)果并沒有得到預(yù)期關(guān)于育性改變的表型,推測A41可能并沒有參與BnaMs3恢復(fù)Bnams4b的過程。2 BnaMs3功能變異氨基酸位點探究針對預(yù)測的六個BnaMs3功能變異氨基酸位點,分別構(gòu)建六個BnaMs3的定點突變表達(dá)載體轉(zhuǎn)化野生型擬南芥,并與轉(zhuǎn)有Bnams4b的擬南芥雜交。對后代的表型觀察和醋酸洋紅染色結(jié)果表明,BnaMs3的321氨基酸位點突變之后,BnaMs3失去恢復(fù)功能,推測該氨基酸突變之后改變了BnaMs3的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),從而影響了BnaMs3的功能。3 BnaMs3在轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)控Bnams4b的表達(dá)定點突變結(jié)果表明,在結(jié)構(gòu)域TPR上的一個氨基酸變異,會導(dǎo)致BnaMs3失去恢復(fù)功能。TPR蛋白在質(zhì)體發(fā)育和基因表達(dá)上有重要功能,參與了質(zhì)體的RNA剪切。q RT-PCR結(jié)果表明,BnaMs3降低了Bnams4b表達(dá)水平。推測BnaMs3是在轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)控Bnams4b的表達(dá),BnaMs3作為TPR蛋白,恢復(fù)了質(zhì)體的RNA剪切缺陷,從而解除了Bnams4b對質(zhì)體的破壞使得育性恢復(fù)。
【圖文】：

華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018 屆碩士研究生學(xué)位（畢業(yè)）論文株也表現(xiàn)為可育。根據(jù)這種遺傳模式，提出了三系化雜交育系，可以減少大面積制種時需要人工拔出 50%可育株的麻煩等（2010，2012）對 9012A 不育基因精細(xì)定位，并且結(jié)合分實驗結(jié)果表明，細(xì)胞核雄性不育系 9012A 的不育受到 2 對BnRf）。在 BnMs3 位點處有一對等位基因，顯性可育基因 Bnms3；在 BnRf 位點處有三個等位基因，恢復(fù)基因 BnRfa、不基因 BnRfc，其中顯隱關(guān)系為 BnRfa>BnRfb>BnRfc（Dong e傳模式，提出了新的隱性核不育 9012A 三系化制種模式（圖

Xia 等（2016）通過對不育基因 Bnams4b的定位以及田間遺傳學(xué)實驗解釋了 7365AB 的遺傳模式（圖1.2A）。它是由兩個位點控制的復(fù)等位遺傳模式，一個是位于 N19 連鎖群上的BnaMs3/Bnams3（BnaC9.Tic40/BnaC9.tic40），另一對是位于 N7 連鎖群的復(fù)等位基因 Bnams4a/Bnams4b/Bnams4c。其中 BnaMs3 和 Bnams4a為恢復(fù)基因，，Bnams4b為不
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S565.4

【相似文獻(xiàn)】

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1 郭翔;甘藍(lán)型油菜7365恢復(fù)基因BnaMs3作用機(jī)理研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

本文編號：2711503