本研究通過篩選擬南芥Ac-Ds突變體庫,獲得一種雄性不育突變體male sterile 1424 （ms1424）。與野生型相比, ms1424的角果短小、種子數(shù)少、莖稈明亮。ms1424花粉的亞歷山大紅染色正常,而花粉體內(nèi)、體外萌發(fā)結(jié)果暗示其花粉與柱頭的互作有異常。遺傳分析顯示ms1424的表型由隱性單基因控制。高通量測序和圖位克隆將突變基因定位到Chr1:387247～463498,位于該區(qū)間的CER1的突變表型與ms1424相似,而遺傳等位雜交實驗表明ms1424是cer1的等位突變。進一步的分子實驗揭示ms1424缺失了一個6 216 bp的DNA片段（包括CER1的3 084bp）。與多數(shù)cer1突變體的特性相同, ms1424在相對濕度為50%～70%和大于90%環(huán)境下分別表現(xiàn)為嚴重不育和正常可育,這說明ms1424是濕度條件型雄性不育。綜上,本研究報道了一個新的擬南芥濕度條件型雄性不育材料。 

【文章來源】：植物生理學報. 2020,56(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：12 頁

【部分圖文】：

單角果種子數(shù)的對比

如表2所示,F2代的分離比即具有ms1424表型的植株數(shù)(角果短小且莖稈亮綠)與具有野生型表型的植株數(shù)符合孟德爾分離定律(1:3,P<0.05),表明ms1424的表型由單個隱性基因的突變所導致。表型觀察的結(jié)果顯示,與野生型相比(圖1-D和F),ms1424的雄蕊的外部形態(tài)、花藥和花粉粒均無異常(圖1-E和G)。這些結(jié)果將ms1424的育性缺陷進一步鎖定在花粉的授粉受精環(huán)節(jié)。之后,我們發(fā)現(xiàn)該ms1424的花粉在體外的培養(yǎng)基上可正常萌發(fā)(圖2-F和G),而在柱頭上時則出現(xiàn)明顯萌發(fā)異常。如圖所示(圖2-H～J),歷經(jīng)3 h后絕大多數(shù)ms1424的花粉仍然不能伸出花粉管,即ms1424的花粉在柱頭上的萌發(fā)有異常。綜合遺傳和表型分析,我們得出ms1424的不育和莖稈亮綠的表型是一對連鎖的隱性性狀,而柱頭及相應的花粉萌發(fā)環(huán)境與培養(yǎng)基及相應的花粉萌發(fā)環(huán)境的差異造成了ms1424花粉在柱頭上的萌發(fā)異常,但是可在體外培養(yǎng)基上順利萌發(fā)。圖2 花粉的體外萌發(fā)和體內(nèi)萌發(fā)

花粉的體外萌發(fā)和體內(nèi)萌發(fā)


本文編號：3026025