大白菜雄性不育系RC7育性相关基因克隆与特性分析

根据orf138的保守序列设计引物,以大白菜萝卜胞质雄性不育系RC7的mtDNA为模板进行PCR扩增,扩增出大小为588 bp的特异条带,该片段在叶片和花蕾中均有表达,没有转录后加工,可编码75个氨基酸,定名为orf75。同源性分析结果表明:orf75推导的氨基酸序列N末端与萝卜Ogu CMS所具有的ORF138一致性为100%,有28个氨基酸完全相同,C末端与钾依赖钠钙交换蛋白-1一致性为54%。初步认为,orf75可能是orf138与钾依赖钠钙交换蛋白-1的编码基因发生重排产生的新的开放阅读框。RC7的不育性与Ogu CMS具有相似性。该588 bp片段还可编码1个含有1个疏水基团和1个跨膜区的67aa的蛋白片段,定名为orf67,属可溶性蛋白。     

大白菜碳酸酐酶基因的克隆与序列分析

以大白菜雄性不育系和保持系花蕾差异表达片段EST H9为信息探针,在GenBank数据库中进行同源EST序列检索,并对亲缘关系近的同源EST序列进行拼接,得到大白菜EST H9的5'-cDNA序列.根据拼接组装所得的5'-cDNA序列,进行3'-RACE引物的设计,经RACE扩增、测序,获得了大白菜α-碳酸酐酶3基因的cDNA全长序列并将其登录到GenBank(登录号为GU143061),命名为BrACA3.该cDNA全长998 bp,编码270个氨基酸.同源分析显示该cDNA序列推导的氨基酸序列与拟南芥α-碳酸酐酶3一致性达78%.氨基酸序列分析表明,该蛋白具备跨膜功能,在第19和20个氨基酸之间存在一个信号肽序列,存在丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸磷酸化位点.在大白菜花蕾败育过程中α-碳酸酐酶3基因不表达,只在保持系B7的大花蕾时期表达.     

大蒜不同品种蒜薹发育的解剖学研究

通过形态观测和石蜡切片法,比较了2个大蒜品种的蒜薹发育和解剖结构。结果表明：（1）“陇县火蒜”比“改良蒜”蒜薹的表皮细胞形状规则,排列致密;角质层较薄;（2）“陇县火蒜”比“改良蒜”蒜薹表面的气孔数量少,但开张度大;分泌细胞出现早、体积大、数量多;维管束数量少、直径小;（3）“陇县火蒜”蒜薹髓细胞卫多边形,髓细胞间隙率小,而“改良蒜”蒜薹的髓细胞呈椭圆形,髓细胞间隙率大。     

大白菜胞质雄性不育系RC7及其保持系的细胞学和蕾期基因表达差异分析

以大白菜雄性不育材料RC7及其保持系B7为材料,通过对两材料花药发育过程进行细胞学观察,并利用cDNA-AFLP技术分析两材料花蕾的基因表达差异,以明确RC7发生雄性败育的时期和方式,为大白菜CMS的分子机理研究提供依据。结果显示:(1)细胞学观察发现,大白菜雄性不育材料RC7及其保持系B7的小孢子母细胞减数分裂属同时型,小孢子在四分体中的排列属四面体型,保持系B7花药的绒毡层属于腺质型;不育材料RC7在四分体时期绒毡层细胞内出现大的液泡,呈现败育征兆,单核期绒毡层解体,中层退化,小孢子核开始解体、败育,属于单核花粉败育型。(2)对两材料蕾期基因的cDNA-AFLP差显比较分析表明,共获得了23条阳性差异片段,其中在不育系RC7花蕾中特异表达的有8条,在保持系B7花蕾中特异表达有10条,两系中共有条带5条。(3)对不育系中特异表达的8条谱带进行Blast搜索发现,H1与拟南芥光合反应蛋白基因有较高的一致性,H26与拟南芥钙调磷酸酶类磷酸酯酶家族蛋白质的部分序列存在90%的一致性,属于细胞信号转导基因;对来自保持系的10条谱带的差异片段功能以及一致性进行比对分类发现,它们包括糖代谢基因、蛋白质的合成与运输基因、乙烯诱导基因、电子传递和能量途径基因、未知或假定蛋白等。研究表明,大白菜雄性不育材料RC7可能是由于绒毡层细胞液泡化和径向肥大,小孢子受挤压后破裂降解,不能形成正常的成熟花粉粒而败育;乙烯诱导基因(H29)在保持系中特异表达,在不育系中沉默,表明不育系中缺乏乙烯相关基因。