水稻线粒体atpA基因的克隆及其与细胞质雄性不育的关系

本研究以水稻BT型细胞质雄性不育系秋光和相应的保持系秋光为材料，提取线粒体DNA，用限制性内切酶完全酶解，以玉米线粒体atpA基因和波菜叶绿体atpA基因作为探针，进行分子杂交，将保持系线粒体atpA基因定位在3.5kb的Bam HI酶切片段上，并且以pBR322为载体，克隆了这一片段，另外，在Bam HI完全酶解普带的杂交结果中，不育系线粒体基因组中有两条阳性杂交带，分别是3.5kb和2.9kb，而保持系线粒体基因组中只有3.5kb一条阳性杂交带，因而认为水稻不育系线粒体基因组中可能有两个atpA基因拷贝，而相应的保持系线粒体基因组中只有一个atpA基因拷贝。     

水稻线粒体atpA基因的克隆及其与细胞质雄性不育的关系

本研究以水稻BT型细胞质雄性不育系秋光和相应的保持系秋光为材料,提取线粒体DNA,用限制性内切酶完全酶解,以玉米线粒体atpA基因和波菜叶绿体atpA基因作为探针,进行分子杂交,将保持系线粒体atpA基因定位在3.5kb的Bam HI酶切片段上,并且以pBR322为载体,克隆了这一片段,另外,在Bam HI完全酶解普带的杂交结果中,不育系线粒体基因组中有两条阳性杂交带,分别是3.5kb和2.9kb,而保持系线粒体基因组中只有3.5kb一条阳性杂交带,因而认为水稻不育系线粒体基因组中可能有两个atpA基因拷贝,而相应的保持系线粒体基因组中只有一个atpA基因拷贝。     

向日葵CMS育性恢复的研究

向日葵细胞质雄性不育（Ｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃｍａｌｅｓｔｅｒｉｌｉｔｙ,ＣＭＳ）育性恢复的机理是非常复杂的。运用遗传学和分子生物学方法,分析了具代表性的４种不同细胞质类型的ＣＭＳ育性被恢复的频率和２０种向日葵自交系对１９种ＣＭＳ的恢复能力及个别ＣＭＳ植株自发恢复的原因。实验结果表明,４种ＣＭＳ品系育性被恢复的频率分别为５８．８％．５６．３％．１１．８％和０％．２０种自交系的恢复力为５．９－７５．０％。部分ＣＭＳ品系和大多数自交系含有恢复基因,恢复基因的数量及类型决定了ＣＭＳ品系被恢复的程度及自交系的恢复能力。同时,提出并证实了线粒体不育基因变异是导致ＡＲＧ１ＣＭＳ植株自发恢复育性的主要原因。     

植物细胞质雄性不育的分子机制研究

当植物不能产生有功能的花粉时,称为雄性不育。它可能由核基因决定,也可能由细胞质基因决定。前者称为核雄性不育,后者称为细胞质雄性不育。细胞质雄性不育（ｃｙｔｏ－ｐｌａｓｍｉｃｍａｌｅｓｔｅｒｉｌｉｔｙ,ＣＭＳ）是一种母性传递的遗传性状,其遗传方式不符合...     

向日葵1049自交系细胞质雄性不育恢复性的遗传

对从我国向日葵地方品种中选育出的1049自交系的雄性不育恢复性进行了遗传分析,表明所研究 的细胞质雄性不育系为抱子体不育、育性恢复毯因对雄性不育基因为显性,四个组合F：代花粉育性分 离情况,可育比不育符合3:1的理论比例,回交世代的分离比例符合1:10     

基因加倍对棉花线粒体atpA基因RNA编辑率的影响

植物线粒体基因组中存在RNA编辑（C-U）现象,且有完全编辑和部分编辑之分。棉花细胞质雄性不育（cytoplasmic male sterile,CMS）系和保持系线粒体基因组中atpA基因各有两个拷贝,存在基因加倍现象,但atpA基因加倍对其RNA编辑率的影响尚不清楚。通过Southern blot、染色体步移技术确定出该基因每个拷贝具体的DNA序列,发现一个拷贝是完整的,一个拷贝是截短的。用RT-PCR、环化RT-PCR方法扩增出每个拷贝相应的cDNA,结果表明：棉花CMS系和保持系atpA基因完整拷贝和截短型拷贝都转录。完整拷贝、截短型拷贝中分别存在6、4个RNA编辑位点。完整拷贝6个RNA编辑位点在保持系中的编辑率都是100%;在CMS系中编辑率分别是100%、85%、100%、92%、100%、100%。截短型拷贝4个位点在保持系中的编辑率分别是55%、37%、55%、27%;在CMS系中编辑率分别是100%、90%、100%、100%。据此推测截短型拷贝在保持系中承受选择压较小,很可能已失去功能;而在CMS系中仍承受较大选择压,很可能具有新的功能。     

水稻线粒体基因组与细胞质雄性不育研究进展

水稻线粒体基因组与细胞质雄性不育研究进展涂朱英国（武汉大学生命科学院,武汉４３００７２）ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＲｉｃｅＭｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌＧｅｎｏｍｅａｎｄＣｙｔｏｐｌａｓｍＭａｌｅＳｔｅｒｉｌｉｔｙＴｕＪｕｎＺｈｕＹｉｎｇｇｕｏ（Ｃｏｌ...     

红莲型细胞质雄性不育水稻线粒体atp6基因转录本的编辑位点研究

以红莲(HL)型水稻细胞质雄性不育系A、保持系B及杂种一代F1为材料,首次比较研究了红莲型水稻线粒体atp6基因转录本的编辑位点及各位点的编辑频率.结果表明atp6基因的转录本有18个编辑位点,其中有15个发生在密码子的第一和第二位点上,这些位点的编辑最终会导致氨基酸种类的变化.18个编辑位点在A、B和F1中没有差异,但各位点的编辑频率在引入了核恢复基因的条件下发生了较大的变化,完全编辑的比例增加.这些结果首次证明HL型细胞质雄性不育与线粒体atp6转录本的编辑有一定相关性,编辑不充分的转录产物最终会干扰线粒体功能的正常发挥.     

普通小麦细胞质雄性不育系及其保持系线粒体DNA的RAPD分析

应用随机扩增多态ＤＮＡ（ＲａｎｄｏｍａｍｐｌｉｆｉｅｄｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃＤＮＡｓ,ＲＡＰＤ）技术,对普通小麦细胞质雄性不育系（Ａ）及其保持系（Ｂ）线粒体基因组（ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌｇｅｎｏｍｅ）的指纹图谱进行了分析。共使用引物４１个,其中２０个引物得到了扩增产物,部分引物扩增结果表现多态性。说明线粒体ＤＮＡ（ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌＤＮＡ,ｍｔＤＮＡ）序列在不育系和保持系之间存在差异,进一步明确了小麦细胞质雄性不育（ｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃｍａｌｅｓｔｅｒｉｌｅ,ＣＭＳ）与ｍｔＤＮＡ的关系。     

马协型水稻细胞质雄性不育系线粒体基因组的变异与功能的研究

马协型水稻细胞质雄性不育系是近年培育并广泛应用的一种新型不育系。利用Southern blot、Northern blot和Blue-native PAGE电泳等技术对其线粒体基因组的变异和功能进行研究,分析其雄性不育的分子机理。发现其不育系线粒体基因组中除有一个正常的cox2基因外还存在一个多余的拷贝,且分别转录成不同的转录本。Blue-native PAGE电泳显示,不育系线粒体呼吸链复合物IV的活性明显低于保持系。     

玉米S型CMS线粒体DNA R区及其orf77的表达研究

玉米S型CMS胞质育性基因被认为与其线粒体DNA高频重组R区相关。在多种S胞质不育材料中都观察到R区DNA的重组及其转录产物的变化。R区含orf55和orf77两个开放阅读框,其中orf77有3段与atp9同源。选用R区全长1．65kb DNA探针、254bp的orf77 DNA探针以及另外3个线粒体基因atp9、atp6和coxⅡ为探针,进行了Northern分析。研究发现：orf77与R区共转录;在不同核背景的S-Rf3rf3基因型试材的雄穗小花中,这两个探针均检测到2．8,1．6,1．1,0．9,0．7及0．4kb共6个转录本,而在恢复基因杂合的S-Rf3rf3基因型植株的雄穗小花中,2．8,1．6kb 2个转录本表达量减少或消失,1．1,0．9,0．7及0．4kb转录本则没有明显变化;另外T、C胞质材料的雄穗小花中则只检测到1．1,0．9,0．7及0．4kb4个转录本,没有2．8,1．6比2个转录本。以atp9为探针的Northern分析证明,所有以R区orf77为探针所检测到的1．1,0．9,0．7及0．4kb转录本实际上为atp9基因的转录产物,只有2．8,1．6kb的转录本为RNA区/orf77所特有。另外,atp6和coxⅡ探针在所有实验材料中均只检测到1种转录本,未发现RNA表达的差异。研究结果说明atp,atp6和coxⅡ基因与玉米S—CMS的形成没有关系,而R区或其中orf77是玉米S型CMS胞质育性基因的重要候选基因。     

栽培大豆中一个线粒体atp6基因的分离与鉴定(英文)

线粒体ATP酶 (mtATPase)复合体在高等植物生命活动中起重要作用。从栽培大豆 (Glycinemax (L .)Merr.)中分离鉴定了一个新的mtATPase第六亚基 (EC 3.6 .1.34 )基因 (atp6 ) ,它编码具 2 2 3个氨基酸的ATP6亚基 ,是所有已克隆的atp6基因中最短的一个 ,并把它命名为atp6copy3(atp6_3)。通过对 9种栽培大豆的PCR分析及序列分析表明atp6_3广泛存在于栽培大豆中。以atp6_3为探针对大豆重组近交系的RFLP分析初步表明栽培大豆线粒体有父性遗传的可能性。水杨酸处理明显抑制atp6的表达 ,并对其可能作用进行了讨论     

Isolation and Characterization of a Mitochondrial atp6 Gene from Soybean (Glycine max)

Mitochondrial ATPase (mtATPase) complex plays vital roles in higher plants. It consists of a few subunits. In the present study, a new copy of the mtATPase subunit 6 (EC 3.6.1.34) gene (atp6) was cloned and characterized from Glycine max (L.) Merr., which has the shortest opening reading frame of 223 amino acids in all organisms examined and designated as the atp6 copy3 (atp6 -3). PCR amplifications of the atp6-3 from 9 soybean cultivars combined with sequencing analysis suggested its wide occurrence in G. max. RFLP analysis of a RILs population implied that paternal inheritance of the atp6 -3 might occur in G. max at undetermined frequency. Under salicylic acid (SA)-treated condition, the expression of the atp6 gene was significantly inhibited. The possible role of this inhibition was discussed.     

Mapping and Genetic Characterization of Loci Controlling the Restoration of Male Fertility in Ogura CMS Radish

Three Raphanus populations (BC1, F2 and R8) each segregating for the restoration of Ogura CMS were used tomap restorer loci. The three restorer loci, Rf1, Rf2 and Rf3, each exhibited dominant restoring alleles and wereeach mutually epistatic. Rf1 was mapped to the upper region of Rs1 using data from each population. Rf2 wasmapped to the middle of Rs2 using both the F2 and R8 populations. Rf3 was mapped to the upper region of Rs7using the R8 population. The marker analysis and linkage mapping of the BC1 and F2 populations were describedpreviously (Bett and Lydiate, 2003). Scoring at 114 marker loci in R8 population allowed a new map ofthe Raphanus genome to be integrated with the consensus map. The complex genetic control of the restoration ofOgura CMS in Raphanus is compared with the more simple genetic control of this trait previously described inB. napus. Markers linked to each of the three restorer loci will allow the routine generation and verification ofdefined restorer and maintainer lines for various combinations of defined restorer loci. Although the restorationof Ogura CMS in Raphanus probably involves additional loci, the identification of three loci and diagnosticmarkers for each provides a solid foundation for the development of a holistic model for the genetic control ofthis trait through mapping in additional populations.     

甘蓝型油菜pol CMS育性恢复基因对orf224/atp6的转录调控

用 10个线粒体基因探针对波里马细胞质雄性不育 (polimaCMS)三系 1141A(pol) ,1141B(nap)和 1141R(pol)的花蕾线粒体RNA进行了Northern检测。结果表明 ,只有 3个探针atp6、orf2 2 4和orf2 2 2检测到转录本的差异。atp6在可育的 1141B中只转录产生一个丰度很高的 1 1kb转录本 ,在雄性不育的 1141A和pol胞质恢复系 1141R中 ,这个转录本的丰度明显减少并出现了分子量较大的 2个转录本 2 2kb、1 9kb转录本。与 1141A相比 ,恢复系1141R的 2 2kb和 1 9kb转录本丰度明显减少 ,并伴随着两个新的转录本 1 4kb和 1 3kb。表明orf2 2 4 atp6的表达与polCMS有关 ,并且其转录受到恢复基因Rfp的调控。同时通过对杂种F1 ( 1141A× 1141R)与另一个恢复系RS35 (pol)的比较证实 ,Rfp对orf2 2 4 atp6的调控与Rfp纯合与否无关。orf2 2 4 atp6在 1141A的苗期叶片中还转录产生育性恢复特异的 1 4kb转录本 ,这可能与细胞核基因型和相对低温条件有关。     

Genomic Recombination of the Mitochondrial atp6 Gene in Arabidopsis thaliana at the Protein Processing Site Creates Two Different Presequences

In the mitochondrial genome of the flowering plant Arabidopsisthaliana the atp6 open reading frame is located on the borderof one of the repeats resulting in two copies with differentpresequence extensions. The two presequences of 135 and 97 aminoacids respectively show no similarity to each other, while themature protein sequences are identical. Both preproteins aremost likely synthesized in Arabidopsis mitochondria from promoterelements upstream of each copy. The presence of two arrangementsin the mitochondrial genome of fertile Arabidopsis plants suggeststhis recombination to be unrelated to a cytoplasmic male sterilephenotype. This recombination precisely at the mature proteinterminus is reminiscent of the domain shuffling model in proteinevolution.     

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。