茄子雄性不育的生化分析與分子生物學(xué)研究.pdf

1、高等植物雄性不育是一種普遍的生物學(xué)現(xiàn)象,利用雄性不育系作母本生產(chǎn)雜種一代可以省去人工去雄的過程,降低生產(chǎn)成本,提高雜種純度。因此長期以來,雄性不育系成為國內(nèi)外學(xué)者的研究重點。
　　本文對茄子(Solanum melongena L.)雄性不育株“正興1號”和可育株作了如下幾個方面的研究。
　　一、茄子雄性不育株的組織培養(yǎng)研究 茄子雄性不育株的愈傷組織誘導(dǎo)與2,4-D和6-BA的濃度有關(guān),2,4-D的濃度以0.5mg/l為宜,

2、過高則愈傷組織不能增殖,然后變褐死去,過低則不易產(chǎn)生愈傷組織,6-BA的濃度則以1mg/l為宜。茄子雄性不育株經(jīng)分化培養(yǎng),在6-BA的濃度為3-5mg/l、IAA的濃度為0.5-1mg/l時有大量的不定芽產(chǎn)生,以6-BA的濃度為5mg/l,、IAA的濃度為0.5mg/l較為適宜。不定芽在培養(yǎng)基中生長緩慢,雄性不育茄子的植株再生能力有所降低。
　　二、茄子雄性不育與可育材料的分子生物學(xué)研究 以茄子雄性不育和可育材料的總DNA為模板,

3、對59個隨機引物進行了篩選,找到了5個其RAPD(Random amplified polymorphic DNA,RAPD)擴增產(chǎn)物在茄子雄性不育和可育材料間存在穩(wěn)定差異的引物。將該5個引物同時擴增總DNA(Total DNA)、核DNA(Nucleus DNA)和線粒體DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):以總DNA為模板時得到RAPD多態(tài)性片段12個,以核DNA為模板時得到6個,以mtDNA為模板時得

4、到9個。以核DNA為模板時得到6個片段中,有2個來自可育材料,4個來自雄性不育材料,說明雄性不育和可育材料在核DNA上存在差異;以mtDNA為模板時得到8個片段中,有5個來自雄不育材料,3個來自可育材料,說明雄性不育和可育材料在mtDNA上存在差異。結(jié)果表明:新發(fā)現(xiàn)的茄子雄性不育材料“正興1號”雄性不育可能是由核質(zhì)互作所引起。
　　三、茄子雄性不育與可育材料的生物化學(xué)分析 SDS-PAGE和雙向電泳分析結(jié)果表明:在相同培養(yǎng)條件下,

5、茄子不育材料和可育材料愈傷組織材料之間的總蛋白存在明顯的差異。比較SDS-PAGE圖譜發(fā)現(xiàn),茄子雄性不育材料比可育材料多出大約50KD、茄子雄性不育的生化分析與分子生物學(xué)研究40KD和20KD的3條帶,這與前人的研究結(jié)果相似:細胞質(zhì)雄性不育株與可育株在蛋白質(zhì)水平上存在差異,不育株中往往有些特異多膚。茄子雄性不育和可育材料愈傷組織總蛋白雙向電泳之間的差異可分為兩類:一類是茄子雄性不育材料中存在的蛋白質(zhì)點而在可育材料中沒有;一類是可育材料中