油菜花药中胼胝质降解相关基因MSR66功能分析

【摘要】甘蓝型油菜隐性核不育7365A中,不育发生的重要现象之一是减数分裂后,四分体内胼胝质无法降解,小孢子以四聚体形式粘连在一起。在7365A和7365B中,利用SSH文库和Northern杂交分析出76个表达有差异基因,其中的MSR66基因在7365A中延迟表达,本论文对MSR66基因进行了以下功能分析：1.生化分析：利用MSR66基因构建原核表达载体,分离表达产物,进行酶活实验,发现该产物能有效降解p-1,3-葡聚糖,这表明MSR66编码一个β-1,3-葡聚糖酶。2.表达模式分析：利用MSR66基因启动子驱动GUS基因,检测该基因的表达模式,结果表明：对转化单株进行GUS染色,仅在花蕾中可观察GUS活性,GUS颜色由内而外逐渐变浅。细胞学观察,在花药发育的第9期、第10期均有高表达,而到第11期时,表达量就极少。GUS染色及半薄切片结果表明,该基因在花药特异表达。3.亚细胞定位：利用MSR66基因融合GFP信号,转化原生质体,结果表明该基因的表达产物在内质网内。4.提前表达分析：对MSR66基因的全ORF和去X8结构域的部分ORF构建提前表达载体,结果发现仅仅去X8结构域的转化单株出现败育现象,基本没有花粉,整个花药皱缩；亚历山大染色结果发现转化单株花粉只有极少数被染上。透射电镜观察,发现在转化单株花药发育过程中,胼胝质出现提前降解,后期释放的小孢子严重液泡化,出现坏死情况,并且没有形成花粉外壁典型的顶盖与柱状体结构,而是融合成似半月形的结构。扫面电镜看出转化单株的小孢子明显较少,花粉外壁粗糙、凹凸不平。对转化单株胼胝质信号检测,发现在四分体时期,转化单株几乎检测不到胼胝质,胼胝质出现提前降解。
【作者】唐珊；
【导师】涂金星；
【作者基本信息】华中农业大学，作物遗传育种，2014，硕士
【关键词】β-1,3-葡聚糖酶基因；花药；内质网；提前表达；败育；胼胝质；

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