油菜细胞质雄性不育及恢复分子机理的研究与进展.pdfVIP

２００８年９月 中国油料作物学报 ２００８，３０（３）：３７４－３８３ Ｃｈｉｎｅｓｅｊｏｕｒｎａｌｏｆｏｉｌｃｒｏｐｓｃｉｅｎｃｅｓ 油菜细胞质雄性不育及恢复的分子机理研究进展 沈金雄，万正杰，景　兵，熊秋芳，傅廷栋 （华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室／国家油菜工程技术研究中心 湖北 武汉４３００７０） 　　摘要：对油菜来说，细胞质雄性不育决定于线粒体基因组中的不育基因，质、核基因间的互作表现在核育性恢 复基因对质不育基因的表达调控上，那种认为油菜ＣＭＳ的产生是简单的质核不配套、不协调的结果而完全忽略线 粒体基因组中不育基因的存在与作用是不科学的。油菜ＣＭＳ的产生是线粒体基因组ＤＮＡ发生重排造成的，已知 油菜线粒体不育基因主要有ｏｒｆ２２４、ｏｒｆ１３８｜ｏｒｆ１２５、ｏｒｆ２６３、ｏｒｆ１９３、ｏｒｆ２２２等，这些基因通常与ａｔｐ６、ａｔｐ８或ａｔｐ９等线 粒体功能基因嵌合共转录，但这些基因的作用机制仍不清楚。油菜ｐｏｌＣＭＳ、ｎａｐＣＭＳ和ｏｇｕＣＭＳ的育性恢复基因 不直接对不育基因的转录产生作用，而表现为转录后或翻译水平上的调控，使得不育基因的表达受到抑制而恢复 ＣＭＳ的育性。今后一段时间油菜ＣＭＳ相关研究重点在于分析不育基因的结构特征与来源，在此基础上阐述不育 基因的作用机理以及育性恢复的分子机制。 关键词：油菜；细胞质雄性不育；基因；分子机制 中图分类号：Ｓ５６５．４０３　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００７－９０８４（２００８）０３－０３７４－０１０ Ｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎｍｏｌｅｃｕｌａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃｍａｌｅｓｔｅｒｉｌｉｔｙａｎｄｆｅｒｔｉｌｉｔｙｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｉｎｒａｐｅｓｅｅｄ ＳＨＥＮＪｉｎ－ｘｉｏｎｇ，ＷＡＮＺｈｅｎｇ－ｊｉｅ，ＪＩＮＧＢｉｎｇ，ＸＩＯＮＧＱｉｕ－ｆａｎｇ，ＦＵＴｉｎｇ－ｄｏｎｇ （ＮａｔｉｏｎａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｒｏｐＧｅｎｅｔｉｃＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ／ＮａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＲａｐｅｓｅｅｄ， ＨｕａｚｈｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｒａｐｅｓｅｅｄ，ｔｈｅｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃｍａｌｅｓｔｅｒｉｌｉｔｙ（ＣＭＳ）ｉｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌｓｔｅｒｉｌｅｇｅｎｅ（ｓ）． Ｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｎｕｃｌｅａｒａｎｄｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃｇｅｎｅｓａｒｅｅｘｐｒｅｓｓｅｄｂｙｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｎｕｃｌｅａｒｒｅｓｔｏｒｅｒｇｅｎｅ（ｓ） ｏｎｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃｇｅｎｅ（ｓ）．ＴｈｅｒｅｉｓｎｏｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｅｖｉｄｅｎｃｅｔｈａｔｔｈｅＣＭＳｉｎｒａｐｅｓｅｅｄｗａｓｓｉｍｐｌｙｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｎｕｃｌｅａｒ －ｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃｉｎｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｉｅｓｏｒｉｍｂａｌａｎｃｅｓ，ｗｈｉｃｈｍａｙｈａｖｅｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙｉｇｎｏｒｅｄｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅａｎｄａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌＣＭＳｇｅｎｅ（ｓ）．ＴｈｅＣＭＳｉｎｒａｐｅｓｅｅｄｍａｙｂｅｇｅｎｅｒａｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｒｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓｉｎｍｉｔｏｃｈｏｎ ｄｒｉａｌＤＮＡ．Ｕｎｔｉｌｎｏｗ，ｔｈｅｋｎｏｗｎｒａｐｅｓｅｅｄｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌＣＭＳｇｅｎｅｓａｒｅｏｒｆ２２４，ｏｒｆ１３８｜ｏｒｆ１２５，ｏｒｆ２６３，ｏｒｆ１９３ａｎｄ ｏｒｆ２２２．ＴｈｅｓｅｏｒｆｓａｒｅｏｆｔｅｎｌｏｃａｔｅｄｉｎｔｈｅｆｌａｎｋｉｎｇｒｅｇｉｏｎｓｏｆｔｈｅｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌｇｅｎｅｓｒｅｌａｔｅｄｔｏＡＴＰｓｙｎｔｈｅｓｉｓｃｏｍ ｐｌｅｘｅｓ，ｓｕｃｈａｓａｔｐ６，ａｔｐ８ａｎｄａｔｐ９，ｗｈｉｃｈａｒｅｃｏ－ｔｒａｎｓｃｒｉｂｅｄｔｏｇｅｔｈｅｒ．ＢｕｔｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｔｈｅｓｅＣＭＳｇｅｎｅｓ ｗｅｒｅｓｔｉｌｌｕｎｋｎｏｗｎ．Ｔｈｅｎｕｃｌｅａｒｒｅｓｔｏｒｅｒｇｅｎｅｓｏｆｐｏｌ，ｏｇｕａｎｄｎａｐＣＭＳｓｒｅｓｔｏｒｅｔｈｅＣＭＳｆｅｒｔｉｌｉｔｙｂ