《苧麻雄性不育相關候選基因atp9的功能驗證》是劉飛虎為項目負責人，雲南大學為依託單位的面上項目。
基本介紹
- 中文名：苧麻雄性不育相關候選基因atp9的功能驗證
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉飛虎
- 依託單位：雲南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
雄性不育是植物雜種優勢利用中簡化制種程式、降低成本、提高效率的關鍵所在，在分子水平上揭示雄性不育現象的遺傳機理是植物遺傳育種科學的熱點之一。本項目在完成國家自然科學基金項目苧麻雄性不育相關基因的克隆和表達分析基礎上，擬用已克隆的苧麻雄性不育相關候選基因atp9，構建由CaMV35S啟動子和花特異啟動子chsA驅動的植物超表達載體，以及RNAi載體，建立受體苧麻品種的再生技術和遺傳轉化技術，利用農桿菌介導轉化苧麻不育系及其保持系，對轉基因後代進行分子、形態和雄性不育性鑑定，驗證不育相關基因atp9的生物學功能，分析不同啟動子對atp9基因表達的影響，同時可望獲得新的雄性不育材料，將為揭示苧麻雄性不育的分子遺傳機理、深化苧麻雄性不育雜種優勢利用的理論和套用研究積累有益的資料。本項目的研究內容國內外苧麻研究中未見報導。
結題摘要
1 苧麻不育系花序形態：雄性不育系GS14-1敗育主要形態特徵為花序不能形成分支軸，花序不伸展，雄蕾不膨大、花序外觀始終表現為幼齡形態；開花晚期GS14-1雄花已經形成花葯結構，但花葯內部是否形成小孢子母細胞及敗育時期仍有待研究。 2 “一步法”建立苧麻遺傳轉化再生體系：通過TDZ和IAA、TDZ和NAA、TDZ和2,4-D不同濃度的組合試驗，顯示激素組合對促進愈傷組織形成和不定芽再生的作用差異很大。在附加0.3 mg/L TDZ和0.05 mg/L 2,4-D的MS培養基上下胚軸愈傷組織誘導率、再生頻率和再生芽數均最高。經暗培養預處理的外植體有利愈傷組織形成，而抑制不定芽再生；經光照培養預處理的莖段和幼葉則容易再生不定芽。外植體類型對愈傷組織誘導和不定芽再生的影響較明顯，以光培養28d的莖段的再生頻率（38.30%）和再生芽數（平均3.07個）最高。 3 苧麻對抗生素的基礎抗性：實驗結果提示，可選擇50mg/L Kan作為不定芽誘導的選擇壓，40mg/L Kan作為不定根誘導的選擇壓，5mg/L Hyg和/或400mg/L Cef為不定芽誘導的選擇壓。 4 載體構建：構建了苧麻雄性不育相關候選基因atp9的35S啟動子與花特異啟動子超表達載體、atp9的35S啟動子與花特異啟動子反義表達載體、atp9和atp6的RNAi表達載體、atp9和atp6基因片段+菸草atp2基因前導肽序列表達載體、以及atp9和atpA基因+擬南芥交替氧化酶基因前導肽序列（AOX）表達載體。 5 遺傳轉化：苧麻atp6和atp9基因RNAi載體轉化苧麻獲得抗性苗（芽）20多個；用花序浸泡法將苧麻atp6基因RNAi載體轉化擬南芥，獲得抗性植株，但形態特徵沒有明顯改變；atp9和atpA基因+ AOX載體採用花序浸泡法轉化擬南芥，獲得AOX-atp9的抗性苗9個，AOX-atpA的抗性苗5個，經PCR、Southern和Northern檢測，證明2個外源基因分別整合進入擬南芥基因組並有良好的表達。但這些轉基因植株的花粉育性還在進一步觀測之中。 6 成果：發表SCI論文2篇、國際英文期刊論文1篇、中文核心期刊論文2篇；接受發表SCI論文1篇、國際英文期刊論文1篇、中文核心期刊論文2篇；培養畢業碩士研究生1名，在讀博士研究生2名、碩士研究生2名。
