文献类型： 中文期刊

作者： 陶兴林 ¹ ; 侯栋 ² ; 朱惠霞 ² ; 刘明霞 ² ; 张金文 ² ; 胡立敏 ³ ;

作者机构： 1.甘肃省农业科学院蔬菜研究所/农业部园艺作物生物学与种质创制西北地区科学观测实验站;甘肃农业大学/甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室

2.;甘肃省农业科学院蔬菜研究所/农业部园艺作物生物学与种质创制西北地区科学观测实验站;甘肃农业大学/甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室

3.;甘肃省农业科学院蔬菜研究所/农业部园艺作物生物学与种质创制西北地区科学观测实验站;甘肃农业大学/甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室;

关键词： 花椰菜;温敏雄性不育系;花药败育;细胞学;转录组分析

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2017 年 13 期

页码： 2538-2552

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】对花椰菜温敏雄性不育系的花器形态、花药败育时期和败育分子机理进行研究,明确其不育特性发生的细胞学和分子机理,为进一步研究其雄性不育奠定理论基础。【方法】以花椰菜温敏雄性不育系GS-19为试验材料,不同温度(15℃和20℃)处理,采用形态学、细胞学方法及高通量测序技术(Illumina Hi Seq 2500),研究其形态特征、花药败育的细胞学及分子机理。【结果】花椰菜温敏雄性不育系GS-19的育性转换受温度控制,高温(20℃)不育,低温(15℃)育性恢复。GS-19不育株与可育株花器差异显著,不育株花器显著小于可育株。花药细胞学观察发现GS-19的花药发育过程有花粉母细胞的分化,形成正常花粉囊,不产生花粉粒或者产生微量的无生活力的花粉粒,花药发育受阻于花粉母细胞到四分体时期,形成了花粉粒外壁发育异常的拟"四分体孢子",逐渐降解,剩下花粉空壳,属于花粉母细胞败育类型。GS-19不育株和可育株花蕾转录组分析共获得67 930个Unigene,其中Nt数据库比对到相似序列数最多(52 191个),Nr数据库比对到相似序列次之(46 447个),KOG数据库比对相似序列最少(13 198个);GO注释到25 336个Unigene;KOG注释到13 198个Unigene;KEGG注释到14 778个Unigene。基因差异表达分析发现GS-19不育株花蕾和可育株花蕾中有2 170个基因差异表达,1 078个基因上调表达和1 092个基因下调表达。【结论】花椰菜温敏雄性不育系GS-19为高温不育类型,不育株花器显著小于可育株,花丝显著缩短,花药萎缩、干瘪,花药发育受阻于花粉母细胞到四分体时期,属于花粉母细胞败育类型。转录组测序获得了67 930个Unigene,差异表达基因2 170个。