辣椒细胞质雄性不育系细胞学观察和mtDNA-AFLP分析

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以西北农林科技大学园艺学院辣椒课题组提供的辣椒品种不育系A16及其保持系B16为材料,对辣椒细胞质雄性不育系A16及其保持系B16小孢子不同发育时期进行细胞学观察及分析,并利用AFLP技术对不育系及其保持系的线粒体DNA进行差异分析,分离并克隆了与辣椒雄性不育相关的线粒体基因候选片段,克隆了辣椒细胞色素P450基因。主要结果如下:1.辣椒不育系品种A16表现为雌蕊异长,无花粉,不育性好。通过细胞学观察,它的小孢子败育发生在四分体到四分小孢子形成前期间,形成的四分体被挤压变形、降解,不能形成正常的小孢子。2.对提取线粒体DNA的方法进行优化,在线粒体裂解之前,加入DNaseI,可降解细胞核和细胞器匀浆时破裂释放出来的DNA杂质,消除对最终mtDNA的污染。对提取的mtDNA进行RNase A处理,可消除其中的少量RNA污染,保证提取质量。并对辣椒不同组织(叶片、幼嫩种子、胎座)线粒体DNA提取比较,发现幼嫩种子和胎座中线粒体DNA含量比叶片高,利用种子和胎座提取时可以节省材料。3.利用AFLP技术研究了辣椒雄性不育系A16及其保持系B16线粒体DNA上的差异,获得了差异基因片段11条,在不育系中获得7条,在保持系中获得4条,其中不育系特异序列CanLE和辣椒细胞色素P450蛋白家族基因相似,保持系特异序列CanLB和水稻、蓖麻lysyl-tRNA合成酶相似,两序列的Blast比对有60%以上的相似性,表明两片段具有较高同源性。4.以不育系A16和保持系B16的mtDNA为模板,克隆到一个了细胞色素P450基因,证明该基因存在于在线粒体基因组中,对两系扩增的P450基因比对,发现有5个碱基发生突变,其中3个同义突变,2个导致氨基酸发生改变。
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