HL-sp1是HL-CMS系YTA中克隆的2个不育候选线粒体基因(orf216和orfH79)之一。基因预测至少包含2个orfs。表达模式分析表明其中1个不含内含子的完整orf,编码216个氨基酸,被命名为orf216,在不育系YTA花粉母细胞减数分裂至单核期有高的表达,orf216 RNA水平与相应的ORF216蛋白水平相一致;在杂交种HL-2中仅能检出微量的表达,恢复基因主要参与HL-sp1基因转录的调控过程。在保持系YTB中超表达orf216,能导致其配子体雄性不育;在转基因的阳性植株中花粉可育度和结实率与orf216 RNA表达量呈负相关。用orf216和orfH79特有的分子标记,分析356份水稻种质资源的基因组DNA,鉴定出含orf216 和/或orfH79的三种种质材料;以orf216的材料作母本与YTB杂交与回交,选育出低花粉育性配子体不育株系;证实了HL-sp1的HL-CMS细质的特异性。以YTA/9311杂交及回交,创建了含一个9311来源的恢复基因,与YTA同质同核近等基因恢复系。为阐明HL-CMS 2个不育基因和2个恢复基因互作的分子机理及应用奠定了基础。
英文主题词rice; sterile gene HL-sp1; nucleus-cytoplasmic interaction; gene expression