采用自交和测交的方法,探索新型细胞质雄性不育突变体不育性状的遗传分离规律;用PCR扩增、RFLP和限制性内切酶谱分析等方法,找到不育系线粒体DNA的分子特征;用差异蛋白质组学的方法对其不育系、恢复系和保持系分别进行蛋白质双向凝胶电泳分析以及特异蛋白样点的质谱分析,确定三系配套之间体内蛋白质表达的种类和数量差异,以此探讨其雄性不育的分子机理和生理生化机制,为进一步鉴定和推广利用此一新型细胞质雄性不育系提供理论依据。 杂交玉米是玉米生产上不可替代的优良种质。不断开发和利用新型的玉米雄性不育系是稳定和规模利用玉米杂种优势的重要保证。发现和建立玉米雄性不育的分子机理是从本质上阐明杂种优势的分子机制,使人类能够主动利用物种之间的杂种优势,不断开发和改造出新的杂种优势资源的前提。
玉米细胞质雄性不育(CMS)常见的分为三种类型,即T,C,S型,玉米杂种优势利用和育种实践中,一直希望获得新型的细胞质雄性不育种质,因为单一性的以细胞质特性为基础的雄性不育,经大面积长期使用,一旦发生基于细胞质特性的玉米小种专化寄主病害将造成玉米生产的毁灭性灾害。我国目前玉米生产和制种上以及杂种优势利用中,用的最多的是C型玉米细胞质雄性不育类型。为了认识玉米细胞质特性不育的分子机制,特别是从蛋白质水平剖析玉米育性变化的发育,鉴定、利用和开发新的玉米不育系,采用中国农大国家玉米中心培育的玉新米不育系CMS-P POP及其保持系为材料,对育性差异在蛋白质组学水平上进行了比较分析。研究内容与初步结果(1)设计T、C、S三种不育胞质的特异PCR引物,对CMS-P POP进行PCR扩增,得到只有S组特异的0.8kb特异条带,将CMS-P POP分到S组胞质类型。(2)对CMS-P POP不育突变体以及保持系花丝进行蛋白质双向电泳分析,初步筛选到11个典型差异蛋白样点,并进行了质谱鉴定,涉及锌指结构、热激、细胞分裂以及WRKY转录因子等蛋白。(3)分析了雌穗雄花发育不同阶段不同部位合成的差异蛋白