采用RNAi技术和基因功能互补试验,验证BCMF系列基因与白菜核雄性不育的关系;运用Northern杂交技术,分析通过RNAi获得的白菜转基因植株以及两用系可育株和不育株在不同发育时期和不同器官表达及其表达量的差异;对通过RNAi获得的转基因植株与两用系可育株和不育株进行激素、黄酮类物质、光合效率、呼吸速率、抗氰呼吸和细胞色素氧化酶同工酶等生理生化指标进行测定和比较;并观察通过RNAi获得的转基因
该项目采用RNAi和反义RNA技术对获得的BcMF1~6以及CYP86MF等7个基因进行了功能分析,发现菜心、青花菜和芥蓝的反义CYP86MF转基因植株的花粉均不能正常萌发,认为CYP86MF基因对花粉发育的作用是在小孢子四分体后散开至花粉成熟期间,通过对内源激素含量的影响,引起相关基因不能正常表达而导致花粉发育异常。BcMF1的RNAi和反义表达载体抗性苗可以正常开花,花器官无明显异常变化,自花授粉可结实,与对照植株相比无显著变化。反义BcMF2的转基因植株花粉畸形,花粉管生长到一定程度后顶端膨大形成泡状结构,不能到达胚珠。BcMF3在花粉壁而BcMF4是在细胞质或细胞器发育过程中起作用,从而能导致转基因植株的部分花粉败育。BcMF5基因在绒毡层组织中表达,对其抑制会严重影响花粉外壁的形成。BcMF6也可能是参与细胞壁代谢和调控的多聚半乳糖醛酸酶基因。BcMFx基因在白菜发育过程中的时空表达差异的分析表明,多数TDFs与信号转导、细胞壁合成和调控、转录调控以及新陈代谢等生命过程中起作用的基因具有较高的相似性,这些基因有序的表达调控花粉发育的正常进行。