茉莉酸甲酯(MeJA)诱导光温敏雄性不育小麦花药开裂的研究.pdf

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1、分类号S336学校代码10129UDC65.020.20学号08202039茉莉酸甲酯（MeJA）诱导光温敏雄性不育小麦花药开裂的研究StudyontheAntherDehiscenceInducedbyMeJAinPhotoperiod-TemperatureSensitiveGenicMaleSterileWheatLines申请人：马骅学科门类：农学学科专业：作物遗传育种研究方向：作物种质资源研究与创新指导教师：逯晓萍教授张立平副研究员论文提交日期：二〇一一年五月摘要花药是植物的雄性生殖器官，是携带和储藏植

2、物雄配子(花粉)的重要结构，植物育性除了与花粉发育相关外，花药开裂程度也是重要的影响因素，前人研究表明茉莉酸(JA)代谢途径与花药开裂相关。小麦光温敏不育系的发现和应用是二系杂交小麦技术的基础，利用外源化学物质人工诱导花药开裂，对于提高不育系的自我繁殖能力，降低制种成本具有重要意义。本文利用茉莉酸甲酯(Methyl-JasmonicAcid，MeJA)喷施BS型小麦光温敏不育系，研究不同浓度MeJA对不育系以及常规品种花药开裂率的影响程度；探究在外源MeJA诱导下，不育系JA代谢途径相关基因的表达特性，克隆相关基

3、因，并通过转基因手段验证JA代谢途径下游两基因AOC和OPR的功能，为研究BS型小麦光温敏不育系花药开裂分子机理的研究提供理论证据。主要研究结果如下：1、MeJA外源处理活体BS系列穗部高温可育环境下于抽穗期—开花期对小麦光温敏雄性不育系BS366、BS400、BS210及三个常规品种的活体穗部分别进行MeJA0mmol/L，0.1mmol/L，0.3mmol/L，0.5mmol/L浓度的喷施处理，统计不同浓度处理后的花药开裂率及结实率。结果发现在喷施MeJA后，不育系的花药开裂率和结实率增加显著，且明确了各不育

4、系的最佳喷施浓度为0.5mmol/L、0.3mmol/L、0.3mmol/L；常规品种的花药开裂对于MeJA的诱导不敏感。2、JA途径相关基因表达特性分析高温可育环境下于小麦抽穗—开花期间对BS366活体小穗进行0.5mmol/L最佳浓度的外源MeJA处理，以常规品种京冬8作为对照，半定量RT-PCR(semi-quantitativeRT-PCR)分析JA代谢途径各相关基因的表达特性(DAD1、FAD、LOX、AOS、AOC、OPR)。研究发现不育系BS366的JA代谢途径相关的各基因均受MeJA正向诱导。3、

5、TaAOC和TaOPR转小麦功能验证分别构建单子叶植物表达载体pAHC25-TaAOC和pAHC25-TaOPR，采用基因枪法转化光温敏不育系小麦BS366和BS210，并同时转化常规品种京411作为对照，获得转基因小麦苗，发现不育系的T0代转基因阳性植株结实率增加显著。关键词：光温敏雄性不育小麦；花药开裂；半定量RT-PCR；茉莉酸甲酯；转基因小麦StudyontheAntherDehiscenceInducedbyMeJAinPhotoperiod-TemperatureSensitiveGenicMaleS

6、terileWheatLinesAbstractsAntheristhemalesexualorganswhichisaimportantapparatusthattakesandstoresplantmalegametes(pollen).Thefertilityofplantrelatednotonlywiththedevelopmentofpollenbutalsothelevelofantherdehiscence.PreviousstudiesindicateJApathwayrelatedwithan

7、therdehiscence.ItsdiscoveryandapplicationofPhotoperiod-TemperatureSensitiveGenicMaleSterile(PTSGMS)wheatseriesisthebaseofthetwo-linehybridwheat.AntherdehiscenceinducedbyMeJAisanimportantmeanstoimproveSelf-reproductionabilityandreducecostsofseeds.Inthisarticle

8、,wetestedphoto-thermo-sensitivemalesterilewheatlinesandnormalwheatcultivarswithdifferentdensityexogenousMeJAandstudiedontheeffectsonpercentageofantherdehiscence;wealsostudiedthefeatureson