茄子雄性不育的生化分析与分子生物学研究

摘要

高等植物雄性不育是一种普遍的生物学现象,利用雄性不育系作母本生产杂种一代可以省去人工去雄的过程,降低生产成本,提高杂种纯度。因此长期以来,雄性不育系成为国内外学者的研究重点。
　　本文对茄子(Solanum melongena L.)雄性不育株“正兴1号”和可育株作了如下几个方面的研究。
　　一、茄子雄性不育株的组织培养研究 茄子雄性不育株的愈伤组织诱导与2,4-D和6-BA的浓度有关,2,4-D的浓度以0.5mg/l为宜,过高则愈伤组织不能增殖,然后变褐死去,过低则不易产生愈伤组织,6-BA的浓度则以1mg/l为宜。茄子雄性不育株经分化培养,在6-BA的浓度为3-5mg/l、IAA的浓度为0.5-1mg/l时有大量的不定芽产生,以6-BA的浓度为5mg/l,、IAA的浓度为0.5mg/l较为适宜。不定芽在培养基中生长缓慢,雄性不育茄子的植株再生能力有所降低。
　　二、茄子雄性不育与可育材料的分子生物学研究 以茄子雄性不育和可育材料的总DNA为模板,对59个随机引物进行了筛选,找到了5个其RAPD(Random amplified polymorphic DNA,RAPD)扩增产物在茄子雄性不育和可育材料间存在稳定差异的引物。将该5个引物同时扩增总DNA(Total DNA)、核DNA(Nucleus DNA)和线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)。结果发现:以总DNA为模板时得到RAPD多态性片段12个,以核DNA为模板时得到6个,以mtDNA为模板时得到9个。以核DNA为模板时得到6个片段中,有2个来自可育材料,4个来自雄性不育材料,说明雄性不育和可育材料在核DNA上存在差异;以mtDNA为模板时得到8个片段中,有5个来自雄不育材料,3个来自可育材料,说明雄性不育和可育材料在mtDNA上存在差异。结果表明:新发现的茄子雄性不育材料“正兴1号”雄性不育可能是由核质互作所引起。
　　三、茄子雄性不育与可育材料的生物化学分析 SDS-PAGE和双向电泳分析结果表明:在相同培养条件下,茄子不育材料和可育材料愈伤组织材料之间的总蛋白存在明显的差异。比较SDS-PAGE图谱发现,茄子雄性不育材料比可育材料多出大约50KD、茄子雄性不育的生化分析与分子生物学研究40KD和20KD的3条带,这与前人的研究结果相似:细胞质雄性不育株与可育株在蛋白质水平上存在差异,不育株中往往有些特异多肤。茄子雄性不育和可育材料愈伤组织总蛋白双向电泳之间的差异可分为两类:一类是茄子雄性不育材料中存在的蛋白质点而在可育材料中没有;一类是可育材料中存在的蛋白质点而雄性不育材料中没有。

目录

摘要

Abstract

第1章 绪言

1．1 茄子组织培养研究进展

1．1．1 茎段培养

1．1．2 花药(粉)培养

1．1．3 胚培养

1．1．4 原生质体培养

1．1．5 茄子组织培养的影响因素

1．2 植物雄性不育的生物化学研究进展

1．2．1 游离氨基酸

1．2．2 激素

1．2．3 过氧化物酶同工酶

1．3．4 酯酶同工酶

1．2．5 蛋白质分析

1．3 植物细胞质雄性不育分子生物学研究进展

1．3．1 CMS形成的分子机制

1．3．2 CMS与mtDNA

1．4 本研究的目的和意义

第2章 茄子雄性不育材料组织培养研究

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 材料

2．2．2 方法

2．3 结果分析

2．3．1 不同激素对愈伤组织诱导的影响

2．3．2 不同激素对愈伤组织的分化的影响

2．3．3 不同激素对芽生长的影响

2．4 讨论

2．5 小结

第3章 茄子雄性不育材料与可育材料的RAPD分析

3．1 茄子雄性不育材料与可育材料总DNA的RAPD分析

3．1．1 引言

3．1．2 实验部分

3．1．3 结果分析

3．1．4 讨论

3．2 茄子雄性不育材料与可育材料核DNA的RAPD分析

3．2．1 引言

3．2．2 实验部分

3．2．3 结果分析

3．2．4 讨论

3．3 茄子雄性不育材料与可育材料线粒体DNA的RAPD分析

3．3．1 引言

3．3．2 实验部分

3．3．3 结果分析

3．3．4 讨论

3．4 小结

第4章 茄子雄性不育材料与可育材料的蛋白质分析

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 材料

4．2．2 蛋白质提取

4．2．3 蛋白质含量测定

4．2．4 蛋白质聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)

4．2．5 蛋白质双向电泳

4．3 结果分析

4．3．1 样品提取

4．3．2 蛋白质含量测定

4．3．3 SDS-PAGE垂直板电泳

4．3．4 蛋白质双向电泳

4．4 小结

结论

参考文献

缩略词注释表

致谢

附录