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萝卜细胞质雄性不育性遗传机制及其利用研究进展

2022-06-17分类号:S631.1

【作者】柳李旺  李冰霜  董俊辉  张晓莉  王燕  徐良  
【部门】南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室/园艺学院  
【摘要】细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)在萝卜与近缘芸薹属作物杂种优势利用中起着重要作用,CMS育性机理的研究有助于揭示细胞核–质互作的分子基础。萝卜CMS不育类型主要有Ogura、Kos、NWB和DCGMS等。Ogura CMS起源于日本野生萝卜,多在四分体–单核小孢子期败育;NWB和DCGMS CMS起源于欧洲野生萝卜,败育发生在单核小孢子时期。现已鉴定到多个萝卜CMS不育基因(orf138、orf125、orf463和orf463a等)及育性恢复基因(Rfo、Rf3、Rfs、Rfk1和Rfd1等)。通过分析不育基因与恢复基因遗传模式、结构特征和作用机制,初步阐明了萝卜Ogura CMS形成与育性恢复机制,即恢复基因PPR-B蛋白特异结合不育基因orf138 mRNA,充当核糖体阻断剂特异性地阻止翻译延伸,从而降低ORF138蛋白含量以恢复育性;但是恢复基因PPR-B蛋白上的结合位点尚需鉴定。此外,对育性恢复基因标记开发、雄性不育系转育、以及作为近缘种的不育胞质源等萝卜CMS不育胞质利用相关领域研究进展进行了阐述,并展望了CMS不育性遗传机制与利用领域存在的问题及研究重点。
【关键词】萝卜  细胞质雄性不育  恢复基因  遗传机制  研究进展
【基金】国家自然科学基金项目(32172579);; 江苏省种业振兴揭榜挂帅项目(JBGS[2021]071);; 江苏现代农业(蔬菜)产业技术体系根茎类蔬菜创新团队(JATS[2021]462);; 江苏省农业科技自主创新资金项目[CX(2020)3144];; 三亚南京农业大学研究院引导资金项目(NAUSY-MS02)
【所属期刊栏目】南京农业大学学报
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