【正文】 畢 業(yè) 論 文 題 目： 大白菜育性相關 花粉囊專一性的脯氨酸富集蛋白基因BFAPG的 獲得及表達 分析 畢業(yè)論文 任務書 論文題目 下發(fā)任務日期 學生姓名 指導教師 一 . 論文主要內(nèi)容 本研究以本課題組轉(zhuǎn)育的大白菜雄性不育兩用系 “AB01”為材料，采用抑制差減雜交（ SSH）技術 二 .論文的基本要求 ： 要求盡量收集第一手資料，資料要真實、可靠、有代表性。 2 資料的整理與分析： 要求條理清晰，數(shù)據(jù)分析詳盡。 3 查閱相關文獻： 要 求貼近主題，有參考價值。 4 認真撰寫論文，字數(shù)在 10000 字以上。 三 .論文工作進度安排 階段 論文各階段名稱 日期 1 畢業(yè)論文設計 — 2 田間及實驗室獲取數(shù)據(jù) — 3 實驗數(shù)據(jù)分析 — 4 整理資料，攥寫論文 — 5 論文完成 備注： 四 .應收集的資料及主要參考文獻（指導教師指定） 說明： 此任務由指導教師填寫一式兩份，一份發(fā)給學生，一份發(fā)給指導教師留存。 沈陽農(nóng)業(yè)大學畢業(yè)論文選題審批表 選題名稱 題目來源 自選 學號 姓名 專業(yè) 園藝 指導教師 冀瑞琴 職稱 副教授 研 究 內(nèi) 容 研 究 計 劃 特 色 指 導 教 師 意 見 教 研 室 意 見 學 院 意 見 畢業(yè)論文指導記錄 學生姓名 專業(yè) 園藝 指導教師姓名 冀瑞琴 職稱 副教授 本年度指導畢業(yè)生人數(shù) 4 論文（設計）題目 指 導 過 程 時間 地點 指導內(nèi)容 主樓 334 蔬菜實習基地 主樓 327 實驗室 主樓 327 實驗室 主樓 327 實驗室 主樓 334 主樓 334 論文的撰寫及課題研究的內(nèi)容 花粉的采集，實驗材料的準備 進行實驗的前期準備，搜集資料 在實驗中的各個實驗環(huán)節(jié)和步驟的掌握，儀器的使用，方法的了解 數(shù)據(jù)的整理，文獻和綜述的整理 論文 的整體規(guī)劃和寫作 論文寫作指導 學生簽字： 年 月日 指導教師簽字： 年 月日 教研室主任簽字： 年 月日 沈陽農(nóng)業(yè)大學畢業(yè)論文考核表 論文題目： 姓名： 學號： 專業(yè)：園藝 指導教師評語： 指導教師（簽字）： 年 月 日 評閱人評審意見： 評閱人（簽字）： 年 月 日 答辯委員會意見： 主任委員（簽字）： 年 月 日 成績： 目 錄 ．．．． ．．．．．． ． 29 摘 要 大白菜為兩性花異花傳粉蔬菜作物，雜種優(yōu)勢十分顯著。由于其花器官小，單花結(jié)籽少，而單位面積的播種量又較大，常規(guī)的雜交制種必然存在去雄費工、費力、成本高等缺點。本課題組率先育成 100%不育株率的雄性不育材料，但是，對其遺傳規(guī)律的認識還停留在形態(tài)和細胞水平，產(chǎn)生雄性不育的分子基理還不清楚。 本部分試驗 以 大白菜核基因雄性不育甲型兩用系不育、可育花蕾為材料 ， 構(gòu)建正反抑制差減 cDNA 文庫，篩選出的大白菜育性相關多銅氧化酶基因 ,并通過序列測定及生物信息學分析鑒定這個基因的功能，并利用 RTPCR 技術分析基因時空表達模式。 為進一步克隆相關基因、揭示 大白菜核基因雄性不育 分子機理 奠定 。 主要 研究結(jié)果如下： （ 一）須須根、根、莖、葉、蕾中的 RTPCR 時序表達結(jié)果顯示，該基因除在可育花蕾中表達外，可育植株的其它部位及不育植株中均沒有表達。不同等級大小花蕾中的時序表達結(jié)果顯示，各等級可育花蕾中均有同等程度的表達，而在不育花蕾中均不表達?？捎ɡ僦谢ㄝ?、花瓣、雄蕊和雌蕊只在雄蕊中表達，而在其他花器官組織中均不表達。表明該基因為大白菜花蕾發(fā)育調(diào)控基因，它對育性控制發(fā)生在花蕾發(fā)生初期就已起作用。 （ 二）說明 BFAPG 基因是一個受大白菜細胞核雄性不育基因抑制的 基因 。并且其基因可能與雄蕊的生長于發(fā)育有關， BFAPG 基因的分離與表達分析可為進一步探討 氨基酸代謝 在大白菜育性調(diào)控中的可能作用提供幫助。 沈陽農(nóng)業(yè)大學學士學位畢業(yè)論文 1 Abstract 沈陽農(nóng)業(yè)大學學士學位畢業(yè)論文 2 前言 白菜（ Brassica campestris L. Makino）屬十字花科蕓薹屬蕓薹種白菜亞種，起源于中國，栽培歷史悠久，資源豐富，類型多樣，是我國重要蔬菜之一，在各類蔬 菜中栽培面積最大。在國際上，大白菜也從我國向世界各國傳播，其中日本、朝鮮及東南亞一帶栽培較多，歷史較長。近年來，歐美等國家都已引入并有不同程度的發(fā)展。白菜產(chǎn)量高、耐貯藏、營養(yǎng)豐富。不但適合炒、煮、拌、腌，而且還可生食越來越受到人們的喜愛。 大白菜為典型的異花授粉作物，品種或自交系間一代雜種存在明顯的雜種優(yōu)勢，國內(nèi)外白菜的優(yōu)良品種已絕大部分為一代雜種。一代雜種種子的生產(chǎn)是雜種優(yōu)勢利用的關鍵步驟之一。自“六五”開展全國攻關以來，在育種技術手段和方法上獲得了較大的提高，相繼育成了一大批優(yōu)質(zhì)、抗病，豐產(chǎn)的一代雜種并 在生產(chǎn)上推廣利用。白菜一代雜種的種子生產(chǎn)常用方法是利用自交不親和系和雄性不育系。 七十年代開始，為了克服自交不親和系的缺點，我國選育出多個大白菜隱性核不育系。大白菜隱性核不育兩用系的利用，解決了利用自交不親和系制種親本繁殖難和生活力下降的難題，但是在生產(chǎn)雜種時拔除母本行 50%的可育株，增加了育苗成本，此外，如可育株拔除不徹底，使雜交率降低，種子質(zhì)量得不到保證。因而利用細胞質(zhì)雄性不育系制種是生產(chǎn)一代雜種種子最經(jīng)濟，最有效的途徑之一，因此受到世界各國育種者的重視。 植物雄性不育研究簡史 植物雄性不育是指植株不能產(chǎn)生正常的花藥、花粉或雄配子，而其雌性生殖系統(tǒng)發(fā)育和營養(yǎng)生長完全正常的一種生物學現(xiàn)象，其廣泛存在于開花植物中。早在 1863 年Kolreuter 就觀察到雄性不育現(xiàn)象，一個世紀后 Coleman 首先引入“植物雄性不育”的概念。目前，已在 43 科 162屬 320種的 617個品種或種間雜種中發(fā)現(xiàn)雄性不育現(xiàn)象 [2]。 植物雄性不育的類型及遺傳機制 植物雄性不育有許多不同的表現(xiàn)，常見的有：（ 1）雄性器官萎縮，畸形或消失；（ 2）不能形成正常的小孢子發(fā)生組織；（ 3）小孢子發(fā)育異常，形 成不完善的、不能存活的畸形或敗育的花粉；（ 4）花粉不能成熟或無萌發(fā)能力；（ 5）能形成有活力的花粉，但花藥不開裂。植物不能產(chǎn)生功能花藥、花粉或雄配子的現(xiàn)象稱雄性不育 [3]。 植物雄性不育是細胞核基因或細胞質(zhì)基因或兩者互作的結(jié)果，雄性不育的表現(xiàn)型是不育基因表達的結(jié)果，而基因型則是不育性的遺傳本質(zhì)和遺傳模式。導致雄性不育的因素是多種多樣的，因此，在分類上也因標準不同出現(xiàn)不同的分類系統(tǒng)。 Sears 根據(jù)遺傳機制的差異，將植物雄性不育可分為細胞核雄性不育，細胞質(zhì)雄性不育和核質(zhì)互作雄性不育 3 種類型，稱之為“三型學說 ”； Edwardson(1956)把“三型學說”中的質(zhì)不育和質(zhì)沈陽農(nóng)業(yè)大學學士學位畢業(yè)論文 3 核互作不育并為一類，從而把植物雄性不育分為核不育型和核質(zhì)互作不育型（常簡稱為細胞質(zhì)雄性不育）簡稱為“二型學說”。 Gabelman（ 1956）根據(jù)花粉、雄蕊的形態(tài)將雄性不育劃分為花粉型、雄蕊型和功能型 3 類； HeslopHarrison(1971)按世代交替把雄性不育劃分為孢子體不育和配子體不育 2 種類型。 Kaul在總結(jié)前人研究的基礎上將植物雄性不育歸納為非遺傳型和可遺傳型 2 大類。 隨著與細胞質(zhì)雄性不育基因特異作用的核基因的發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)證實，細 胞質(zhì)雄性不育僅僅是核質(zhì)互作雄性不育的一個短暫的過程，不能被認為一種雄性不育類型，因此，從不育性的基因型組成角度上劃分，植物雄性不育有核質(zhì)互作雄性不育和細胞核雄性不育2 種類型，細胞核雄性不育簡稱核不育（ Genie Male sterility,GMS 或 Nuclear Male Sterility,NMS），核質(zhì)互作雄性不育簡稱細胞質(zhì)不育 (Cytoplasmic Male Sterility,CMS)。 1） 細胞核雄性不育 細胞核雄性不育由核基因控制，其作用不受細胞質(zhì)類型的影響，因此，這種類型的雄性不育性的遺 傳和表達完全遵循孟德爾遺傳規(guī)律。根據(jù)不育基因與對應的可育基因之間的顯隱關系，又可分為隱性核不育和顯性核不育兩類。隱性核不育的遺傳由一對隱性基因（ msms）控制。而顯性核不育的遺傳，通過遺傳資料分析并不是單單由一對基因控制，至少由兩對或兩對以上基因控制。 2） 核質(zhì)互作雄性不育 這種類型的雄性不育性由不育細胞質(zhì)因子（ S）和不育細胞核基因（ fr）共同控制。當細胞核存在顯性恢復基因（ Fr）時， Fr 基因可以抑制不育胞質(zhì)的作用而產(chǎn)生雄性可育。 3） 細胞質(zhì)雄性不育 這種類型的不育性完全受細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)所主宰，與核基 因無關，其遺傳方式為母性遺傳。當這種不育類型與細胞質(zhì)可育父本交配，其子代總是不育的。屬于這種類型的不育系，在理論上只有保持系，找不到恢復系。 植物雄性不育性的來源 1） 自然突變 雄性不育性的自發(fā)產(chǎn)生是由于細胞核基因或細胞質(zhì)基因或兩者的自然突變。由可育基因突變?yōu)椴挥虻念l率很高。異花授粉植物自交或近交時更容易產(chǎn)生不育突變。 2） 種間雜交 植物雄性不育性不僅發(fā)生在種內(nèi)，而且也出現(xiàn)在種間或?qū)匍g雜種的后代。約 74%核質(zhì)互作雄性不育來自種間或?qū)匍g雜種的后代。 3） 理化誘導 物理和化學誘變劑單獨或聯(lián)合處理 已在 35 個種中誘導產(chǎn)生雄性不育性。在誘導產(chǎn)生的雄性不育中，γ射線處理最多，約占 25% ， X 射線占 21%， EMS(ethylmethane sulphonate)占 20%， NUM(Nnitroso Nmethylurethane)占 8%， EI(Ethelene imine)占 6%，秋水仙素占 5%， NEU（ nitrosoethyl urea）占 5%，其它為 10%[3]。在無法找到合適的沈陽農(nóng)業(yè)大學學士學位畢業(yè)論文 4 遺傳性雄性不育時，化學殺雄劑的研制和利用在一代雜種的種子生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。 4） 基因轉(zhuǎn)育 已經(jīng)發(fā)現(xiàn) 的雄性不育基因，可以通過連續(xù)回交和反復選擇的方法轉(zhuǎn)育到農(nóng)藝性狀優(yōu)良的其它基因型作物上。轉(zhuǎn)育因雄性不育類型和顯、隱性基因的不同需要不同方法。如蘿卜不育胞質(zhì)轉(zhuǎn)育到油菜、白菜、甘藍等作物的轉(zhuǎn)育方法。 5） 原生質(zhì)體融合 在有性雜交中，細胞質(zhì)基因組只是來自母本，而在體細胞雜交中，雜種卻擁有兩個親本的細胞質(zhì)基因組。因而體細胞雜交為研究雙親細胞器的互作提供了新手段，這種雜種稱作細胞質(zhì)雜種（ Cybrid）。應用 原生質(zhì)體融合技術不但可以使一個種的雄性不育細胞質(zhì)與另一個種的核基因組結(jié)合在一起，創(chuàng)造新的雄性不育系，而且可以對 現(xiàn)有的不育細胞質(zhì)進行遺傳改造和修飾以除去某些不良特性。原生質(zhì)體融合技術應用于蕓薹屬作物改良已愈十年歷史，并在胞質(zhì)基因轉(zhuǎn)移、抗性基因轉(zhuǎn)移及創(chuàng)建新的種質(zhì)等方面取得了一定的成就。已在蕓薹屬種內(nèi)、種間、屬間及族間通過體細胞雜交實現(xiàn)了胞質(zhì)基因組的轉(zhuǎn)移，改良或創(chuàng)造了細胞質(zhì)雄性不育系。 6） 基因工程 目前利用基因工程創(chuàng)造雄性核不育的策略主要是利用花粉發(fā)育的特異啟動子與外