油菜野芥细胞质雄性不育恢复基因的分子功能研究

野芥细胞质雄性不育（Nsa CMS）是我国第一个通过体细胞融合获得的油菜异源细胞质雄性不育系，为我国油菜雄性不育胞质类型多样化和杂交种生产安全提供了材料基础，具有广阔的应用前景。本研究小组利用简并引物扩增，筛选获得恢复系及恢复基因供体亲本野芥中特异片断，经RACE分离其对应的全长基因PPR618。在Nsa CMS育性分离群体中，以该基因序列开发的特异分子标记与育性性状紧密连锁，经初步分析发现该基因在花蕾中表达。在此基础上，本项目拟通过筛选BAC文库，获得包含该基因的BAC阳性克隆，分析该基因及其附近同源PPR基因的起源进化关系；并利用RNA原位杂交技术研究该基因及同源基因在油菜花药中表达的时空特异性；通过转基因功能互补实验验证该基因的功能。研究结果不仅为植物细胞质雄性不育恢复基因的克隆和创造新的不育系统提供科学依据，同时也为阐明Nsa CMS不育基因和恢复基因的分子机理奠定基础。

基于对本课题组前期筛选获得的PPR618基因，作转基因功能验证，发现其不能恢复Nsa CMS不育系，说明我们前期找到的不是真正恢复基因。对项目作了一些调整，完成了以下的试验工作，正进一步缩小恢复基因的筛选和验证工作。.1.通过同源序列法，在Nsa恢复系中找到了特异表达的另外恢复候选基因，发表一篇作物学报“油菜Nsa CMS 候选恢复基因的来源及表达分析”。.2.通过比较恢复系和不育系的表达谱，找到9个差异表达的基因，在恢复系中有2个基因上调，7个基因下调。发表一篇SCI，BMC Genomics：“Transcriptome profile analysis of young floral buds of fertile and sterile plants from the self-pollinated offspring of the hybrid between novel restorer line NR1 and Nsa CMS line in Brassica napus”。.3.对亲本野油18和两个Nsa恢复姊妹系（不育和可育系）的花蕾表达作进一步的转录组测序。用de novo拼接注释的方法，找到在可育系和野芥中特异表达的11个PPR类基因。一篇文章正在审稿“Unlocking Sinapis arvensis's gene bank of flower development by deep RNA-Seq”。另外对恢复基因正在转基因验证。