玉米新选细胞质雄性不育系小孢子发育的细胞学观察及DNA甲基化分析

• 作者: 张艳花 房明 易洪杨 曹墨菊 荣廷昭
• 来源期刊: 遗传
• 关键词: 玉米 细胞质雄性不育 细胞学观察 DNA甲基化
• 年，卷（期）: 2014,（10）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 1021-1026
• 页数: 6页
• 字数: 3526字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1005.2014.1021

摘要

细胞质雄性不育在高等植物中普遍存在，是杂种优势利用的重要工具，为推动植物杂种优势的利用发挥了重要作用。文章以本课题组前期新选的玉米细胞质雄性不育系A1、A2及保持系18(红)为材料，利用石蜡切片技术对不育材料小孢子发育过程进行细胞学观察，采用高效液相色谱法(HPLC)对不同发育时期的叶片及不同发育时期的雄穗DNA进行甲基化分析，从细胞学和表观遗传学角度了解不育系A1、A2的败育机制。结果表明：不育材料A1、A2小孢子发生败育的主要时期为四分体时期至单核小孢子中期。在不育系A2中还存在另一种败育方式，即在花粉母细胞时期表现出败育特征。甲基化分析结果表明，保持系18(红)的叶片DNA甲基化水平从苗期到拔节期迅速上升，而不育系A1、A2叶片DNA甲基化水平基本保持不变；保持系雄穗DNA甲基化水平表现为从花粉母细胞时期到双核期逐渐升高，而不育材料A1、A2从花粉母细胞时期到双核期的雄穗DNA甲基化水平表现为先上升后下降的趋势，达到最高峰的时期均出现在小孢子发育的四分体时期。从小孢子发育的细胞学观察结果可以发现，小孢子败育的主要时期往往具有较高的甲基化水平，推测DNA甲基化水平变化可能与不育材料A1、A2的花粉败育有关。