摘要: 水稻是世界上最重要的粮食作物之一，也是植物分子生物学研究的良好单子叶植物模式生物。近年来，转基因水稻被广泛的研究应用。然而，由于转基因的遗传及表达的不稳定性和不可预知性，转基因引起的水稻雌雄配子体发育问题使许多转基因水稻株系在育种... 展开 水稻是世界上最重要的粮食作物之一，也是植物分子生物学研究的良好单子叶植物模式生物。近年来，转基因水稻被广泛的研究应用。然而，由于转基因的遗传及表达的不稳定性和不可预知性，转基因引起的水稻雌雄配子体发育问题使许多转基因水稻株系在育种上无法利用。因此，开展水稻花粉发育突变体筛选、相关功能基因克隆及研究不仅对水稻花粉发育及相关的基础生物学研究具有重要的理论意义，而且对杂交稻及水稻转基因育种具有重要的实际意义。 本文通过对多216个候选株系进行外源标记基因的遗传分析，结合花粉细胞学观察和外源基因表达定量分析，建立了具有38个株系的水稻T-DNA插入雄配子不育突变体群体：借助TAIL-PCR技术，已获得22个雄配子体突变体中转基因插入位点侧翼序列的分子特征信息。选取了2个候选基因进行了基因克隆和相关表达载体的构建，获得了相应表达载体的转基因植株。获得的主要研究结论有： 1、对筛选到216个自交后代外源标记基因能够稳定保持1:1分离的转基因水稻株系采用测交和/或杂交方法检测外源标记基因(hpt基因)的遗传规律，初步确定其中57个株系为雄配子不育候选突变体，39个株系为雌配子不育候选突变体。对上述雄配子不育候选突变体，通过多代测交和/或杂交方法进行外源标记基因的遗传分析，结合花粉细胞学观察和外源基因表达定量分析，建立了一个包含38个突变体的水稻T-DNA插入雄配子不育突变体群体。 2、利用TAIL-PCR获得了22个水稻雄配子不育T-DNA插入突变体的侧翼序列，依据BLAST结果及注释信息，发现有15个不同的插入位点，存在多个突变体插入相同位点或区域的现象，暗示了可能存在插入热点。12个插入位点位于基因区或基因调控区，获得了数个候选基因。 3、利用我们先前获得到序列信息，选择了其中2个候选基因(1个WRKY锌指转录因子和1个未知保守蛋白)的启动子序列和其中未知保守蛋白基因序列，以pCAMBIA1300为骨架分别构建了这两个候选基因上游启动子区与GUS基因融合的表达载体p1300JM1P和p1300JM6P。基于未知保守蛋白基因cDNA全长序列信息、设计引物扩增了该基因cDNA全长，测序比较后，以pCAMBIA1300为骨架，以Ubil为启动子构建了该基因的正义表达载体p1300JM6G。目前已经获得了这3个表达载体的水稻转基因植株，正在开展进一步分析。 收起