1、高等植物中廣泛存在的細胞質雄性不育(CMS)現(xiàn)象是雜交育種最為有效的途徑之一，線粒體基因組的重組是引起這種變異的主要原因。雖然在十字花科作物中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)數(shù)十種與CMS有關的ORF，但僅有數(shù)例能證明它們是引起CMS的直接原因。pol CMS被認為是國際上“第一個有實用價值的油菜雄性不育類型”，但對其不育及育性恢復的機理研究與其它作物（如水稻）相比較少。
　　本文對與大白菜pol CMS育性相關的基因進行了實時定量表達檢測及異位過表達分

2、析，以研究其可能的功能及在雄性器官發(fā)育中的作用。
　　我們分別構建了orf224全長和3'端未知片段的誘導性原核表達載體，轉化大腸桿菌，經(jīng)IPTG誘導后發(fā)現(xiàn)orf2243'端編碼的重組蛋白對受體菌的生長有明顯的抑制，而全長orf224卻沒有這種效應。這初步說明orf224可能編碼一個毒性蛋白，通過其3'編碼多肽對細胞產(chǎn)生毒性。為了證明orf224對植物雄性器官發(fā)育的影響，我們分別構建了35S和花藥特異性(AP3)啟動子驅動的orf

3、224，轉化擬南芥獲得大量陽性植株，目前正在分析陽性苗育性的變化。
　　orf224及其5'、3'編碼多肽的亞細胞定位結果表明，全長及5'端均定位于線粒體和核內，而3'蛋白在線粒體的定位減弱，不在核中定位，主要分布于細胞質。ORF224有兩個跨膜區(qū)，僅第一個就可使其產(chǎn)物蛋白定位于線粒體，我們的實驗證明僅保留了第二個跨膜區(qū)的C端就不能使其更有效的上線粒體膜。PPR蛋白主要定位于細胞質、線粒體及其它有待鑒定的細胞器，在核中也有較弱的定

4、位信號，這基本與預測一致。
　　分別對大白菜pol CMS不育系、保持系、恢復系及雜種F1代中與雄性不育相關的基因進行實時定量分析，結果表明，在不育系和雜種F1代不同花藥發(fā)育時期orf224-atp6可以共轉錄，但不育系保留大量較為完整的轉錄產(chǎn)物，且隨著發(fā)育的進行，到成熟期還保留大約40％左右。而在雜種F1中，保留完整的orf224-atp6共轉錄區(qū)的量只有不育系的1/4，說明orf224-atp6的轉錄產(chǎn)物發(fā)生了大量的降解。

5、r>　　對不育系、保持系、恢復系的育性恢復相關PPR基因進行了測序和同源性比對，結果發(fā)現(xiàn)恢復系有9個特異的SNP，影響氨基酸的編碼。同時，在未開花期到開花期的表達量不斷增強，已經(jīng)通過農(nóng)桿菌浸染法轉化不育系，對陽性后代的育性正在鑒定。
　　本論文對大白菜pol CMS育性相關的基因進行了初步的研究，通過測序、產(chǎn)物定位、實時定量分析及異位表達等技術探討了大白菜pol CMS雄性不育可能產(chǎn)生的機理，對候選的育性恢復基因PPR的結構、功能