1、水稻花藥角質(zhì)層和蠟質(zhì)層是花粉囊發(fā)育重要的結(jié)構(gòu)支撐和安全屏障。本文針對(duì)兩個(gè)來自中恢801560Co-γ輻射誘變突變體庫中的無花粉型雄性不育突變體whf41和whf34進(jìn)行了表型分析和基因精細(xì)定位，為進(jìn)一步克隆這兩個(gè)核雄性不育基因并研究其調(diào)控水稻花粉發(fā)育的分子機(jī)理提供理論基礎(chǔ)。主要結(jié)果如下:
　　1、突變體whf41花藥瘦小且呈透明乳白色，成熟期花藥中不包含花粉粒?；ㄋ幇氡∏衅^察結(jié)果顯示，whf41小孢子無法形成正常的花粉外壁、絨氈

2、層細(xì)胞異常膨大而不進(jìn)行正常的程序性死亡(Programmed Cell Death，PCD)，最終膨脹的絨氈層和花粉細(xì)胞碎片逐漸融合并充滿藥室;掃描電鏡結(jié)果進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)突變體花藥內(nèi)外壁均呈平滑狀而缺乏脂類物質(zhì)，花粉細(xì)胞逐漸破碎并降解。通過遺傳分析，認(rèn)為whf41突變體的無花粉型雄性不育性狀是由一對(duì)隱性核基因控制，我們將該基因精細(xì)定位于3號(hào)染色體短臂上的XD-5和XD-11這兩個(gè)標(biāo)記之間，物理距離45.6Kb，這其中包含9個(gè)開放閱讀框(Op

3、en Reading Frame，ORF)。序列分析顯示該區(qū)間內(nèi)一個(gè)細(xì)胞色素P450基因LOC_Os03g07250的第4個(gè)外顯子處存在1個(gè)單堿基替換和3個(gè)堿基的缺失，導(dǎo)致其翻譯序列發(fā)生一個(gè)氨基酸的替換（天冬氨酸→甲硫氨酸）和一個(gè)氨基酸（纈氨酸）的缺失，致使其功能改變進(jìn)而出現(xiàn)該表型。qRT-PCR檢測(cè)結(jié)果表明，whf41突變體中CYP704B2和一系列花藥脂質(zhì)合成與轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基因的表達(dá)水平均發(fā)生了顯著下調(diào)，進(jìn)一步證明OsWHF41在花藥的

4、脂質(zhì)合成與花粉壁形成過程中具有重要作用。
　　2、突變體whf34，其花藥在花藥大小，飽滿度和顏色方面都與野生型有較大差別，whf34花藥與野生型相比明顯弱小且干癟無形，顏色變成了透明白色，花藥中不包含花粉粒。半薄切片觀察結(jié)果顯示whf34未能形成正?；ǚ郾冢q氈層降解時(shí)期推后，花粉細(xì)胞碎片與絨氈層細(xì)胞混合后在后續(xù)階段降解，花藥室成空腔狀態(tài)，花藥不開裂。掃描電鏡結(jié)果進(jìn)一步證明了突變體花藥內(nèi)外壁均是平滑狀，缺乏孢粉素和烏氏體，未發(fā)現(xiàn)

5、花粉粒。通過遺傳分析，認(rèn)為whf34突變體的無花粉型雄性不育性狀是由一對(duì)隱性核基因控制，我們將該基精細(xì)定位在第7號(hào)染色體長臂的w46和w18之間約57.2 kb的范圍內(nèi)，該區(qū)間內(nèi)包含7個(gè)開放閱讀框。對(duì)這7個(gè)ORF分別進(jìn)行測(cè)序分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在ORF4(LOC_Os07g42970)的第1個(gè)外顯子區(qū)存在一個(gè)A（腺嘌呤）向C（胞嘧啶）的單堿基突變，致使其編碼區(qū)的第63位氨基酸由天冬氨酸(Asp)突變?yōu)榻z氨酸(Ser)。qRT-PCR檢測(cè)結(jié)果表