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Molecular mechanism and Genetic Characterization of self-compatibility in pears ‘Osa-Nijisseiki’

‘奥嗄二十世纪’梨自交亲和性分子机制及遗传特性研究


‘奥嗄二十世纪’是自交不亲和性梨品种‘二十世纪‘的自交亲和性花柱突变体,花粉自交不亲和性功能正常,其自交亲和性突变的分子机制及遗传特性目前仍有争议。本研究通过田间自花及相互授粉以及基因组、mRNA转录和蛋白质水平比较,分析‘奥嗄二十世纪’、‘二十世纪’及其后代S-RNase基因的存在与否、表达特性及其在后代中的遗传。结果显示,‘奥嗄二十世纪’花柱S2-RNase基因的核苷酸序列和表达特性与其原始品种‘二十世纪’的完全一样;而S4-RNase基因信号比其原始品种‘二十世纪’的弱,而且也在花柱中正常表达(包括转录和翻译水平),但表达量低;然而在其自交亲和后代基因组中检测不到S4-RNase基因。本研究表明,‘奥嗄二十世纪’基因组中存在花柱S4-RNase基因,但不能遗传给后代。



全 文 :园 艺 学 报 2008,35(8):1109—1116
Aeta Horticulturae Sinica
‘ 奥嗄二十世纪’梨自交亲和性分子机制及遗传特
性研究
吴华清,齐永杰,张绍铃
(南京农业大学园艺学院,南京 210095)
摘 要:‘奥嗄二十世纪 ’是自交不亲和梨品种 ‘二十世纪’的自交亲和花柱突变体,花粉 自交不亲
和功能正常,其自交亲和性突变的分子机制及遗传特性 目前仍有争议。本研究中通过田间白花及相互授粉
以及基因组、mRNA转录和蛋白质水平比较,分析 ‘奥嗄二十世纪’、‘二十世纪’及其后代 S-RNase基因
的存在与否、表达特性及其在后代中的遗传。结果显示,‘奥嗄二十世纪 ’花柱 S 一RNase基因的核苷酸序
列和表达特性与其原始品种 ‘二十世纪’完全一致;而 54一RNase基因信号比其原始品种 ‘二十世纪’弱,
在花柱中正常表达 (包括转录和翻译水平),但表达量低;在 ‘奥嗄二十世纪’的自交亲和后代基因组中
检测不到 34-RNo.$e基因。本研究表明,‘奥嗄二十世纪’基因组中存在花柱54一RNase基因,但不能遗传给
后代。
关键词:梨;自交不亲和性;S—RNase基因;花柱突变体
中图分类号:S 661.2 文献标识码:A 文章编号:0513—353X (2008)08—1109438
M olecular M echanism and Genetic Characterization of Self-compatibility in
Pear‘Osa-Nijisseiki’
WU Hua—qing,Qi Yong-jie,and ZHANG Shao—ling
(Colege ofHorticulture,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China)
Abstract:Pear‘Osa—Nijisseiki’is a stylar—specific self-compatible(SC)mutant from ‘Nijisseiki’
which exhibit Js—RNase—mediated gametophytic serf-incompatibility.The mechanism underlying SC was not
clear though many investigations have been carried out.In the present study.the Js—RNase genes in ‘Osa—Ni—
jisseiki’and its SC progenies were systematicaly investigated at genomic,transcriptional and translational lev—
el in comparison with its wild type.‘Nijisseiki’.Results showed that both‘Osa—Nijisseiki’and ‘Nijisseiki’
showed no differences in performances of$2-RNase gene,but the form er produced less S4-RNase gene signals
than the later did.However.$4-RNase genes were absent in progeny of‘Osa—Nijisseiki’.It could be conclu—
ded that$4-RNase in ‘Osa—Nijiseiki’gene does present in the genome and express。but could not be trans—
mitted sexually.
Key words:pear;self-incompatibility;Js—RNase gene;stylar—part mutant
日本梨 ( 瑚 pyrifolia)‘二十世纪’表现 自交不亲和 (self-inc0mpatihility,SI),其 Js基因型为
Js:Js ,而 ‘奥嗄二十世纪’是从 ‘二十世纪’芽变而来的自交亲和 (self-compatibility,SC)突变品
种。Sato等 (1988)的研究表明 ‘二十世纪’ × ‘奥嗄二十世纪’杂交表现不亲和,而反交亲和,
并且 ‘奥嗄二十世纪’自交后代中$4 SMS4SM纯合体与 Js:Js 跏杂合体的比例为 1:1,而没能获得 Js:Js:的
纯合体,以此推断 ‘奥嗄二十世纪’的 S2-RNase基因正常,仅花柱 S4-RNase基因发生突变,其 Js基
收稿日期:2008—04—02;修回日期:2008—06—11
基金项目:国家自然科学基金项目 (30671437);江苏省自然科学基金项 目 (BK2007164)
通讯作者Author for corespondence(E—mail:nnzsl@njau.edu.cn)
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园 艺 学 报
基因型定为5 S (stylar.part mutant,sM,花柱突变体)。迄今,‘奥嗄二十世纪’已被广泛作为梨
自交不亲和性机理研究的重要材料。但是,关于 ‘奥嗄二十世纪’花柱 S4-RNase基因是否存在以及
能否表达等方面,不同研究者得出了不同的结论。Norioka等 (1996)从 ‘奥嗄二十世纪’花柱 cD—
NA文库中未能筛选出S4-RNase的cDNA,认为花柱内S4-RNase基因不转录是 ‘奥嗄二十世纪’自交
亲和的原因。然而,Sasa等 (1993)及 Hiratsuka等 (1999)先后通过 IEF/SDS—PAGE电泳从 ‘奥嗄
二十世纪’花柱中检测到少量的S4-RNase,并对其进行了部分氨基酸测序,结果表明 ‘奥嗄二十世
纪’的S4-RNase蛋白与 ‘二十世纪’的 S4-RNase蛋白具有相同的 N一端氨基酸序列。Sasa等
(1997)再以 ‘奥嗄二十世纪’的基因组 DNA为模板进行 PCR扩增,检测到了S4-RNase基因片段,
只不过信号比其原始品种 ‘二十世纪’的弱,但用 Southern和 Northern杂交均未能检测到 S 一RNase
基因,进而推断 ‘奥嗄二十世纪’是 ‘二十世纪’S4-RNase芽变的嵌合体,S4-RNase基因在顶端分
生组织 Ll、L2层缺失。Hiratsuka等 (1999)用 ‘奥嗄二十世纪’花柱 mRNA进行体外翻译的结果
证实了S4-RNase基因转录的事实。张绍铃等 (2001)也发现 ‘奥嗄二十世纪’及其后代花柱内均含
有 S4-RNase,而且具有与其原始品种 ‘二十世纪’S4-RNase相同的核酸酶活性,在离体条件下均能
特异性地抑制5 及5 洲花粉管生长,即$4SM-RNase与S4-RNase基因表达的S-RNase具有相同的生理功
能,进而认为 ‘奥嗄二十世纪’的34SM-RNase基因不仅存在而且可以遗传给后代并在后代中表达,
只是 5 一RNase基因仅在柱头表达,且表达量逐代减少,推测可能与其它修饰基因有关。
作者以 ‘奥嗄二十世纪’及其自交后代 54S.135、杂交后代 ‘秋荣’和原始品种 ‘二十世纪’
等为试材,从基因组、mRNA转录和蛋白质水平比较,分析了 S4-RNase基因的存在与否和表达特性
及其在后代中的遗传模式,来探索 ‘奥嗄二十世纪’自交亲和性突变的机制。
1 材料与方法
1.1 植物材料
供试品种 ‘奥嗄二十世纪’(5 S )、自交后代 54S一135($4SMS )、杂交后代 ‘秋荣’(S ”
5 )和原始品种 ‘二十世纪’(5:S )、‘幸水’(5 S )均栽植于南京农业大学江浦农场园艺站梨资
源圃,树龄6年。‘奥嗄二十世纪’的自交后代实生苗也于2007年种植于同一资源圃,供叶片采样。
1.2 授粉试验
2006年春季授粉组合见表 1。
花前 1 d收集花药,室内25℃条件下使其散粉后,收集花粉作授粉用。自花授粉时,开花前选
留2~3朵边花,其余摘除并套袋,散粉后轻轻摇动或人工授粉;杂交授粉时,花前 1 d去雄后授粉
并套袋。
授粉后25 d调查花序和花朵坐果率。
1.3 DNA提取
2006年采集春季刚展开的幼叶,采用改良的 CTAB法提取 DNA (张妤艳 等,2006)。
1.4 RNA提取
花柱总 RNA提取参照徐义流和张绍玲 (2004)的方法,电泳检测质量后,分别定量至 1 g·
L~,直接反转录或 一20℃冰箱中保存待用。
1.5 S—RNase基因 liT-PCR及 PCR分析
根据梨 S 一、$4-和S5-RNase基因的保守序列,用 Primer premier 5.0软件设计通用正反向引物 PF
(5 一GTTGrITITI’ACGGTTCACGGrITITI’G一3 )和 PR (5 一CTITYGGCACTrGARTIqTGGT一3 ),同时根据 3个
基因的特异序列分别设计各自的特异反向引物 PR2(5 .GCCAGAAGCCTCGAr丌AGCr丌一3 )、PR4(5 .
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8期 吴华清等:‘奥嗄二十世纪’梨自交亲和性分子机制及遗传特性研究
TCCCAGAAGCCTACATGATCG一3 )和 PR5 (5 一1丫盯ATCCCAGAAGA A TrrG 3 ),同时以组成型
表达的管家基因肌动蛋白基因Actin作内部参照,所用引物为ActinF(5 一ATGGTGAGGATATrCAACCC一
3 )和ActinR (5 一CTTCCTGTGGACAATGGATGG一3 )(Ushijima et a1.,2003)。预期扩增产物见表2。
反转录体系按照说明书进行,PCR反应体系参照张妤艳等 (2006)的方法,退火温度为53℃。
反应结束后,取 PCR反应液5 L进行 2%琼脂糖凝胶电泳检测并拍照。
1.6 花柱可溶性蛋白1EF-PAGE分析
花柱可溶性蛋白质的提取及等电聚焦聚丙烯酰胺凝胶电泳 (IEF—PAGE)参照张绍铃等 (2001)
的方法。
2 结果与分析
2.1 供试品种自花及相互授粉坐果率
各授粉组合坐果率见表 1。白花授粉时, ‘奥嗄二十世纪’、 ‘秋荣’和54S一135坐果率高达
88.0%以上,该 3个品种自交亲和;而 ‘二十世纪’和 ‘幸水’坐果率分别为7.0%和0,表现自交
不亲和
表1 自花授粉及相互授粉的坐果率
Table 1 Fruit setting among thirteen crosses
注:SI.自交不亲和;SC.自交亲和;CI.杂交不亲和;CC.杂交亲和。
Note:SI.Self-incompatible;SC.Self-compatible;CI.Cross—incompatible;CC.Cross—compatible
‘奥嗄二十世纪’ × ‘二十世纪’组合坐果率达 95.0%,为杂交亲和,反交仅为4%,表现为杂
交不亲和,说明 ‘奥嗄二十世纪’为花柱突变体,花粉 SI功能正常,与前人的结果 (Sato et a1.,
1988)一致。
‘秋荣’ × ‘幸水’组合坐果率达 85.0%,杂交亲和,反交时不坐果,这也证实 ‘秋荣’也为
花柱突变体,花粉 SI功能正常。
用$4SM纯合体 54S一135的花粉给其余4个品种授粉时, ‘奥嗄二十世纪’和 ‘秋荣’坐果率达
95.0%以上,表现为杂交亲和;而 ‘二十世纪’和 ‘幸水’不坐果,杂交不亲和,证实这两个母本
34-RNo,se基因正常。
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园 艺 学 报 35 卷
2. 2 ‘ 奥嗄二 十世 纪 ’ 含有 S 4 - R N ase 基 因
以通 用 引物 P F 和 P R 通 过 P C R 检测 ‘ 二 十世纪 ’ 、 ‘ 奥嗄二 十世纪 ’ 、 ‘ 秋荣
’ 和 54 S - 135 基 因组
中 S - R Nase 基 因 , 结果 (图 1 ) 显 示 , ‘ 二 十世纪 ’ 、 ‘ 奥嗄二 十世纪 ’ 均能得到 5 :一 和 S 4 - R N as e 的特
征条带 , 分别为 1 538 bp 和 559 bp (表 2), 只是后 者的 S 4 - R N ase 带较前者弱 ; 在
‘ 秋荣 ’ 中也 能得
到和 S 。 一 R N ase 大小相近 的产物 , 但它 是 S 4 - R N ase 还 是 S ,。 R Nase , 或是 两 者 的混 合物并 尚不 能确定 ;
而 在 54 S . 135 中未见 有 P C R 产物 。
进 一 步用 S , . 、 S 4 - 和 S s- R N ase 基 因的特异 反 向引物 P R 2 、 P R 4 和 P R 5 进行单个 5 基 因的特异性检
测 , 结果见 图 1 。 用 P R 4 作反 向引物时 , ‘ 二 十世纪 ’ 和 ‘ 奥嗄二 十世纪 ’ 均能扩增 出 S 。 - R N ase 基 因
预期 333 bp 大小 (表 2) 的产 物 , 只是后 者 的条带较弱 , 而 ‘ 秋荣 ’ 和 54 S - 135 则不 能 , 由此 证 实
前两 者含有 S 。 一 R N ase , 而后 两 者不 含 。
而 用 P R 2 作反 向引物时 , ‘ 二 十世纪 ’ 和 ‘ 奥嗄二 十世纪 ’ 均可 见预期 1 3 1 1 bp 大小 (表 2) 的
S :一 R N ase 片段 , 表明两 者 S :一 R N as e 没有差异 ; 而 ‘ 秋荣 ’ 和 54 S 一 135 没 有扩增产物 (因两 者不 含 .s:-
R N ase ), 也说 明 P R 2 反 向引物的特异性强 , 不 能扩增 出 S , 一 R N ase 片段 。
用 P R 5 作反 向引物时 , ‘ 秋荣 ’ 中可 见 预期 34 5 bp 大小 (表 2) 的条带 , 说 明 P R 5 可 以用 于 检
测 S ,一 R N ase 基 因 , 但也 不 能检测 s:一 和 S 。 一 R N ase (数据从 略 )。
1 53 8bp
559 ,567 bp
333 bp
P R P R 4
2 3
P R 2
4 l 2 3 4
‘ ??。 一 1 3 1 1 bp
‘ ‘‘。 一 3 4 5 bp
图 1 S - R /V ase 基 因特异 引物检测
1 . ‘ 二 十世纪 ’ ; 2 . 54 S 一 135 ; 3 . ‘ 奥嗄二 十世纪 ’ ; 4 ‘ 秋荣 ’ ; C K . 无 D N A 阴性对 照 。
F ig. 1 S - allele- specific P C R detection
1 . ‘ Nijisseiki

; 2 . 54 S 一 135 ; 3 .
‘ O sa - N ijisseiki

; 4 .
‘ A kibae ’ : C K . No tem plate D N A control
表 2 预 期 的 (R T - ) P C R 产物 长 度
T able 2 E xpected size of(R T - ) P C R pruducts
注 : 括 号 内为基 因 登录号 。
Notes : E M B L /G en B ank accession nu m bers in the brackets
5 :一 和 S 4 - R N ase 基 因的 m R N A 在通 用引物区 间的长度没有明显 差异 (表 2), 因此用特异反 向引物
P R 2 、 P R 4 和 P R 5 分别检测它们在 m R N A 水平上 的差异 。 结果见 图 2 , ‘ 二 十世纪 ’ 和 ‘ 奥 嗄二 十世
纪 ’ 两 者的 一 对 S 基 因均有转 录 , 只是 后 者 的 S 4 - R Nase 基 因转 录量 相 对较少 , 而 ‘ 秋荣 ’ 只有 S ,一
R N ase 基 因表达 , S 4 - R Nase 基 因和 54 S - 135 一 样没有产物 。
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8期 吴 华清等 : ‘ 奥 嗄二 十世纪 ’ 梨 自交亲和性分子机制及遗传特性研究
! ! 1 4 5
P R 2 P R 4 P R 2 P R 4 P R 4 P R 5 P R 4 P R 4
rR ^ 【4 s
爿0 rm
28S
18S
图 2 特异 引物检测 S - j£^ 协 e 基 因表达
1 . ‘ 二 十世纪 ’ ; 2 . ‘ 奥嗄二 十世 纪 ’ ; 3 . ‘ 秋荣 ’ ; 4 . 54 S 一 135 ; 5 . ‘ 奥嗄二 十世纪
’ 阴性对 照 。
F ig. 2 R T - P C R detection ofS - eS ase transcripts
1 . ‘ N~isseiki

; 2 .
‘ O sa — N~isseiki

; 3 .
‘ A kibae

;4 . 54 S 一 135 ; 5 . Negative con trolof
‘ O sa - NOisseiki

2. 3 S 。. R N ase 蛋 白在花柱 中的表达量

二 十世纪 ’ 、 ‘ 奥嗄 二 十世纪 ’ 、 ‘ 秋荣 ’ 和 54 S 一 135 成熟花柱 的可 溶性 蛋 白 IE F — P A G E 结果 显
示 , 除 54 S 一 135 外 , 其它 3 个品种均有 明显 的 S — R N ase 蛋 白特征带 。 其 中 , ‘ 奥嗄二 十世纪 ’ S 。 - R N ase
带较 ‘ 二 十世纪 ’ 的弱 , 而 ‘ 秋荣 ’ 只有 S ,. R N ase 带 (图 3 , A ); 54 S - 135 似乎也 有两 条很 弱 的带 ,
这与以上 结 果不 吻合 。
于是单独进行 一 次电泳 , 上 样量增加至 300 ¨g, 两 次重复 。 结果显示 , 在 S . R N ase 区域 内没有任
何条带 (图 3 , B ), 说 明其花柱 中不 表达 S - R N ase , 图 3 , A 中的弱带可能是操作 中造成 的假相 。
塞景激篓萱 i●i≯搬
B
图 3 花柱可 溶性蛋 白的 IE F — P A G E 银染检测
A . 上 样量 200 txg; B . 上 样量 300 Ixg; 1 .
‘ 二 十世纪 ’ ; 2. ‘ 奥嗄二 十世纪 ’ ;
3 . 54 S 一 135 ; 4 .
‘ 秋荣 ’ ; M . pI m arker; c . 共 同带 。
F ig. 3 S ilver staining profile ofstylar proteins
200 斗g loading in A and 300 ¨g in B ; 1 .
‘ Nijisseiki

; 2 .
‘ O sa — N~isseiki


3 54 S - 135 : 4 .
‘ A kibae ’ : M pI m arker; c . C om m on bands.
2. 4 ‘ 奥嗄二 十世 纪 ’ 自交后代 S - R N ase 基 因分 离情况
以上 结果表明 , ‘ 奥嗄二 十世纪 ’ 基 因组 中确实检测 到 S 。 一 R N ase 基 因的存在 , 而且 也 正 常表 达 ;
但在它的两个后代中没有检测到 S 。 . R N ase 基 因及其表达产物 。 ‘ 奥嗄二 十世纪 ’ 的 S 4 - R N ase 基 因能否
遗传 , 需要调查更多的后代 。
图 4 表明 , 在 53 个 ‘ 奥嗄二 十世纪 ’ 自交后代中 , 23 个含有 S :。 R N ase 基 因 , S 4 - R N ase 相对应 的
位置上 没有产物 , 因 3 2 - R N o, se 基 因正 常 , 所 以后代 中不 出现 |s:.s:基 因型后 代 , 将这 23 株系 Js基 因型
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1 1 14 艺 学 报
35 卷
定为 $2S 。

。 其余 30 个株系中没有 s— R N ase 基 因产物 , 但 A c£流 基 因扩增正 常 (图 5 ), 将其
s基 因型
定为 S 4
S Z S 4

。 S :S 。

:S 4
s.W S 。
sw
= 23 :30 = 1 : 1 . 3 — 1 : 1 , 和 S at。 等 (1988) 的研究结果 一 致 。
S — - - ’
墨一
s芦P sP sP s≯P s≯S P s≯P s≯sP !妻兰 :兰j£? — —
__ 了 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1‘ 17
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s≯sP !i£ — !!?!兰
18 百 ■ 矿 1 而 而 而 1 而 29 30 3 1 32 33 34 3 5
图 4 ‘ 奥 嗄二 十世 纪
’ 的自交后代 S 基 因分离
N . ? 二 十世 纪

; 1 ~ 53 .
‘ 奥嗄二 十世纪
’ 的 53 株 自交后代 。
啦 . 4 S egregation ofS . R N ase genes in progeny ofselfed
‘ O sa 。 N ijisseiki

N .
‘ Nijisseiki

: 1 — 53 . 53 progeny ofselfed
‘ O sa , N ijisseiki

-
3 讨论
图 5 ? 奥嘎 二 十世 纪
’ 的 30 个 s4 S M s4 。
” 自交 后代 A ctin 基 因 P C R 图谱
F ig. 5 P C R detection ofA ctin gene in 30 progeny genotyp
ed as
s4
S M s4
。” from selfing
‘ O sa - N ijisseiki

1 000 bp
500 bp
3 . 1 S - R N ase 等位基 因特异性检测体 系的建 立
梨 S - R N a。。 基 因的 P C R 特异性扩增技术 , 可 在 一 个 P C R 反应 中快速鉴定梨品种 的 S 基 因型 (Ish
-
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8期 吴华清等:‘奥嗄二十世纪’梨自交亲和性分子机制及遗传特性研究
imizu et a1.,1999;Castilo et a1.,2002;Sawamura et a1.,2002),但是有些等位基因之间片段长度相同
或相近,难以区分,需要借助特异性限制性内切酶酶切,因而形成 PCR-RFLP梨品种 S-RNase等位基
因检测体系。但这个体系只能区分 s .~S9-PtNase,其它等位基因的特异性限制性内切酶仍未确定,
而且有些内切酶价格较贵,操作也比较繁琐。
借鉴Sonneveld等 (2001)的方法,本研究中进行了S -,S -和 S .RNase的特异性检测,并做如
下改进:(1)正向引物通用,只设计各等位基因的特异反向引物;(2)尽量使各个反向引物的退火
温度保持一致,便于 PCR反应同时进行。用该方法检测 S.RNase基因的结果和传统方法的结果完全
一 致,免除了特异性限制性酶切,还可以用于各等位基因转录水平分析。
3.2 ‘奥嗄二十世纪’存在 S 一RNase基因但不能遗传给后代
‘奥嗄二十世纪’是 ‘二十世纪’的无性芽变,通过无性繁殖方式 (嫁接)来保留和繁殖 (Sato
et a1.,1988)。Sassa等 (1997)推测 ‘奥嗄二十世纪’是 ‘二十世纪’S4-RNase突变的嵌合体,S4-
RNase基因在顶端分生组织 Ll、L2层缺失。本研究的结果不完全支持以上观点。
众所周知,高等植物的花由茎顶端分生组织分化而来。按细胞发生的谱系,茎顶端分生组织由外
到内分为3个细胞层,分别为 Ll、L2、L3层。Ll层细胞进行垂周分裂,以后发育成表皮组织;1_2
层大部分也进行垂周分裂,形成中间组织;L3层分裂方向则较随机,最终形成维管束等组织。花粉
孢原细胞完全由L2层细胞分化而来,而雌蕊的大部分组织来源于 L2层细胞,但雌蕊的花柱由 Ll层
细胞分化而来 (Tilney.Baset,1986)。
根据本研究的结果,作者推测 S -RNase基因可能以嵌合体的形式存在于顶端分生组织的 Ll层
中,即 Ll层的的大部分细胞 S4-RNase基因缺失,部分细胞 (尤其是发育成柱头的细胞)含有 S4.
RNase基因,因为在 ‘奥嗄二十世纪’基因组中能够检测到 S -RNase基因信号,而且 S .RNase基因
也在花柱中正常表达 (包括转录和翻译水平),但主要在柱头上表达 (张绍铃 等,2001)。虽然
Northern杂交未能到S4-RNase基因的mRNA (Sassa et a1.,1997),但是可以用RT.PCR检测出来,因
为 RT-PCR较 Northern杂交更灵敏;但是在 L2层中缺失,因为在他的所有含 S 基因的后代中检测
不到S -RNase基因信号,因而他的基因组中残存的S -RNase基因不能遗传给后代,因为雌雄配子由
顶端分生组织的 L2层分化而来 (Tilney.Baset,1986)。
因此,‘奥嗄二十世纪’中的s 删与其有性后代 ‘秋荣’和54S.135等中的其实并不完全相同,
前者表示 S -RNase基因以嵌合体形式存在,而后代中的$4SM代表S .RNase基因完全缺失。
3.3 ‘奥嗄二十世纪’及其自交亲和性后代在自交亲和品种选育和早期筛选上的应用
梨属于典型的白花不实果树,在生产上必须配置授粉树或花期人工授粉。选育白花结实品种是解
决该问题的途径之一。‘奥嗄二十世纪’及其 自交亲和后代都是花柱突变体,它们的花粉 SI功能正
常,选择亲本不能将它们作为父本与 S基因型相同的母本杂交,否则难以得到杂交种子,如 ‘二十
世纪’(S S ) × ‘奥嗄二十世纪’(S S )、‘菊水’(S S ) × ‘奥嗄二十世纪’(S S )等类
似组合将是不成功的。但如果用54S.135 S 删基因纯合体作父本,母本只要有 1个 s 等位基因,也
难以得到后代。用杂合型 ‘奥嗄二十世纪’和 ‘秋荣’作亲本 (自交除外),后代中自交不亲和与
自交亲和后代并存,可以根据本研究所建立的方法进行早期筛选,一般来讲,含有$4SM_RNase等位基
因的就是自交亲和后代;而用纯合体型54S.135作亲本时,所有后代都 自交亲和,无需筛选。
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