3。3  MS4花粉母细胞减数分裂正常 16

3。4  MS4基因亚细胞定位分析 17

3。5  MS4基因树脂切片分析 17

3。6  水稻MS4基因的组织表达分析 18

3。7  水稻MS4基因相关性分析 18

4  结论 21

参考文献 22

致  谢 26

1 前言

水稻是人类最主要的粮食作物之一[1, 2]。中国的水稻种植面积约占全世界的23%左右，但目前中国的水稻产量却占全世界的37%左右。从国内来看，水稻种植面积约占全国粮食作物面积的30%，产量接近粮食总产量的一半。从平均单位面积产量上来看，水稻比整个粮食作物高出45。17 %，其中一个重要因素就是水稻雄性不育系的发掘并不断推广和利用。

1。1  水稻雄性不育系简介来自优I尔Q论T文D网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766

雄性不育（Male Sterility, MS)常指雄蕊发育缺陷，不能产生有功能花粉或雄配子，而其雌蕊发育正常且能接受正常花粉而受精结实的现象[3]。雄性不育现象普遍存在于自然界中。花粉发育过程非常复杂，水稻雄性不育最主要的表现是花粉败育。2008年，刘耀光课题组发表论文阐明了水稻籼粳杂种雄性不育及其亲和性的分子基础，这是国际上首次发表有关植物杂种雄性不育机制的解析[4]。水稻中经典的“三系法”制种主要也是利用核-质互作雄性不育系、保持系和恢复系来实现三系配套来配置杂种一代 [5]。雄性不育水稻可分为细胞核质互作雄性不育与细胞核雄性不育。细胞核雄性不育包括显性核不育与隐性核不育两类。其中核不育又因其育性是否受光照、温度等外界条件影响分为光（温）敏核不育和普通核不育两种类型。至今较为成功应用的是隐性光（温）敏核不育[6]。此外，多数水稻核不育为隐性核不育，隐性核不育多受单隐性核基因控制。本实验分析的雄性不育即为单隐性核基因控制的雄性不育突变。

作为重要的粮食作物和单子叶模式植物，水稻雄性不育分子机理的研究主要集中在孢原分化、减数分裂、绒毡层的发生与降解、花粉外壁物质的合成与运输等环节。本研究中ms4 (Microsporeless 4) 突变体花药从其花药形态上来看呈现白色透明状，且其花药形态略小于野生型，花药内无花粉产生。此外，花药横向半薄树脂切片分析发现随着花药的发育，突变体中的花粉发生降解, 仅剩退化花粉残留物，绒毡层呈空泡状，而同时期野生型花药绒毡层却逐步消化。后期突变体中花粉粒完全降解, 然而绒毡层和中间层仍未被降解，导致最终无花粉产生。据此可以推测该基因参与绒毡层的发生与降解等发育过程。本项目的开展有助于加深对植物雄配子体发生过程中绒毡层发育降解的分子机制理解，拓宽水稻种质资源进而简化育种程序等有重要意义。 

1。2 国内外研究现状、水平和发展趋势

1。2。1 植物有性生殖过程

2  材料与方法

2。1  实验材料

2。1。1  供试水稻亲本或品种论文网

   突变体材料来自于日本TOS17插入突变体库（https://tos。nias。affrc。go。jp/），编号为NC2566。对照材料为水稻品种日本晴。

2。1。2  菌株及载体

大肠杆菌（Escherichia coli）菌株DH5α以及农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）菌株