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油菜是我国最重要的油料作物,其杂种优势显著,利用杂种优势是提高油菜产量的重要途径。化学杀雄剂是油菜杂种优势利用的一种重要授粉控制系统。在化杀制种过程中,利用对化杀剂具有抗性的油菜突变体作为父本,不需对制种父本进行遮挡,可以简化化杀制种程序;同时在油菜大田生产时可以使用除草剂,进行化学除草和化学除杂。本研究中,以一个EMS诱变得到的甘蓝型油菜抗苯磺隆(TBM)突变体K5为材料,揭示该突变体抗TBM的分子机制,确定乙酰羟酸合酶(AHAS)活性变化与诱导雄性不育的关系,可作为化学杂交剂的靶标。研究结果表明,油菜抗TBM突变体K5与野生型中双9号相比,花期和成熟期分别推迟了8d和5d,然而单株产量上无显著差异。中双9号油菜显蕾期植株在0.10 mg/LTBM处理下,雄性不育株率达到96.7%,其主要农艺性状未受显著影响。K5突变体在该浓度TBM处理下,花粉育性正常,说明利用0.10 mg/LTBM作为化学杀雄剂时,K5突变体可作为制种父本。在20 mg/L及以上浓度TBM处理时,K5突变体花粉完全败育,说明K5突变体的TBM抗性大约是中双9号的200倍。TBM诱导油菜雄性不育株率(Y)与花序相对AHAS酶活(X)变化密切相关,该关系可以很好地用逻辑生长曲线Y=100-A/(1+Be(-KX))拟合,然而中双9号和K5的回归曲线中,A、B和K三个常数不同。突变体K5中BnAHAS1基因第544位点发生单核苷酸突变(C-T),导致BnAHAS1第182位的脯氨酸替换为丝氨酸(对应于拟南芥AtAHAS的Pro197)。BnAHAS1544T转拟南芥实验表明,BnAHAS1544T是K5突变体对CHA-TBM产生抗性的原因,也说明AHAS是TBM诱导雄性不育的靶标。