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栽培稻(Oryza sativa L.)是世界最重要的粮食作物之一,细胞质雄性不育的发现不仅提高了水稻的产量,而且为研究核质互作机理提供了一个良好的系统。根据细胞质雄性不育系在细胞学和遗传学方面的特征,通常将生产上应用的众多水稻不育系归纳为野败型(WA-CMS)、红莲型(HL-CMS)和包台型(BT-CMS)三种不同的细胞质雄性不育类型。迄今为止,对水稻HL-CMS的研究发现了两个不育候选基因orfH79和orf216,本研究在此基础上通过农杆菌介导的遗传转化方法,对水稻红莲型细胞质雄性不育(HL-CMS)候选基因orf216的功能进行了鉴定和分析,主要取得以下几个方面的结果:1.以HL-CMS不育候选基因orf216及orfH79的序列设计了特异性定量PCR引物,通过实时定量PCR分析orf216在HL-CMS不育系粤泰A(YTA)的根茎叶以及花粉发育的不同时期的表达量,发现orf216在花粉发育的四分体时期表达量最高,是减数分裂期2倍,比根茎叶及花粉发育的其它时期要高出两个数量级,虽然orfH79的表达量在任何组织时期都高于orf216,且表达趋势与orf216一致,也是在花药发育的四分体时期表达量最高,但是orfH79的在不同组织的表达量变化没有orf216明显,说明这两个候选基因在HL-CMS中发挥重要功能。2.将HL-CMS候选基因orf216构建成有线粒体定位信号的P35S启动子驱动的表达载体,转化HL-CMS保持系粤泰B(YTB)中。花粉染色鉴定表明,部分T0代转化植株的花粉表现为全不育或者半不育现象。对其进行实时定量PCR分析结果表明,转化植株的育性随orf216表达水平的提高而降低,说明orf216很有可能就是HL-CMS的不育基因。3.将HL-CMS候选基因orf216构建成有线粒体定位信号的花药特异性启动子驱动的表达载体,转化HL-CMS保持系粤泰B(YTB)中。花粉染色鉴定也表明,部分T0代转化植株的花粉表现为全不育或者半不育现象。进一步说明了orf216是HL-CMS不育基因的可能性。