1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
1、本课题的意义
水稻的雄性不育是指雄性器官不能产生正常功能的雄配子的特性，利用雄性不育株的这一特性，常常作为水稻杂种优势利用的工具，具有重要理论意义和实践价值。杂种优势的利用在对于农作物产量以及品质上的提高与改进起着重要的作用，然而由于去雄工作的复杂性以及不易掌握性，促使人们对雄性不育的研究工作愈加重视，利用不育系生产杂交种子，培育出农作物产量增加、品质改进、抗性和适应性提高的品种。
雄性不育系由于可以免去去雄过程，可以降低育种的成本，所以对于农业生产来说有十分重要的意义。花药是开花植物雄性生殖发育的重要器官，花药壁中的绒毡层作为孢子体组织，它的发育和细胞程序性降解过程更是直接影响花粉粒的正常形成。花药绒毡层的降解过程是一个短暂但是精密调控的过程，或早或晚地发生都会导致其不能发挥正常的功能，营养物质不能正常转运到小孢子中。前人在对水稻和拟南芥的绒毡层的细胞程序性降解过程时发现，这一过程受一系列转录因子网络的调控。除了转录因子以外，小孢子的发育还受到很多方面的调控，但是都没有得到系统地研究，因此发现和研究更多的雄性不育突变体，对于雄性生殖发育机制的研究十分必要。
2. 研究的基本内容和问题
1、研究的目标、
1）获得不育突变体的主要表型特征
2）对不育突变体的雄配子形成过程进行分析
3. 研究的方法与方案
1、研究方法
1）设计分子标记，通过图位克隆技术进一步进行精细定位
2）检测绒毡层降解是否异常（TUNEL实验、NBT染色、检测绒毡层发育相关基因的表达量、原位杂交等）
4. 研究创新点
尽管在模式生物中，很多参与花粉发育过程中的基因已经被成功克隆，然而对于它们的研究水平大部分停留在分析单个基因的功能上，显然花粉发育这一复杂的生物学过程是由基因间相互作用形成的，因此解释花粉发育机制还有需要更多的研究。
5. 研究计划与进展
1、通过图位克隆技术，定位不育基因，并发现一个编码柠檬酸裂解酶基因，在花药发育中后期高表达，我们推测该基因最可能为候选基因，并构了该基因的干扰、过表达和互补载体。
2、我们对野生型和突变体的花药和花粉粒进行醋酸洋红染色、半薄切片、透射电镜的观察，最终将败育时期确定在单核晚期和二核早期的过渡阶段。此外，我们发现突变体的花药绒毡层受到ROS胁迫（NBT染色），最终延迟降解（TUNEL试验和彗星试验）。
3、提取各个时期花药的RNA进行表达分析，结果显示该基因在突变体内没有表达。重新取样，分时期进行荧光定量实验，并检测绒毡层降解相关基因的表达量，结果表明突变体是在花粉减数分裂时期以后产生差异，这一结论与前面的醋酸洋红染色、半薄切片、TEM观察的结果基本一致。
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