紅麻線粒體基因atp6過表達(dá)載體的構(gòu)建與轉(zhuǎn)化

韋美玲，廖小芳，李枝玲，周步進(jìn)，鄭 杰，孔祥軍，劉一丁，李宏偉，周瑞陽*

(1.廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 廣西 南寧 530004；2.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所， 廣西 南寧 530007)

【研究意義】紅麻(HibiscuscannabinusL.)是錦葵科(Malvaceae)木槿屬(Hibiscus)一年生韌皮纖維作物，其莖稈和韌皮纖維已廣泛應(yīng)用于造紙、紡織、汽車制造及家具等領(lǐng)域，是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物[1-2]。紅麻具有耐旱、易栽培等特點(diǎn)，適宜種植區(qū)域廣，且具有極大的生物產(chǎn)量和較強(qiáng)的二氧化碳吸收能力。因此，紅麻被認(rèn)為是21世紀(jì)最具潛力的經(jīng)濟(jì)作物[3]。紅麻以收獲莖稈或韌皮纖維為主要栽培目的，其雜種優(yōu)勢十分明顯。2002年，周瑞陽教授在海南冬繁的紅麻野生型UG93后代中發(fā)現(xiàn)一株雄性不育突變體，當(dāng)即以栽培種為父本與之雜交(測交)，發(fā)現(xiàn)部分F1代表現(xiàn)完全雄性不育，證實(shí)該突變株屬于細(xì)胞質(zhì)雄性不育(CMS)類型[4]，此后于2003年選育出高抗紅麻炭疽病的CMS系K03A及其相應(yīng)的保持系K03B，并實(shí)現(xiàn)紅麻三系配套[5]，于2008年選育出世界上第一個(gè)由CMS系配制的紅麻雜交種紅優(yōu)1號[6]。已有研究表明，植物CMS與線粒體基因atp6密切相關(guān)，紅麻三系雜交種雖已成為國家麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的主推品種，但迄今關(guān)于紅麻CMS的分子機(jī)理仍未闡明。因此，構(gòu)建紅麻線粒體基因atp6過表達(dá)載體遺傳轉(zhuǎn)化體系，對紅麻線粒體基因的遺傳轉(zhuǎn)化及功能研究具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】最早發(fā)現(xiàn)atp6基因?qū)χ参顲MS具有調(diào)控作用的是在玉米CMS-T的rrn26基因和atp6基因部分序列共轉(zhuǎn)錄時(shí)，編碼一個(gè)與線粒體內(nèi)膜密切相關(guān)的毒性蛋白，導(dǎo)致玉米CMS[7-8]。……