[发明专利]人工创制植物雄性不育的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种人工创制植物雄性不育的方法。具体地说涉及一种通过将由花药特异性表达的Osg6B启动子驱动的HSP70基因的反义RNA表达载体转入到禾本科粮食作物中去，抑制内源HSP70基因的表达，进而干扰转基因植株花药的正常发育而实现雄性不育的方法，这种方法可为植物杂种优势利用奠定基础。

背景技术

植物雄性不育是植物杂种优势利用的基础，通常获得植物雄性不育的途径主要是通过在自然资源中或通过诱变的方式筛选出雄性不育的突变体，或者通过与近缘物种进行远缘杂交、再反复回交获得，这两种方法都存在获得不育材料难度大和周期长等缺点。随着植物分子生物学和发育生物学的发展，人们可以通过基因工程的方式在植物的花药(花粉)中表达细胞毒素或通过人工抑制花药(花粉)发育过程中的关键基因的功能来阻断雄配子的正常发育，进而获得雄性不育的植株。

目前，通过基因工程获得雄性不育植物的方法主要有三种方式(张爱民，肖兴国，聂秀玲.中国的植物转基因雄性不育研究[J].中国科学基金.2000，3：132-136.)。第一种是Mariani方法(Mariani C，de Beuckeleer M，Truettner J，et al.Inductionof male sterility in plants by a chimaeric ribonuclease gene[J].Nature.1990，347(6295)：737-741.)，即在花药绒毡层中特异性表达Barnase基因破坏绒毡层结构，从而导致花粉发育的败育。在我国，利用该方法也已在多种植物上获得了成功，如烟草(罗玉英，刘玉乐，李胜国，et al.TA29-Barnase嵌合基因导入对烟草花药绒毡层及花粉发育的影响[J].Acta Botanica Sinica.1997，10：894-898.)、油菜(周雪荣，彭仁旺，方荣祥，et al.表达核糖核酸酶基因的雄性不育油菜的获得[J].遗传学报.1997，6：531-536.)、番茄(张宏，王波，薛爱群，et al.雄性不育嵌合基因的构建及番茄转化研究[J].遗传.1998，3：5-7.)和小麦(傅荣昭，曹光诚，马江生，et al.用基因枪法将人工雄性不育基因导入小麦的研究初报[J].遗传学报.1997，4：358-361.)等。但是有报道(李胜国，刘玉乐，朱锋，et al.基因工程雄性不育烟草的获得[J].植物学报.1995，37(8)：659-660.；李胜国，刘玉乐，朱峰，et al.基因工程雄性不育烟草及其温度敏感性，Acta Botanica Sinica，1997，3：231-235)称TA29-Barnase的转基因烟草的育性受温度的影响，预示着启动子TA29的活性可能受温度影响。

第二种方法是变通的Mariani方法，主要是通过采用与TA29不同的启动子来构建表达载体(这种方法在下列文献中有所涉及：de Block M，Debrouwer D，Moens T.Thedevelopment of a nuclear male sterility system in wheat.Expression of the barnasegene under the control of tapetum specific promoters[J].Theoretical and AppliedGenetics.1997，95(1)：125-131；凌定厚，陶利珍，马镇荣，et al.以基因枪介导获转ps1-barnase基因的工程雄性不育水稻植株[J].遗传学报.1998，5：433-442；刘大文，王守才，谢友菊，et al.转Zm13-Barnase基因玉米的获得及其花粉育性研究[J].植物学报.2000，6：611-615；等)。但此种方法仍然没有完全脱离Mariani方法的影响。