[发明专利]一种水稻CYP704B2基因突变体及其分子鉴定方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于植物分子生物学领域，具体涉及一种水稻CYP704B2基因突变体cyp704B2-2及其分子鉴定方法和应用。

背景技术

植物雄性不育突变是自然界中十分普遍的现象，至少己在43个科、162个属的617个物种中发现了雄性不育突变体。在遗传上植物雄性不育分为细胞核雄性不育，细胞质雄性不育和细胞核细胞质互作雄性不育三大类：1)细胞核雄性不育由细胞核基因突变产生，有显性突变和隐性突变，有孢子体基因突变和配子体基因突变。显性突变和配子体基因突变只能通过雌配子遗传，隐性突变既可通过雌配子也可通过雄配子进行遗传，而且遵循孟德尔定律。目前已克隆了一些孢子体隐性核不育基因，如拟南芥的ms2，玉米的ms45和水稻的mil1等(Aarts等，1997，The Arabidopsis MALE STERILITY 2protein shares similarity with reductases in elongation/condensation complexes，Plant Journal，12:615-623；Albertsen，2006，Male tissue-preferred regulatory sequences of MS45 gene and method of using same，专利号：US7154024B2；Hong等，2012，Somatic and reproductive cell development in rice anther is regulated by a putative glutaredoxin，Plant Cell，24:577-588)；一些配子体隐性核不育基因也被克隆，如拟南芥的两个小孢子有丝分裂异常的突变体sidecar pollen和gemini pollen(Oh等，2010，The SIDECAR POLLEN gene encodes a microspore-specific LOB/AS2 domain protein required for the correct timing and orientation of asymmetric cell division，Plant Journal，64:839-50；Park等，1998，The Arabidopsis thaliana gametophytic mutation gemini pollen1disrupts microspore polarity,division asymmetry and pollen cell fate，Development，125:3789-99)；玉米上还克隆了一个孢子体显性核不育基因MS44(Cigan and Albertsen，1998，Reversible nuclear genetic system for male sterility in transgenic plants，US5750868)；2)细胞质雄性不育则是由细胞质基因控制，并没有相对应的核恢复基因，属母性遗传；3)细胞核细胞质互作雄性不育由细胞质基因和细胞核基因共同控制，其实质是细胞质与细胞核遗传物质不和的结果。不育细胞质是一些由突变线粒体基因引起，但有相对应的核恢复基因，能抑制不育细胞质基因。不育细胞质基因可产生一种新的蛋白质，够影响线粒体正常功能(Chen and Liu，2014，Male sterility and fertility restoration in crops，Annu Rev Plant Biol，65:5.1-5.28)。在育恢复基因方面，目前水稻中已经克隆了Rf-1，Rf-2，Rf-4，Rf-5等基因(Komori等，2004，Map-based cloning of a fertility restorer gene,Rf-1,in rice(Oryza sativa L.)，Plant Journal，37:315-325；Itabashi等，2011，The fertility restorer gene,Rf2,for Lead Rice-type cytoplasmic male sterility of rice encodes a mitochondrial glycine-rich protein，Plant Journal，65:359-367；Tang等，2014，The rice restorer Rf4for wild-abortive cytoplasmic male sterility encodes a PPR protein that functions in reduction of WA352 transcripts，Molecular Plant，7:1497-500；Hu等，2012，The rice pentatricopeptide repeat protein RF5restorers fertility in Hong-Lian Cytoplasmic male-sterile lines via a complex with the glycine-rich protein GRP162，Plant Cell，24:109-22)。