摘要
豆科作物是重要的粮食作物，在全世界种植面积很大，对世界粮食安全有重要意义。目前我国的豆科种子主要依靠进口，因此提高豆科种子产量对于我国来说是至关重要的。在2005年时，有研究人员在拟南芥雌配子体中表达基因筛选中鉴定出MYB98。myb98植株由于雌配子体缺陷导致结实率显著降低；自花授粉后，纯合突变体的平均胚珠干瘪率为83%，正常胚珠为17%。这些结果都表明MYB98会影响拟南芥的结实率。蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)作为豆科的模式植物，具有豆科植物的普遍特征，而在蒺藜苜蓿中对MYB98基因的功能研究鲜有报道。 本研究成功克隆了蒺藜苜蓿中拟南芥MYB98 的同源基因MtMYB98-1 和MtMYB98-2。qRT-PCR检测发现, MtMYB98-1基因在花中高表达。构建了N端GFP融合表达载体，利用烟草系统进行亚细胞定位实验，证明MtMYB98-1和MtMYB98-2基因编码的蛋白质主要定位于细胞质和细胞核上。对这两个蛋白进行了BiFC实验，发现MtMYB98-2蛋白自身可以在细胞核互作，这与亚细胞定位结果矛盾，可能是GFP在载体的位置影响了蛋白的定位，因此后面需要进行C端GFP的亚细胞定位观察。通过观察订购的mtmyb98-1和mtmyb98-2蒺藜苜蓿Tnt1突变体种子，我们发现mtmyb98-1和mtmyb98-2突变体花粉和胚珠与野生型相比并无明显差别，荚粒数和螺旋数也没有明显变化，所以这两个基因的功能很可能是相互冗余的，需要后期收集双突突变体进行表型观察。我们还对这两个蛋白进行了DNA-binding 实验，结果发现这两个蛋白可以与MYB98结合基序GTAACAT序列特异结合。综上所述，通过研究MtMYB98基因对豆科模式植物蒺藜苜蓿的荚粒数的影响，为今后提高大豆等豆科作物荚粒数和种子产量提供理论基础。 雄性不育是指雄蕊不能正常生长，不能在植物中产生活的花粉粒的现象。利用雄性不育的特性进行杂交种子生产是提高作物产量的有效和快速策略。本实验室从蒺藜苜蓿Tnt1突变体库中筛选出了一株雄性不育的材料，不能产生花粉，通过侧翼序列分析以及与突变体的表型连锁分析，最终发现该突变体的雄性不育表型可能是是由与拟南芥EMS1同源的MtEMS1基因的功能缺失导致的。该研究为后续在大豆(Glycine max L. Merr.)和紫花苜蓿(Medicago sativa L. sativa)等豆科植物中创制稳定的雄性不育材料，加速豆科植物制种产业的发展提供了基因资源和理论基础。
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