[发明专利]介导植物雄性生育力的核苷酸序列以及使用其的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种介导植物雄性生育力的核苷酸序列以及使用其的方法，特别是涉及一种利用RNAi技术特异性剔除或关闭育性基因的表达来生产雄性不育植株的遗传方法。

背景技术

杂种优势是指F1杂交种的表现比产生F1的亲本的表现优秀。在作物植物中杂种优势通常在生产中显示为较大的植物、胁迫耐受性、疾病抗性、一致性和提高的产量，这些被统称为杂交种活力。

杂种优势在很多重要的作物品种中已被观察到并记载，杂交种的发展已被植物育种家们视为常规。但是，当植物中存在有效的和经济的授粉控制方法以保证异花授粉和防止自花授粉时，杂交种才能被用于上述植物。授粉控制机制包括机械的、化学的和遗传的方法。

如果植物已空间隔离雄性和雌性的花或者分离雄性和雌性植株，则可以适用杂交种植物生产的机械方法。例如，在玉米植株的顶端花序中具有生产花粉的雄花，雌花在沿着茎的叶轴部。玉米的异交是通过对母本机械去雄以防止自交来确保的。尽管目前去雄被用于植物的杂交种种子生产中，如玉米，但是依据母本去雄的实际去雄成本和产量损失，上述过程是劳动密集型的且是昂贵的。另外，大部分作物植物的功能性雄性和雌性器官均在同一朵花中，因此去雄不是一个简单的过程。尽管可以在散粉前用手除去花粉形成器官，但上述杂交种生产的方法是极端劳动密集型的和昂贵的。

生产杂交植物的化学方法包括使用化学药品杀死或阻止可育花粉的形成。这些化学药品被称为杀配子剂，被用于给予暂时的雄性不育。由于化学药品的费用和有效性、以及应用的持续时长和可靠性，使用杀配子剂进行的杂交植物的商业化生产是受限制的。杀配子剂的一个严重的局限性在于其具有植物毒性的影响，其严重程度取决于基因型。其它局限性包括这些化学药品对于延长花期中的作物不一定是有效的，因为生长的新花可能没有被影响。因此，需要重复应用上述化学药品。

上世纪九十年代，Mariani等人开创了人工制备雄性不育系的新途径，他们利用来自烟草的花药绒毡层的特异启动子(TA29)和核糖核酸酶基因（Barnase）构建表达盒转化烟草和油菜，导致转基因植株的花药绒毡层被破坏，形成雄性不育系，而并未影响转基因植株的其它性状。除利用Barnase构建雄性不育系之外，当前很多研究表明其它的功能基因也可被广泛应用于基因工程方法来构建转基因雄性不育植株。

Van der Meer等通过RNA干扰的方法抑制与花粉发育相关基因查耳酮合酶（CHS）的表达，实现了矮牵牛的雄性不育；Kitashiba等将反义交替氧化酶（alternative oxidase）与TA29相连构成嵌合基因转化烟草，造成转基因烟草部分花粉败育。自从MS26基因被克隆出来，主要用该基因来恢复MS26突变体的育性，至今未发现利用RNAi技术构建MS26雄性不育系的相关报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种介导植物雄性生育力的核苷酸序列以及使用其的方法，即利用RNAi技术以获得新的MS26雄性不育株系。

为实现上述目的，本发明提供了一种核苷酸序列，其特征在于，其编码下述RNA分子，所述RNA分子抑制植物MS26基因表达，包括SEQ ID NO:1所示的至少19个连续核苷酸和/或其互补序列。

进一步地，所述核苷酸序列包括SEQ ID NO:1第500-1000位所示的至少19个连续核苷酸和/或其互补序列。

更进一步地，所述核苷酸序列包括SEQ ID NO:2和/或其互补序列。

优选地，所述核苷酸序列为SEQ ID NO:3。

为实现上述目的，本发明还提供了一种表达盒，包含在有效连接的调控序列调控下的所述核苷酸序列。

为实现上述目的，本发明还提供了一种包含所述核苷酸序列或所述表达盒的重组载体。

为实现上述目的，本发明还提供了一种核糖核苷酸序列，其抑制植物MS26基因表达，由下述DNA序列转录，所述DNA序列包括所述核苷酸序列。

为实现上述目的，本发明还提供了一种用于抑制植物MS26基因表达的方法，包括利用所述核糖核苷酸序列来抑制植物MS26基因的表达。

为实现上述目的，本发明还提供了一种诱导植物雄性不育的方法，包括利用所述核糖核苷酸序列来抑制植物MS26基因的表达。

进一步地，所述核糖核苷酸序列包括第一核糖核苷酸序列和第二核糖核苷酸序列，所述第一核糖核苷酸序列抑制植物MS26基因的表达，所述第二核糖核苷酸序列与所述第一核糖核苷酸序列互补。