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烟草是我国乃至世界上重要的经济作物,同时也是植物基因工程常用的模式植物。ATP合酶是一种线粒体复合酶,主要由F0和F1两部分组成,异常编码的ATP合酶单个基因或多个基因产物常伴随植物雄性不育的形成。orf25基因是F0部分的亚基基因,其异常表达可能会导致烟草雄性不育的产生。本研究以atp9基因为对照基因,前期已构建orf25和atp9基因的RNA干扰表达载体,通过农杆菌介导法分别转化保持系烟草中烟90(zy90)和K326,并均获得转基因阳性植株。通过分析转RNAi-orf25和转RNAi-atp9烟草在形态学、ATP酶活性、ATP含量、orf25基因相对表达量以及花粉活力上与对照组之间的差异,来探究orf25基因与烟草雄性不育的关系。主要研究结果如下:1、共获得转RNAi-orf25烟草12株,其中1株在苗期死亡,1株未开花;转RNAi-atp9烟草14株,其中有2株未开花。对转基因烟草的形态学特征研究表明:干扰orf25或atp9基因的表达后,植株明显变矮、生长缓慢、分枝增加、叶片数少、叶片变小、易染病。2、生殖生长期非转基因烟草叶、花、茎和根四个器官中,保持系zy90中orf25基因相对表达量显著高于不育系MSzy90,且花中orf25基因相对表达量始终保持最高;保持系K326中atp9基因相对表达量显著高于不育系MSK326,且atp9基因相对表达量在花器官中为最高。RT-PCR分析结果表明,转RNAi-orf25烟草叶、花、茎和根中orf25基因相对表达量明显低于对照组,且花中为最低;同样地,与对照组一致的是,转RNAi-atp9烟草atp9基因相对表达量在花中为最低,并且在四个器官中均明显低于对照组。3、比较生殖生长期非转基因烟草zy90和MSzy90以及MSK326和K326叶、花、茎和根四个器官的ATP酶活性,结果表明均是保持系中的ATP酶活性显著高于不育系。两系皆是花器官中的ATP酶活性最大。两种转基因烟草转RNAi-orf25和转RNAi-atp9中的ATP酶活性和ATP含量均显著低于对照烟草,且花中均明显高于其他三个器官。表明两种烟草RNAi表达载体皆具有干扰效果。4、相比于对照烟草,转基因烟草的花粉活力明显下降。其中有一株转RNAi-atp9烟草育性发生改变,形成雄性不育烟草。5、干扰烟草orf25基因和atp9基因的正常表达均能特异性地减弱目的基因的表达,降低ATP酶活性和ATP含量以及烟草的花粉活力,推测ATP合酶的这两个亚基基因可能具有相似的功能。orf25基因的异常表达虽不能直接引起烟草雄性不育,但是否与其他烟草CMS相关基因共同调控烟草雄性不育性有待于进一步研究。