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摘要
BNS(Bai-nong sterility)是一个普通小麦(Triticum aestivum)的核型温敏雄性不育系，在杂交小麦研究中有重要价值。为揭示其不育生理机制，本研究采用Affymetrix小麦表达谱芯片检测BNS雄性不育和雄性可育四分体时期、单核期花药及对应穗轴的转录组，分析差异探针谱生成的代谢网络。结果发现，BNS可育花药上调表达探针基因生成的代谢网络中，形成乙酰辅酶A代谢子网络，完全不育花药中该代谢子网络缺陷，部分不育花药中缺少合成节点。乙酰辅酶A代谢子网络由乙酰辅酶A合成和代谢、酰基辅酶A合成和代谢、硫酯合成和代谢6个节点组成，连接的代谢途径有激素代谢、蜡质代谢、氨基酸代谢、ATP合成、线粒体电子传递等，继而连接柱头、花药和花粉发育。乙酰辅酶A是细胞能量代谢的枢纽性物质，该代谢途径缺陷直接影响ATP等能量载体生成，从而影响小孢子发育。分别检测BNS不育株和可育株的花药、旗叶组织中ATP含量，发现不育花药中ATP含量比可育花药下降10%左右(P<0.01)，不育旗叶中ATP含量比可育旗叶下降达50%(P<0.01)。上述结果证实不育系在小孢子发育关键时期出现ATP供应短缺，推测乙酰辅酶A代谢缺陷是BNS雄性不育的重要生理机制。本研究为揭示BNS的不育发生过程提供了重要线索，也为植物雄性不育能量供应短缺的形成提供了代谢依据。
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