CN106047830A - 与玉米雄性核不育相关的基因ms33及其在杂交育种中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种与玉米雄性核不育相关的基因MS33及其在杂交育种中的应用。本发明提供了一种与玉米雄性核不育相关的MS33蛋白，是如下(a)或(b)：(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(b)将序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加，且与植物雄性育性相关的由序列1衍生的蛋白质。MS33基因突变导致玉米完全雄性不育，性状彻底，不受环境影响。该基因具有在玉米杂交种子生产上的应用潜力。

Description

与玉米雄性核不育相关的基因MS33及其在杂交育种中的应用
技术领域
本发明属于植物基因工程领域，涉及一种与玉米雄性核不育相关的基因MS33及其在杂交育种中的应用。
背景技术
玉米是我国第一大粮食作物，我国的玉米产量和消费量位居世界第二。因此，玉米产量的稳定提高对维持国内粮食安全具有十分重要的作用。近年来，下游产业的快速发展对玉米的需求量日益增加，国内玉米需求已经需要进口调节。玉米生产压力日益增大。
目前，玉米种子生产广泛依赖杂交制种。传统的杂交制种需要严格的人工去雄和控制授粉以保障商品种子纯度，耗费大量的人力成本和土地资源。今后这种限制对玉米种子生产的影响将进一步增强。玉米是最早利用雄性不育系进行杂交制种的作物，通过选育优良的雄性不育系改良杂交育种流程，是进一步提高玉米种子产业效益的有效途径之一。
植物雄性不育(male sterility)是指植物在生殖生长阶段，雄性生殖器官无法产生正常的可育雄配子的现象。造成植物雄性不育的原因很多，如花粉母细胞、花药壁、花粉等组织发育异常均可导致不育发生。目前，玉米上已经克隆获得多个雄性不育相关基因。
植物雄性不育可以分为胞质不育和核不育。胞质不育由细胞质基因突变引起，后代育性可被相应的核基因恢复；核不育由细胞核基因突变引起，核不育系的恢复系即其野生型。
早在上世纪30-70年代，基于T型细胞质雄性不育的三系法杂交技术在玉米制种上得到广泛应用。然而后来由于玉米小斑病T小种的爆发，导致高感的T型胞质不育系退出商业制种体系。同时，S型胞质不育表型不稳定，C型胞质不育又很难找到对应恢复系。这些因素限制了后来细胞质雄性不育系的应用开发。
细胞核雄性不育的利用最早采用两系法策略。制种过程中将纯合不育株与杂合可育株杂交，后代群体表现1:1育性分离。显然，这种方法需要对育性进行田间鉴定，应用成本高，效率低。针对这个问题，人们提出了许多解决方案。其中比较经典的是利用雄性不育基因与胚乳颜色基因或黄绿苗基因连锁进行早期鉴定。然而，这类方法依赖人工鉴定，误差较大，存在应用风险，依然难以推广。
2006年，美国先锋公司通过遗传工程开发出一种新型不育系制种系统——SPT种子生产技术。该体系的特点是利用转基因系生产非转基因种子，高效率分离不育系和保持系。其技术路线是将育性恢复基因，花粉致死基因和籽粒荧光基因连锁构建SPT保持系表达核，然后将SPT表达核转入隐性不育系纯合子基因组中，构建SPT系。这样，获得SPT盒的ms45纯合植株获得育性；同时由于携带SPT盒的雄配子致死，只能形成携带不育基因ms45的花粉。这样，SPT系自交产生1:1比例的ms45/ms45，以及ms45/ms45::SPT两种基因型的子代，通过荧光筛选即可将可育和不育个体分开；用SPT系给相应不育系授粉，即可得到不育系后代，解决了不育系繁种问题。这样就通过SPT技术实现了不育系和保持系的一系两用；同时SPT盒只通过雌配子传代，就有效杜绝了转基因花粉扩散。SPT种子生产技术成功解决了细胞核雄性不育系和保持系分离的难题，在杂种作物种子生产上具有广泛的应用前景。其技术核心是要求利用的核不育基因具有稳定的表型。
与胞质不育基因相比，玉米核不育基因数量丰富，遗传背景来源广泛，具有更好的应用前景。然而，目前玉米上克隆的可供分子育种应用的核不育基因非常有限。优良核不育系的筛选和评估，是今后玉米不育系育种的关键环节之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种与玉米雄性核不育相关的基因MS33及其在杂交育种中的应用。
本发明所提供的蛋白质，名称为MS33，来源于玉米属的玉米(Zea mays L.)，是如下(a)或(b)：
(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；
(b)将序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加，且与植物雄性育性相关的由序列1衍生的蛋白质。
序列表序列1为MS33的氨基酸序列，共有525个氨基酸。
为了便于上述(a)中所示蛋白质的纯化，可在由序列表中序列1的氨基酸残基序列组成的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如下表所示的标签。
表：标签的序列
标签 残基 序列
Poly-Arg 5-6(通常为5个) RRRRR
Poly-His 2-10(通常为6个) HHHHHH
FLAG 8 DYKDDDDK
Strep-tag II 8 WSHPQFEK
c-myc 10 EQKLISEEDL
上述(b)中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。上述(b)中的蛋白质的编码基因可通过将序列表中序列2或3所示的DNA序列中缺失一个或几个氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变。
编码所述蛋白质的核酸分子也属于本发明的保护范围。
所述核酸分子可以是DNA，如cDNA、基因组DNA或重组DNA；所述核酸分子也可以是RNA，如mRNA、hnRNA或tRNA等。
在本发明的一个实施例中，所述核酸分子具体为编码所述蛋白质的基因(命名为MS33)，所述基因具体可为如下1)-5)中任一的DNA分子：
1)序列表中序列2所示的DNA分子；
2)序列表中序列3所示的DNA分子；
3)序列表中序列3的第83-1660位所示的DNA分子；
4)在严格条件下与1)-3)中任一限定的DNA分子杂交且编码与植物雄性育性相关的由序列1衍生的蛋白质的DNA分子；
5)与1)-4)中任一限定的DNA序列具有90％以上同一性，且编码与植物雄性育性相关的由序列1衍生的蛋白质的DNA分子。
其中，序列2为MS33基因在玉米基因组中的序列；序列3为MS33基因的cDNA序列，第83-1660位为CDS。
含有上述核酸分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组微生物也属于本发明的保护范围。
所述重组载体可为重组表达载体，也可为重组克隆载体。
所述重组表达载体可用现有的植物表达载体构建。所述植物表达载体包括双元农杆菌载体和可用于植物微弹轰击的载体等，如pGreen0029、pCAMBIA3301、pCAMBIA1300、pBI121、pBin19、pCAMBIA2301、pCAMBIA1301-UbiN或其它衍生植物表达载体。所述植物表达载体还可包含外源基因的3’端非翻译区域，即包含聚腺苷酸信号和任何其它参与mRNA加工或基因表达的DNA片段。所述聚腺苷酸信号可引导聚腺苷酸加入到mRNA前体的3’端。使用所述基因构建重组表达载体时，在其转录起始核苷酸前可加上任何一种增强型、组成型、组织特异型或诱导型启动子，例如花椰菜花叶病毒(CaMV)35S启动子、泛素基因Ubiquitin启动子(pUbi)、胁迫诱导型启动子rd29A等，它们可单独使用或与其它的植物启动子结合使用；此外，使用本发明的基因构建重组表达载体时，还可使用增强子，包括翻译增强子或转录增强子，这些增强子区域可以是ATG起始密码子或邻接区域起始密码子等，但必需与编码序列的阅读框相同，以保证整个序列的正确翻译。所述翻译控制信号和起始密码子的来源是广泛的，可以是天然的，也可以是合成的。翻译起始区域可以来自转录起始区域或结构基因。为了便于对转基因植物细胞或植物进行鉴定及筛选，可对所用重组表达载体进行加工，如加入可在植物中表达的编码可产生颜色变化的酶或发光化合物的基因、具有抗性的抗生素标记物或是抗化学试剂标记基因等。也可不加任何选择性标记基因，直接以逆境筛选转化植株。
所述表达盒由能够启动所述基因表达的启动子，所述基因，以及转录终止序列组成。
所述转基因细胞系为转入所述基因的非繁殖材料。
所述蛋白质或所述核酸分子或所述重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组微生物在如下任一中的应用也属于本发明的保护范围：
(a)植物育种；
(b)调控植物雄性育性；
(c)维持花药绒毡层细胞形态和/或功能。
所述(b)中，所述调控植物雄性育性可为提高植物雄性育性或降低植物雄性育性。当所述MS33基因正常表达时，所述植物为雄性可育，花药绒毡层细胞形态、功能正常；当所述MS33基因为纯合突变时，所述植物为雄性不育表型，花药绒毡层细胞形态和功能受到破坏。
本发明还提供了培育转基因植物的方法。
本发明所提供培育转基因植物的方法，可为如下(A)或(B)：
(A)培育雄性可育转基因植物的方法，包括如下步骤：
(a1)向雄性不育的受体植物中导入MS33蛋白的编码基因，得到表达所述编码基因的转基因植物；所述受体植物的雄性不育性状是由于所述受体植物表达有功能的所述MS33蛋白的能力丧失或降低引起的；
(a2)从步骤(a1)所得转基因植物中得到雄性可育的转基因植物；
(B)培育雄性不育转基因植物的方法，包括如下步骤：
(b1)抑制雄性可育的受体植物中MS33蛋白的表达，得到转基因植物；
(b2)从步骤(b1)所得转基因植物中得到雄性不育的转基因植物。
在本发明中，所述雄性不育表现为“花药内没有能够被1％I2-KI染色鉴定为有活力的花粉”，和/或花药绒毡层细胞形态和功能受到破坏(花药绒毡层细胞降解)。
在本发明中，所述植物既可为单子叶植物，也可为双子叶植物。其中，所述单子叶植物如禾本科植物，具体如玉米。
本发明通过图位克隆获得了玉米雄性核育性基因MS33的序列，该基因突变导致玉米完全雄性不育，性状彻底，不受环境影响。该基因具有在玉米杂交种子生产上的应用潜力。
附图说明
图1为玉米突变体ms33-6019的表型鉴定结果。其中，A左侧为野生型，右侧为ms33-6019突变体；B为野生型雄穗；C为ms33-6019突变体雄穗；D为野生型雄花，Bar＝1mm；E为ms33-6019突变体雄花，Bar＝1mm；F为野生型花药，Bar＝1mm；G为ms33-6019突变体花药，Bar＝1mm；H为野生型可育花粉，I2-KI染色；I为ms33-6019突变体不育花粉，I2-KI染色。
图2为野生型和ms33-6019突变体不同发育时期花药半薄切片观察结果。其中，A-E为野生型；F-J为ms33-6019突变体。A和F为stage 6；B和G为stage 8a；C和H为stage 8b；D和I为stage 10；E和J为stage 13。DMsp，降解的小孢子(degenerated microspores)；E，表皮层(epidermis)；En，内皮层(endothecium)；ML，中间层(middle layer)；Mp，成熟花粉(mature pollen)；Msp，小孢子(microspore)；T，绒毡层(tapetum)，Tds，四分体(tetrads)。Bars＝20μm。
图3为MS33基因克隆和基因结构。其中，A为MS33基因的定位；B为不同玉米ms33突变体等位系的MS33基因结构。
图4为ms33-6019突变体与sa1突变体等位测验结果。其中，A为野生型小花；B为sa1突变体小花；C为ms33-6019突变体小花；D为sa1/ms33-6019互补系小花；E为野生型可育花粉；F为sa1突变体败育花粉；G为ms33-6019突变体败育花粉；H为sa1/ms33-6019互补系败育花粉。E-H为I2-KI染色结果。
图5为MS33基因组织表达模式分析。其中，A为MS33基因qRT‐PCR分析，Mean±SD(n＝3)。B-G为MS33基因在野生型不同发育时期花药中的原位杂交。B为Stage 6；C为Stage 7；D为Stage 8a；E为Stage 10；F为Stage 11；G为MS33正义探针杂交，Stage 8a。B-F为反义探针，用以直接检测基因表达；G中的正义探针作为对照使用。Msp，小孢子(microspore)；T，绒毡层(tapetum)；Tds，四分体(tetrads)。Bar＝50μm。
图6为序列多重比对。
图7为系统发生树。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
玉米突变体ms33-6019：由Maize Genetics Cooperation Stock Center保存，Co-op ID:228F；Description:228F ms33-6019。该玉米突变体在该保藏中心的具体网页链接如下：http://www.maizegdb.org/data_center/stock？id＝130377。
玉米突变体ms33-6024：由Maize Genetics Cooperation Stock Center保存，Co-op ID:228G；Description:228G ms33-6024。该玉米突变体在该保藏中心的具体网页链接如下：http://www.maizegdb.org/data_center/stock？id＝130378。
实施例1、与玉米雄性核不育相关的基因MS33的图位克隆
一、玉米ms33突变体的表型鉴定
玉米male sterile 33(ms33)突变体发现于1999年，目前在美国Maize GeneticsCooperation Stock Center公共突变体库中保存的ms33突变体等位系有8个，本发明的发明人在Maize Genetics Cooperation Stock Center申请获得了ms33突变体等位系ms33-6019(即玉米突变体ms33-6019)，并进行了表型鉴定。结果发现。ms33-6019突变体与野生型玉米植株(自交系郑58)相比，花粉败育，营养生长阶段没有表现出明显差异(图1中A)，但当ms33-6019突变体植株发育进入散粉期后，花药不能从小花中吐出。通过显微解剖和育性鉴定，发现ms33-6019突变花药出现严重的萎缩，花药内部用1％I2-KI溶液染色，未观察到黑色圆形饱满成熟的花粉粒，即ms33-6019突变体表现出完全的雄性不育，根本没有花粉产生(图1中C，E，G，I)。将突变体分别在北京和海南种植，不育表型表现稳定，不受环境影响。
为了进一步确定ms33-6019突变表型发生的时期和部位，本发明的发明人利用半薄切片技术对比了野生型(自交系郑58)和突变体花药不同发育时期的解剖结构。结果发现，ms33-6019突变体花药在四分体期之前与野生型没有明显差异(图2中A-C，F-H)，ms33-6019突变体能够形成正常的花粉璧结构，小孢子母细胞经过减数分裂II并形成正常的四分体(图2中H)。进入单核期之后，野生型花药产生小孢子，它们具有加厚的花粉外壁，绒毡层清晰可见。然而，这时期的ms33-6019突变体绒毡层几乎完全降解，小孢子外壁呈不规则状且着色明显较浅，细胞质收缩(图2中I)。在随后的时期里，ms33-6019突变体的小孢子完全降解，仅在空瘪的药室内留下一团残基(图2中J)。这些结果说明，ms33-6019突变体中造成其雄性不育表型的异常表达的基因参与花药小孢子的发育过程，并能够维持绒毡层的正常形态和功能。
二、玉米ms33突变体遗传分析及与玉米雄性核不育相关的基因MS33的图位克隆
本发明的发明人用野生型玉米植株的花粉给不育的玉米突变体ms33-6019授粉，ms33-6019突变体可以正常结籽，说明ms33-6019突变体雌配子发育正常。为进一步研究ms33突变体特性并获得基因，本发明的发明人以玉米突变体ms33-6019作为母本，以玉米自交系B73或郑58为父本组配F1，所有F1植株都表现出正常的雄性可育，将F1自交得F2群体。而F2表现出3:1育性分离(雄性可育：雄性不育＝153:55，χ2<χ2(0.05,1)＝3.84)。这说明ms33突变体的雄性不育表型由一个隐性基因控制。
以上述所得的F2群体作为遗传定位群体。通过搜索MaizeGDB公共数据库(http://www.maizegdb.org/data_center/ssr)，筛选了均匀覆盖整个玉米基因组的366对SSR标记。利用聚丙烯酰氨凝胶电泳分析这些SSR标记在ms33-6019亲本与不同自交系间的多态性。
通过田间育性鉴定，在ms33×B73F2群体中选取了273个不育单株，提取基因组DNA进行定位分析。最终将突变位点定位在umc1736和umc2214两个分子标记。该区间长度约1.84Mb，位于玉米2号染色体的长臂上(图3中A)。在umc1736和umc2214两个标记间缺乏具有多态性的公用SSR标记，并且聚丙烯酰氨凝胶电泳操作繁琐，因此希望在两个标记间开发Indel标记，结合琼脂糖凝胶电泳法进行精细定位。区间内总共开发了7对在玉米自交系B73或郑58群体内具有多态性的Indel标记，引物在ms33-6019亲本和郑58自交系间的多态性较高，因此在ms33×郑58F2群体中鉴定了2871个不育单株，提取基因组DNA进行定位。
最终将定位区间被缩小至标记IDP607和IDP647间190Kb的范围内，该区间包含9个预测基因。根据Maize GDB和NCBI数据库中的相关注释发现，其中GRMZM2G070304编码一个可能的甘油醛-3-磷酸酰基转移酶，其它基因除缺乏功能注释的4个外，可能分别编码钙调蛋白、GRAS家族转录因子、RNA聚合酶sigma因子和锚定蛋白。此外，通过序列比对发现，GRMZM2G107508，GRMZM2G003182，GRMZM5G820632和GRMZM2G180172四个预测基因在玉米B73基因组中存在多拷贝。为获得突变位点，对定位区间内的所有预测基因进行测序分析，发现在GRMZM2G070304基因第一外显子存在479bp片段缺失(图3中B)。
该基因包含2个外显子和1个内含子，由3361个碱基构成，编码一个可能的含525个氨基酸残基的甘油醛-3-磷酸酰基转移酶(GPAT)。因此推测片段插入导致了该基因移码突变，最终导致了ms33突变表型，推测GRMZM2G070304基因即为要克隆的MS33基因。
以玉米自交系B73的基因组DNA为模板，采用引物对F1/R1进行PCR扩增，所得PCR产物的序列为序列表中序列2，序列2即为MS33基因在玉米基因组中的序列。提取玉米自交系B73的总RNA，反转录为cDNA，采用引物对F2/R2进行PCR扩增，所得PCR产物的序列为序列表中序列3，序列3即为MS33基因的cDNA序列，其中第83-1660位为CDS。序列2和序列3均编码序列表中序列1所示的MS33蛋白。
F1：5’-TTAATTGTTAGATGTGAGATAGCTAAC-3’；
R1：5’-AATATGCGTGCAAGCACCG-3’。
F2：5’-CTCACCAACTTGTGACTACACAATAATA-3’；
R2：5’-GTTGCTTCTTTACATACACATACACATA-3’。
实施例2、玉米ms33突变体MS33基因功能互补实验
为了进一步证明确认ms33突变体表型由MS33基因突变导致，本发明的发明人对另外一个ms33等位突变系ms33-6024(即玉米突变体ms33-6024，具有同ms33-6019相同的雄性不育性状)进行基因组测序，发现与野生型玉米植株——自交系郑58相比，ms33-6024突变体的序列差异仅在于MS33基因编码区第507bp碱基处插入2个碱基，因而导致移码突变，翻译提前终止(图3中B)。
同时，本发明的发明人在自行开发的MuDR突变体库中筛选到一个新的ms33突变体等位系sa1。将来自ms33-6019等位系的杂合可育株(+/ms33)花粉授给sa1纯合不育株，杂交后代分别在北京和海南种植，观察育性表型。结果发现杂交后代群体表现出1:1的育性分离。该结果一方面说明，通过杂交的方式使sa1纯合不育株获得正常的可育雄配子体(即MS33基因通过杂交的方式被导入sa1纯合不育株)后，sa1突变体的雄性不育性状是可以回复为雄性可育的，即MS33基因可以互补ms33突变体的雄性育性表型。另一方面，说明sa1是ms33的新等位系(图4)。进一步的基因组测序发现，与野生型玉米植株相比，sa1突变体的序列差异仅在于MS33基因第二外显子含有一个247bp的DNA片段插入，导致该基因失活(图3中B)。
以上结果已充分说明，ms33突变体的雄性不育表型是由MS33基因突变导致，向ms33突变体中转入MS33基因可以互补ms33突变体的雄性育性表型。
实施例3、MS33基因在各器官中的表达分析
为进一步细致研究MS33基因的功能，本发明的发明人提取了野生型玉米植株(自交系郑58)不同器官(根、茎、叶和不同发育时期的花药，即性母细胞期、四分体期、单核孢子期、二核孢子期、成熟花粉期)的RNA，反转录获得cDNA，用荧光定量PCR检测MS33基因在不同组织中的表达情况。其中，用于检测MS33基因的引物为MS33-F和MS33-R；以玉米Aciton为内参，其检测引物为Actin-F和Actin-R。
MS33-F：5’-TCTGCGTCACTGCCATGC-3’；
MS33-R：5’-CGTCGGAGCTCACCACG-3’。
Actin-F：5’-GAGATGCCTGATGGTCAGGTCA-3’；
Actin-R：5’-AGTTGTACGTGGCCTCATGGAC-3’。
结果显示：MS33基因在成熟根中表达较高，在叶片和茎中表达较低。然而，随着花药发育的进行，MS33基因表达量逐步升高，在单核期花药中达到最高，随后开始下降(图5中A)。
随后，采用RNA原位杂交技术检测MS33在花药不同组织中的表达分布情况。
反义检测探针：
ms33_SP6：GATTTAGGTGACACTATAGAATGCTATGGCCAAGAAGAGGCTCC；
ms33_T7：TGTAATACGACTCACTATAGGGACGTCCTCCATGAGCCACTTG。
正义对照探针：
ms33_SP6：GATTTAGGTGACACTATAGAATGCTTTGGGCAGCACGGCGCGGC；
ms33_T7：TGTAATACGACTCACTATAGGG TCCTCCTACTAGCGCACAAGA。
结果显示：从前减数分裂期到而二核花粉期，MS33基因信号主要出现在花药绒毡层细胞中。时空表达特性表明，MS33基因在花药绒毡层细胞中发挥作用，并对小孢子发育具有十分重要的作用。
实施例4、ms33突变体植株与恢复系杂交分析
根据前文遗传分析得到的结果，以及雄性核不育突变体的特征，可知任何野生型玉米自交系都可作为ms33突变体不育系的恢复系材料；杂合性植株(+/ms33)可以用作恢复系给ms33不育系授粉，其后代群体产生1:1比例的不育系(ms33/ms33)和恢复系(+/ms33)材料。
实施例5、MS33基因编码蛋白与水稻，大麦，高粱基因组中预测的同源蛋白的序列比对
本发明的发明人随后利用玉米MS33基因得到氨基酸序列(序列1)在NCBI数据库进行BLAST检索，获得了其在水稻，高粱，大麦，小麦，谷子和二穗短柄草中的同源蛋白序列进行多重比对，并绘制了系统发生树。结果发现，玉米MS33基因在氨基酸水平上与它在高粱中的同源基因相似度最高，达到81％；与水稻同源基因相似度为69％；而与小麦和大麦同源基因相似度最低(图6，图7)。

Claims (10)

1.蛋白质，是如下(a)或(b)：
(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；
(b)将序列1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加，且与植物雄性育性相关的由序列1衍生的蛋白质。
2.编码权利要求1所述蛋白质的核酸分子。
3.根据权利要求2所述的核酸分子，其特征在于：所述核酸分子为编码权利要求1所述蛋白质的基因，所述基因为如下1)-5)中任一的DNA分子：
1)序列表中序列2所示的DNA分子；
2)序列表中序列3所示的DNA分子；
3)序列表中序列3的第83-1660位所示的DNA分子；
4)在严格条件下与1)-3)中任一限定的DNA分子杂交且编码与植物雄性育性相关的由序列1衍生的蛋白质的DNA分子；
5)与1)-4)中任一限定的DNA序列具有90％以上同一性，且编码与植物雄性育性相关的由序列1衍生的蛋白质的DNA分子。
4.含有权利要求2或3所述核酸分子的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组微生物。
5.根据权利要求4所述的重组载体，其特征在于：所述重组载体为重组表达载体或重组克隆载体。
6.权利要求1所述蛋白质或权利要求2或3所述核酸分子或权利要求4或5所述的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组微生物在如下任一中的应用：
(a)植物育种；
(b)调控植物雄性育性；
(c)维持花药绒毡层细胞形态和/或功能。
7.培育转基因植物的方法，为如下(A)或(B)：
(A)培育雄性可育转基因植物的方法，包括如下步骤：
(a1)向雄性不育的受体植物中导入权利要求1所述蛋白质的编码基因，得到表达所述编码基因的转基因植物；所述受体植物的雄性不育性状是由于所述受体植物表达有功能的权利要求1所述蛋白质的能力丧失或降低引起的；
(a2)从步骤(a1)所得转基因植物中得到雄性可育的转基因植物；
(B)培育雄性不育转基因植物的方法，包括如下步骤：
(b1)抑制雄性可育的受体植物中权利要求1所述蛋白质的表达，得到转基因植物；
(b2)从步骤(b1)所得转基因植物中得到雄性不育的转基因植物。
8.根据权利要求6所述的应用或权利要求7所述的方法，其特征在于：所述植物为单子叶植物或双子叶植物。
9.根据权利要求8所述的应用或方法，其特征在于：所述单子叶植物为禾本科植物。
10.根据权利要求9所述的应用或方法，其特征在于：所述禾本科植物为玉米。
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