1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
利用杂种优势大幅度提高农作物产量已被证实是作物遗传改良最有效的途径之一。创制强优势大豆杂交种是提高大豆单产最有效的途径之一，因为大豆杂交种一般比常规种可提高单产15～20%，有的甚至高达30%以上，是常规种难以媲美的。大豆是严格的自花授粉作物，应用雄性不育系可以省去繁杂的人工杂交方法。细胞质雄性不育，由植物线粒体基因组决定，通过线粒体与细胞核互作导致雄蕊和花发育异常（Jenny Carlsson and Kristina Glimelius，2011），并最终导致雄性不育。其雄性育性可以通过一个或多个核编码的恢复基因来恢复。大豆雄性不育研究始于20世纪，Owen报道了首例大豆雄性不育，有关大豆细胞质雄性不育性的首例报道是美国Davis，但未见进一步的应用报道，美国Palmer自20世纪七十年代开始一直从事大豆雄性不育研究，其发现的材料大多为细胞核雄性不育材料，并尝试了育种应用研究。目前，大豆三系配套杂种优势利用技术已经相当成熟，但是有关大豆质核互作雄性不育系的相关遗传机理国内外尚无深入研究，其不育性遗传机理仍不明确。
转录组测序, 又称RNA-seq,是细胞特殊发育阶段或者生理条件下完整的转录本数量集，能够提供基因表达、基因调控以及蛋白质的氨基酸含量等信息（Wei等2011）。Liu等（2013）利用第二代测序技术（NGS）在转录组水平上对辣椒细胞质雄性不育系121A及其近等基因恢复系121C之间的差异进行了分析比较，发现了一组与雄性不育相关的关键基因和显著性通路。Sun等（2013）利用差异显示反转录PCR（DDRT-PCR）技术对萝卜Ogura CMS不育系及其保持系花芽之间进行了比较分析，与其保持系相比较，在不育系中发现30个上调基因和60个下调基因。
目前，基于Solexa/Illumina技术的基因组分析平台,比较了两个大豆变种幼苗之间的转录组差异并发现了与大豆氮利用率相关的基因（Hao等，2011）。Andrew等（2010）运用RNA-Seq调查了大豆的7个组织和7个种子发育时期，并与大豆基因组序列最新公布的转录本读取进行了比较。综上所述，高通量测序技术已被广泛应用于研究不同条件下的大豆物种中，然而，很少有研究利用高通量Illumina测序技术去分析大豆细胞质雄性不育系及其保持系之间的转录组学差异。
2. 研究的基本内容和问题
大豆细胞质雄性不育系是大豆杂种优势利用与核质互作研究的良好材料。然而，有关大豆细胞质雄性不育的分子机理及其关键基因的表达调控仍未完全清楚，为了阐明大豆细胞质雄性不育的遗传机理，本研究以大豆细胞质雄性不育系NJCMS1A及其保持系NJCMS1B败育前的花蕾为材料，利用Illumina新一代高通量测序技术进行了转录组学比较分析。
从不育系与保持系转录组比较中鉴定出大量的差异表达基因，通过提高筛选条件，从而发现一组显著性上调或下调差异表达基因，这些基因可能与大豆雄性不育机理密切相关，为初步阐明细胞质雄性不育形成的分子机理提供了新的见解，有助于我们更好地理解和应用CMS进行杂种优势利用。
3. 研究的方法与方案
转录组测序,又称RNA-seq或mRNA-seq,即从总RNA中富集出单链mRNA经反转录得到双链cDNA，而后对其进行高通量测序分析。在已完成基因组测序的物种中,可将RNA-seq结果与基因组DNA序列数据进行对比，从而得到基因表达、可变剪切、基因结构优化、新基因发现等分析结果。对于没有参考基因组的物种，可以进行de novo转录组测序研究, 即对所得到测序读长片段进行de novo组装,进而得到该物种的单一基因序列集(unigenes)数据。
技术路线：
总RNA提取提取并纯化mRNAmRNA片段化反转录成cDNA构建Illumina PE文库上机测序生物信息学分析
近年来，利用DNA微阵列和RNA-seq技术的转录组学分析能够使一个实验中数以千计的基因的比较和分析成为可能,这就为更好地理解生长和发育的基本原理以及很多植物在基因组规模上的遗传变异提供了更广泛的研究 。由于第二代测序（NGS）技术的发展和出现，测序通量已经大大改善并且测序循环时间也显著缩短。NGS技术，即RNA-seq，是高效且廉价的一个全面且深度的转录组分析方式并且为全转录组水平提供新的视野，本研究技术路线已经成熟，材料方法也很完备，可以按实验方案具体实施。
4. 研究创新点
1本研究是首次利用高通量技术对大豆细胞质雄性不育及其保持系进行测序。
2大豆不育系NJCMS1A及其保持系NJCMS1B是同核异质系型，二者具有相同的细胞核背景，它们之间存在的差异可能是细胞质反向调控细胞核基因的结果。
5. 研究计划与进展
2013年7月-8月，国家大豆改良中心江浦试验站取样---大豆花蕾；
2013年8月，实验室提取RNA，并检测RNA纯度和质量；
2013年8月，提取的样本总RNA送公司测序并分析
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