芥菜（Brassica juncea）是重要的十字花科经济作物,作为蔬菜、油料和调味品作物被广泛种植,芥菜独特的风味主要源于次生代谢物质硫苷（Glucosinolates,GSLs）。细胞质雄性不育是其杂种优势利用的重要途径,不育系中线粒体功能紊乱通常会通过线粒体反向信号途径（Mitochondrial Retrograde Signaling,MRS）调控核基因表达。线粒体反向信号在感知和响应内部和外部刺激中起着至关重要的作用,优化生长以适应环境。然而,细胞质雄性不育系中的线粒体反向信号关键基因及调控机制研究进展缓慢。实验室前期鉴定了芥菜细胞质雄性不育系（CMS）的育性回复突变系（Revertant,REV）,REV是由CMS突变而来,利于比较研究。本研究探讨了GRF3（General regulated factor 3）和MYB29在调控线粒体反向信号和硫苷合成中的作用及机制。主要研究结果如下:1.GRF3参与芥菜细胞质雄性不育系中线粒体反向调控信号和硫苷合成。我们通过对芥菜CMS和REV的转录组比较分析,发现CMS系中GRF3在花蕾中表达上调。推测GRF3可能参与CMS中线粒体反向信号调控和硫苷的合成。通过同源比对和同源性建模,发现芥菜GRF3蛋白与酵母反向调控信号途径上重要调控蛋白Bmh1/2p具有较高的同源性,亚细胞定位发现GRF3定位于细胞核和质膜上。GRF3表达沉默后,芥菜保持系（MF）、CMS、REV系中硫苷含量均显著降低。2.MYB29基因调控细胞质雄性不育系中硫苷合成。通过比较芥菜MF、CMS、REV19系中MYB29表达量和硫苷含量,发现在CMS系中MYB29的表达量和硫苷含量显著高于MF和REV系。此外,在萝卜CMS和甘蓝CMS系中,MYB29表达量和硫苷含量表现出同样趋势。同时,发现芥菜CMS系中硫苷生物合成相关基因的表达显著高于MF和REV系。通过酵母单杂交筛选到MYB29可与MAM1和SOT16两个硫苷合成基因启动子结合。因此,MYB29通过调控MAM1和SOT16影响硫苷的合成。3.MYB29与GRF3互作参与线粒体反向调控信号调控硫苷合成。GRF3与MYB29是植物线粒体反向调控信号途径的重要因子,我们通过酵母双杂和双荧光分子互补实验发现GRF3可与MYB29互作,GRF3与MYB29为线粒体反向信号重要调控因子,因此,推测GRF3可能通过与MYB29互作通过反向调控信号途径调控CMS系中硫苷积累,为基于CMS杂种优势利用提供科学依据。