水稻溫敏不育基因TMS10的克隆和功能研究
發(fā)布時間:2021-07-19 12:39
水稻溫敏不育系是兩系雜交水稻育種的重要種質(zhì)資源也是研究雄配子發(fā)育和植物感應(yīng)溫度的重要材料。水稻雄配子體發(fā)育包含花藥細(xì)胞分化、絨氈層細(xì)胞程序性死亡、花粉壁形態(tài)建成和淀粉充實等連續(xù)的發(fā)育過程,是生殖發(fā)育基礎(chǔ)理論研究和水稻雜交育種的關(guān)鍵過程。任何參與這些過程的基因突變,均能引起花藥發(fā)育異常,最終導(dǎo)致雄性不育;ǚ郾跇(gòu)建是一個極其復(fù)雜而有序的過程,包含胼胝質(zhì)壁、初生外壁、外壁和內(nèi)壁的各個細(xì)胞壁層發(fā)育及相互影響,涉及孢子體和配子體的共同作用,其過程嚴(yán)格受多個基因的精細(xì)調(diào)控。雖然目前對花粉壁發(fā)育的基因有一定的了解,但是關(guān)于花粉壁發(fā)育的研究仍有很大的疑惑需要解開。本實驗室之前發(fā)現(xiàn)一個新的溫敏不育突變體,將其命名為tms10,通過遺傳分析發(fā)現(xiàn)TMS10可能編碼一種羥基肉桂酰基轉(zhuǎn)移酶(Omega-hydroxypalmitate O-feruloyl transferase/omega-hydroxyacid O-hydroxycinnamoyl transferase,HHT)。本研究通過功能互補等轉(zhuǎn)基因方法確定了TMS10編碼HHT,通過分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等方法試圖解開TMS10調(diào)控的相關(guān)分子機...
【文章來源】:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
水稻和擬南芥的成熟花粉壁的掃描電鏡、透射電鏡及結(jié)構(gòu)分析圖(Zhangetal.,2011)
B1)。在 S7 期,即花粉母細(xì)胞時期,低電子密度的初生外壁開始出現(xiàn)在花粉母細(xì)胞表面上,為花粉壁的發(fā)生提供沉積的模板(圖 1.2A2 和 B2)。在 S8 期,即減數(shù)分裂期,基粒棒前體在四分體表面的初生外壁沉積(圖 1.2A3,1B3)。在 S9 時期,即小孢子時期,胼胝質(zhì)退化,小孢子從四分體釋放出來,基粒棒不斷增長,非常薄的覆蓋層形成(圖 1.2A4,B4)。隨著絨氈層分泌的孢粉素前體不斷在初生外壁累積,外壁進一步的發(fā)育,初生外壁濃縮(圖 1.2A5-6,B5-6)。在 S10 時期,小孢子開始液泡化,花粉外壁表現(xiàn)為雙層結(jié)構(gòu),中間呈現(xiàn)電子密度較低的間隔。隨著小孢子發(fā)育,小孢子出現(xiàn)大液泡并體積逐漸增大,一些高密度的物質(zhì)沉積在基粒棒前體中,初生外壁降解及消失,花粉外壁增厚(圖 1.2A7-8,B7-8)。隨后,小孢子啟動了合成花粉內(nèi)壁的機制,在 S12 時期,成熟花粉壁結(jié)構(gòu)基本形成(圖 1.2A9,B9)。
2015;王多祥等,2016)。孢粉素前體的合成是多種調(diào)控因子及修飾酶共同作用的結(jié)果。定位在質(zhì)體的一個還原酶,DPW 催化還原 C16:0-ACP 成脂肪醇,而進入細(xì)胞質(zhì)的脂肪醇可成脂肪酸,從而直接作為孢粉素的前體物質(zhì)運輸?shù)剿幨抑,Osdpw 孢粉素沉現(xiàn)出有缺陷的花粉外壁(Shi et al., 2012)。在擬南芥中也發(fā)現(xiàn)了其同源基因 M地編碼一種還原酶,催化 C16:0-ACP 產(chǎn)物十六醇,其突變體的花粉壁有缺陷缺失(Chen et al., 2011;Shi et al., 2012;Wallace et al., 2015)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水稻雄性發(fā)育功能基因的發(fā)掘及應(yīng)用[J]. 王多祥,祝萬萬,袁政,張大兵. 生命科學(xué). 2016(10)
[2]花粉壁發(fā)育相關(guān)基因的研究進展[J]. 馬伯軍,劉程捷,陳析豐,程祝寬. 浙江師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(04)
[3]雜交水稻育種將迎來新時代[J]. 鄧興旺,王海洋,唐曉艷,周君莉,陳浩東,何光明,陳良碧,許智宏. 中國科學(xué):生命科學(xué). 2013(10)
[4]花粉中的孢粉素[J]. 王開發(fā),楊振京,張盛隆. 養(yǎng)蜂科技. 1999(05)
本文編號:3290718
【文章來源】:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
水稻和擬南芥的成熟花粉壁的掃描電鏡、透射電鏡及結(jié)構(gòu)分析圖(Zhangetal.,2011)
B1)。在 S7 期,即花粉母細(xì)胞時期,低電子密度的初生外壁開始出現(xiàn)在花粉母細(xì)胞表面上,為花粉壁的發(fā)生提供沉積的模板(圖 1.2A2 和 B2)。在 S8 期,即減數(shù)分裂期,基粒棒前體在四分體表面的初生外壁沉積(圖 1.2A3,1B3)。在 S9 時期,即小孢子時期,胼胝質(zhì)退化,小孢子從四分體釋放出來,基粒棒不斷增長,非常薄的覆蓋層形成(圖 1.2A4,B4)。隨著絨氈層分泌的孢粉素前體不斷在初生外壁累積,外壁進一步的發(fā)育,初生外壁濃縮(圖 1.2A5-6,B5-6)。在 S10 時期,小孢子開始液泡化,花粉外壁表現(xiàn)為雙層結(jié)構(gòu),中間呈現(xiàn)電子密度較低的間隔。隨著小孢子發(fā)育,小孢子出現(xiàn)大液泡并體積逐漸增大,一些高密度的物質(zhì)沉積在基粒棒前體中,初生外壁降解及消失,花粉外壁增厚(圖 1.2A7-8,B7-8)。隨后,小孢子啟動了合成花粉內(nèi)壁的機制,在 S12 時期,成熟花粉壁結(jié)構(gòu)基本形成(圖 1.2A9,B9)。
2015;王多祥等,2016)。孢粉素前體的合成是多種調(diào)控因子及修飾酶共同作用的結(jié)果。定位在質(zhì)體的一個還原酶,DPW 催化還原 C16:0-ACP 成脂肪醇,而進入細(xì)胞質(zhì)的脂肪醇可成脂肪酸,從而直接作為孢粉素的前體物質(zhì)運輸?shù)剿幨抑,Osdpw 孢粉素沉現(xiàn)出有缺陷的花粉外壁(Shi et al., 2012)。在擬南芥中也發(fā)現(xiàn)了其同源基因 M地編碼一種還原酶,催化 C16:0-ACP 產(chǎn)物十六醇,其突變體的花粉壁有缺陷缺失(Chen et al., 2011;Shi et al., 2012;Wallace et al., 2015)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水稻雄性發(fā)育功能基因的發(fā)掘及應(yīng)用[J]. 王多祥,祝萬萬,袁政,張大兵. 生命科學(xué). 2016(10)
[2]花粉壁發(fā)育相關(guān)基因的研究進展[J]. 馬伯軍,劉程捷,陳析豐,程祝寬. 浙江師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(04)
[3]雜交水稻育種將迎來新時代[J]. 鄧興旺,王海洋,唐曉艷,周君莉,陳浩東,何光明,陳良碧,許智宏. 中國科學(xué):生命科學(xué). 2013(10)
[4]花粉中的孢粉素[J]. 王開發(fā),楊振京,張盛隆. 養(yǎng)蜂科技. 1999(05)
本文編號:3290718
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