玉米籽粒突變體dek41控制基因的功能分析
發(fā)布時間:2021-08-12 12:10
玉米是世界上最主要的糧食作物之一,不僅產(chǎn)量高,具有極高的經(jīng)濟價值,而且還作為一種模式植物被廣泛應(yīng)用于研究。玉米籽粒發(fā)育缺陷(defective kernel,dek)突變體中,相關(guān)基因突變嚴重影響了籽粒的正常發(fā)育和營養(yǎng)物質(zhì)積累,解析這類基因的功能對了解種子發(fā)育機制和推進作物育種研究有重要意義。植物細胞器mRNA的剪接需要PPR(pentatricopeptide repeat,PPR)蛋白的參與,但是其剪接機制和參與該過程的因子還不清楚。玉米籽粒突變體dek41是一種苗期致死突變,嚴重影響籽粒的正常發(fā)育。通過石蠟切片和樹脂切片觀察,發(fā)現(xiàn)dek41突變體籽粒頂端凹陷,內(nèi)容物填充和淀粉顆粒明顯減少,傳遞層壁內(nèi)突結(jié)構(gòu)弱化,胚和胚乳的發(fā)育相比野生型至少延遲六天。通過Mutator標簽分離和等位測試實驗,克隆到Dek41基因,該基因為定位于線粒體的P類PPR蛋白。分析了dek41線粒體35對基因轉(zhuǎn)錄本表達量及22對基因的內(nèi)含子剪接效率,結(jié)果表明dek41的線粒體nad4基因的第三個內(nèi)含子剪接效率相比野生型有所降低。通過BN-PAGE分析未成熟籽粒線粒體復(fù)合物蛋白表達量,發(fā)現(xiàn)dek41的線粒體復(fù)合...
【文章來源】:上海大學(xué)上海市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
玉米籽粒結(jié)構(gòu)示意圖
圖 1-2 玉米胚的生長發(fā)育[4]ac:頂端子細胞;bc:基部子細胞;su:胚柄;ep:胚體; sc:盾片;col:胚芽鞘;SAM:莖頂端分生組織;RAM:根尖分生組織,LP1:第一片葉原基;L1+2:第一二片葉。1.3 玉米籽粒發(fā)育與基底胚乳傳遞層密切相關(guān)基底胚乳傳遞層(basal endosperm transfer layer,BETL)細胞是胚乳連接母體維管組織最基部的 3-4 層細胞,主要負責(zé)將母體中的氨基酸、蔗糖和一些單糖等營養(yǎng)物質(zhì)運輸?shù)阶蚜V,供給籽粒發(fā)育。玉米中,靠近胚乳底部兩到三層的BETL 細胞細胞壁向內(nèi)生長形成壁內(nèi)突,而且越靠近基部的傳遞層細胞的壁內(nèi)突越發(fā)達。樹突狀的壁內(nèi)突結(jié)構(gòu)增加了近 20 倍的 BETL 膜表面積,提高母體營養(yǎng)物質(zhì)向籽粒運輸?shù)男蔥6]。Zheng 等分別對 6DAP(days after pollination)、9 DAP、21 DAP、和 30 DAP 四個時期傳遞層細胞壁內(nèi)突觀察,發(fā)現(xiàn)隨著 BETL 細胞的
圖 1-3 玉米傳遞層細胞壁內(nèi)突觀察[7]:6DAP 傳遞層細胞壁內(nèi)突 B:9DAP 傳遞層細胞壁內(nèi)突:21DAP 傳遞層細胞壁內(nèi)突 D:30DAP 傳遞層細胞壁內(nèi)突,Bar=10 μm.: the first-layer BETL;WI:wall ingrowths 線粒體及其基因的表達1 線粒體簡介線粒體存在于所有真核細胞的細胞質(zhì)中,對于維持細胞的正常生理功能必不,包括能量產(chǎn)生、氧化還原反應(yīng)、鈣穩(wěn)態(tài)以及數(shù)百種新陳代謝反應(yīng)。為了促些反應(yīng),一些帶電物質(zhì)及輔酶因子在線粒體內(nèi)膜上通過特定的轉(zhuǎn)運蛋白移動過程與維持線粒體功能的電化學(xué)梯度密切相關(guān)。由于動物中缺少線粒體、質(zhì)
本文編號:3338292
【文章來源】:上海大學(xué)上海市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
玉米籽粒結(jié)構(gòu)示意圖
圖 1-2 玉米胚的生長發(fā)育[4]ac:頂端子細胞;bc:基部子細胞;su:胚柄;ep:胚體; sc:盾片;col:胚芽鞘;SAM:莖頂端分生組織;RAM:根尖分生組織,LP1:第一片葉原基;L1+2:第一二片葉。1.3 玉米籽粒發(fā)育與基底胚乳傳遞層密切相關(guān)基底胚乳傳遞層(basal endosperm transfer layer,BETL)細胞是胚乳連接母體維管組織最基部的 3-4 層細胞,主要負責(zé)將母體中的氨基酸、蔗糖和一些單糖等營養(yǎng)物質(zhì)運輸?shù)阶蚜V,供給籽粒發(fā)育。玉米中,靠近胚乳底部兩到三層的BETL 細胞細胞壁向內(nèi)生長形成壁內(nèi)突,而且越靠近基部的傳遞層細胞的壁內(nèi)突越發(fā)達。樹突狀的壁內(nèi)突結(jié)構(gòu)增加了近 20 倍的 BETL 膜表面積,提高母體營養(yǎng)物質(zhì)向籽粒運輸?shù)男蔥6]。Zheng 等分別對 6DAP(days after pollination)、9 DAP、21 DAP、和 30 DAP 四個時期傳遞層細胞壁內(nèi)突觀察,發(fā)現(xiàn)隨著 BETL 細胞的
圖 1-3 玉米傳遞層細胞壁內(nèi)突觀察[7]:6DAP 傳遞層細胞壁內(nèi)突 B:9DAP 傳遞層細胞壁內(nèi)突:21DAP 傳遞層細胞壁內(nèi)突 D:30DAP 傳遞層細胞壁內(nèi)突,Bar=10 μm.: the first-layer BETL;WI:wall ingrowths 線粒體及其基因的表達1 線粒體簡介線粒體存在于所有真核細胞的細胞質(zhì)中,對于維持細胞的正常生理功能必不,包括能量產(chǎn)生、氧化還原反應(yīng)、鈣穩(wěn)態(tài)以及數(shù)百種新陳代謝反應(yīng)。為了促些反應(yīng),一些帶電物質(zhì)及輔酶因子在線粒體內(nèi)膜上通過特定的轉(zhuǎn)運蛋白移動過程與維持線粒體功能的電化學(xué)梯度密切相關(guān)。由于動物中缺少線粒體、質(zhì)
本文編號:3338292
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