在開花植物中雄性生殖發(fā)育涉及一系列復雜的生物學事件,需要精確的轉(zhuǎn)錄調(diào)控才能完成這一生物學過程。盡管已報道了一些調(diào)控絨氈層發(fā)育和花粉形成的轉(zhuǎn)錄因子,但是對烏氏體形態(tài)和花粉壁形成的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機理尚不是很清楚。本研究在輻射誘變中恢8015的突變體庫中,鑒定分離出了一個雄性敗育的突變體為tip3（TDR interacting protein 3）,進而對其調(diào)控基因進行了圖位克隆和功能分析。另一方面,在中恢8015背景下敲除了擬南芥MS1的同源基因,并進一步研究了該基因在水稻絨氈層PCD和花粉外壁形成過程中的作用機理。具體研究結(jié)果如下:1.與野生型相比,突變體tip3營養(yǎng)生長正常,但是tip3花藥泛白、變短,無成熟的花粉粒。通過細胞學觀察發(fā)現(xiàn),tip3中小孢子母細胞能夠經(jīng)歷減數(shù)分裂產(chǎn)生形態(tài)正常的二分體和四分體,但是其烏氏體形態(tài)異常,無花粉外壁形成,絨氈層降解延遲。2.利用tip3突變體與中恢8015雜交獲得的F₂進行遺傳分析表明tip3不育性狀受一對隱性核基因控制,進而利用tip3突變體與粳稻02428雜交構(gòu)建的F₂分離群體將tip3不育基因定位在水稻... 

【文章來源】：華中農(nóng)業(yè)大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

水稻花藥發(fā)育的細胞學觀察和模式圖（Zhangetal.,2011）

3 水稻絨氈層PCD調(diào)控網(wǎng)絡（Fu et al. 2014）.3 The regulatory cascade of tapetal PCD in rice (Fu et al. 2014)在模式植物擬南芥中，AMS（Aborted Microspores）編碼bHLH轉(zhuǎn)錄因子，是源基因。ams絨氈層和小孢子提前降解，并且花絲長度也受到影響，最終引育。通過基因差異表達分析發(fā)現(xiàn)，ams突變體不育可能是脂肪酸合成和代謝轉(zhuǎn)運蛋白等與花粉外壁合成相關基因的表達量發(fā)生了變化的結(jié)果。并且AMS接結(jié)合在這些基因的啟動子區(qū)調(diào)控其表達。此外通過酵母雙雜交發(fā)現(xiàn)AMS還其它的bHLH蛋白（AtbHLH089 和 AtbHLH091）互作，共同調(diào)控絨氈層發(fā)外壁的形成（Xu et al. 2010）。擬南芥MS1在絨氈層和小孢子中特異性表達層PCD和小孢子壁形成不可或缺的調(diào)控因子。ms1絨氈層細胞DNA片段化減D延遲、花粉壁形成缺陷并導致小孢子夭亡（Wilson 2001; Ito et al. 2007; Yang7）。擬南芥MYB80/MYB103是R2R3型MYB轉(zhuǎn)錄因子，在絨氈層、小孢子以

圖 4 被子植物花粉壁結(jié)構(gòu)（Liu and Fan 2013）Fig.4 The structure of angiosperm pollen grain (Liu and Fan 2013)


本文編號：3363138