β’-cop調(diào)控水稻花藥發(fā)育的功能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-16 16:17
水稻作為人類主要的糧食作物,對(duì)水稻雄性不育的相關(guān)研究是作物雜種優(yōu)勢(shì)利用的主要途徑,所以對(duì)其花藥特別是絨氈層和花粉發(fā)育的深入研究有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。β?-COP蛋白是COPI(Coat Protein I-Coated Vesicles)的亞基之一,COPI有被小泡屬于運(yùn)輸被膜小泡的一種,參與細(xì)胞中蛋白質(zhì)的運(yùn)輸。β’-cop在水稻中存在三個(gè)拷貝,本實(shí)驗(yàn)前期研究中,獲得純合和雜合的β’-cop干涉植株,同時(shí)發(fā)現(xiàn)β’-cop在水稻穗部特異表達(dá),其表達(dá)量高于水稻的其他組織并且影響了水稻結(jié)實(shí)率。本研究通過(guò)、細(xì)胞學(xué)和遺傳學(xué)等方法,研究了β’-cop在水稻花藥發(fā)育中的作用,并對(duì)其調(diào)控水稻花藥發(fā)育的分子機(jī)理進(jìn)行討論。主要研究結(jié)果如下:1.通過(guò)qRT-PCR檢測(cè)了β’-cop的時(shí)空表達(dá)特異性,結(jié)果表明β’-cop在所檢測(cè)到的器官中均有表達(dá),其中在水稻的小穗各時(shí)期的表達(dá)量都較高,且在S6和S11時(shí)期的穎花中表達(dá)量相對(duì)更高。2.對(duì)β’-cop干涉植株中β’-cop的表達(dá)量進(jìn)行驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)干涉植株中β’-cop的表達(dá)量的確發(fā)生了大幅度的下調(diào)。對(duì)β’-cop干涉植株的表型觀察發(fā)現(xiàn),相對(duì)于野生型ZH11,β...
【文章來(lái)源】:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
水稻花藥發(fā)育和花粉形成的細(xì)胞學(xué)觀察(Zhangetal.,2011)
圖 1.2 花藥壁結(jié)構(gòu)(Zhanget al., 2009)A:孢原細(xì)胞分裂形成的花藥藥壁細(xì)胞層;B:水稻花藥;C:花藥細(xì)胞層的圖解生造孢細(xì)胞;PP:初生壁細(xì)胞;SPC:次級(jí)壁細(xì)胞;PMC:花藥母細(xì)胞;E:表皮藥室內(nèi)壁;Mi:中層;T:絨氈層;Ms:小孢子;V:脈管區(qū);C:連接細(xì)胞對(duì)擬南芥和水稻的花藥發(fā)育各個(gè)時(shí)期的組織切片進(jìn)行透射電鏡觀察的現(xiàn),在絨氈層形成之初到減數(shù)分裂之前(即 stage5-6),絨氈層細(xì)胞結(jié)構(gòu)界限明顯,與花藥壁其他細(xì)胞基本沒(méi)有差別,即單個(gè)細(xì)胞中存在一個(gè)較細(xì)胞質(zhì)中散落著很多小的液泡、質(zhì)體和囊泡等,且可以觀察到較多的線(圖 1.3A);而絨氈層細(xì)胞和與其相鄰的中層細(xì)胞以及絨氈層和絨氈層都能通過(guò)胞間連絲進(jìn)行物質(zhì)交換和信號(hào)傳導(dǎo),這也保障花藥各細(xì)胞發(fā)育諧統(tǒng)一。氈層細(xì)胞區(qū)別于其他細(xì)胞的轉(zhuǎn)折點(diǎn)為花藥發(fā)育進(jìn)入減數(shù)分裂時(shí)期(sta
分泌出的胼胝質(zhì)酶將四分體周圍的胼胝質(zhì)壁都降解,使單倍體小孢子順利從四分釋放出來(lái)(Li et al., 2011),胼胝質(zhì)酶適時(shí)的分泌對(duì)花粉正常的發(fā)育起重要作用此同時(shí),絨氈層細(xì)胞便開(kāi)始參與小孢子花粉壁的合成,主要參與形式是在絨氈層中合成分泌孢粉素前體,并為小孢子花粉壁接下來(lái)的合成提供基本原料(Hsiehet007)。絨氈層的降解從花粉第一次有絲分裂開(kāi)始,這也是一個(gè)典型的細(xì)胞程序性死PCD)過(guò)程。絨氈層的降解過(guò)程為花粉的發(fā)育供應(yīng)大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。隨著絨氈層使成,其最終會(huì)在花藥發(fā)育過(guò)程中消失,絨氈層細(xì)胞的主要過(guò)程:絨氈層分化→分絨氈層細(xì)胞形成→絨氈層細(xì)胞程序性死亡。
【參考文獻(xiàn)】:
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(wàn)萬(wàn),袁政,張大兵. 生命科學(xué). 2016(10)
[2]外被體蛋白Ⅰ結(jié)構(gòu)與功能的研究進(jìn)展[J]. 張光亞,熊杰,陳鳳玲. 醫(yī)學(xué)綜述. 2016(01)
[3]花藥絨氈層發(fā)育和花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂相關(guān)基因研究進(jìn)展[J]. 劉偉華,邱博,羅紅兵. 作物研究. 2015(03)
[4]Rice CYP703A3, a cytochrome P450 hydroxylase, is essential for development of anther cuticle and pollen exine[J]. Xijia Yang,Di Wu,Jianxin Shi,Yi He,Franck Pinot,Bernard Grausem,Changsong Yin,Lu Zhu,Mingjiao Chen,Zhijing Luo,Wanqi Liang,Dabing Zhang. Journal of Integrative Plant Biology. 2014(10)
[5]A Genetic Pathway for Tapetum Development and Function in Arabidopsis[J]. Jun Zhu1, Yue Lou1, Xiaofeng Xu1 and Zhong-Nan Yang1 1College of Life and Environmental Sciences, Shanghai Normal University, Shanghai 200234, China. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(11)
[6]花藥絨氈層細(xì)胞程序性死亡研究進(jìn)展[J]. 張虹,梁婉琪,張大兵. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)科學(xué)版). 2008(01)
[7]花粉發(fā)育的研究進(jìn)展[J]. 呂世友,李彥舫,陳祖鏗,林金星. 植物學(xué)通報(bào). 2001(03)
[8]水稻花粉發(fā)育過(guò)程及其分期[J]. 馮九煥,盧永根,劉向東,徐雪賓. 中國(guó)水稻科學(xué). 2001(01)
本文編號(hào):3440120
【文章來(lái)源】:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
水稻花藥發(fā)育和花粉形成的細(xì)胞學(xué)觀察(Zhangetal.,2011)
圖 1.2 花藥壁結(jié)構(gòu)(Zhanget al., 2009)A:孢原細(xì)胞分裂形成的花藥藥壁細(xì)胞層;B:水稻花藥;C:花藥細(xì)胞層的圖解生造孢細(xì)胞;PP:初生壁細(xì)胞;SPC:次級(jí)壁細(xì)胞;PMC:花藥母細(xì)胞;E:表皮藥室內(nèi)壁;Mi:中層;T:絨氈層;Ms:小孢子;V:脈管區(qū);C:連接細(xì)胞對(duì)擬南芥和水稻的花藥發(fā)育各個(gè)時(shí)期的組織切片進(jìn)行透射電鏡觀察的現(xiàn),在絨氈層形成之初到減數(shù)分裂之前(即 stage5-6),絨氈層細(xì)胞結(jié)構(gòu)界限明顯,與花藥壁其他細(xì)胞基本沒(méi)有差別,即單個(gè)細(xì)胞中存在一個(gè)較細(xì)胞質(zhì)中散落著很多小的液泡、質(zhì)體和囊泡等,且可以觀察到較多的線(圖 1.3A);而絨氈層細(xì)胞和與其相鄰的中層細(xì)胞以及絨氈層和絨氈層都能通過(guò)胞間連絲進(jìn)行物質(zhì)交換和信號(hào)傳導(dǎo),這也保障花藥各細(xì)胞發(fā)育諧統(tǒng)一。氈層細(xì)胞區(qū)別于其他細(xì)胞的轉(zhuǎn)折點(diǎn)為花藥發(fā)育進(jìn)入減數(shù)分裂時(shí)期(sta
分泌出的胼胝質(zhì)酶將四分體周圍的胼胝質(zhì)壁都降解,使單倍體小孢子順利從四分釋放出來(lái)(Li et al., 2011),胼胝質(zhì)酶適時(shí)的分泌對(duì)花粉正常的發(fā)育起重要作用此同時(shí),絨氈層細(xì)胞便開(kāi)始參與小孢子花粉壁的合成,主要參與形式是在絨氈層中合成分泌孢粉素前體,并為小孢子花粉壁接下來(lái)的合成提供基本原料(Hsiehet007)。絨氈層的降解從花粉第一次有絲分裂開(kāi)始,這也是一個(gè)典型的細(xì)胞程序性死PCD)過(guò)程。絨氈層的降解過(guò)程為花粉的發(fā)育供應(yīng)大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。隨著絨氈層使成,其最終會(huì)在花藥發(fā)育過(guò)程中消失,絨氈層細(xì)胞的主要過(guò)程:絨氈層分化→分絨氈層細(xì)胞形成→絨氈層細(xì)胞程序性死亡。
【參考文獻(xiàn)】:
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(wàn)萬(wàn),袁政,張大兵. 生命科學(xué). 2016(10)
[2]外被體蛋白Ⅰ結(jié)構(gòu)與功能的研究進(jìn)展[J]. 張光亞,熊杰,陳鳳玲. 醫(yī)學(xué)綜述. 2016(01)
[3]花藥絨氈層發(fā)育和花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂相關(guān)基因研究進(jìn)展[J]. 劉偉華,邱博,羅紅兵. 作物研究. 2015(03)
[4]Rice CYP703A3, a cytochrome P450 hydroxylase, is essential for development of anther cuticle and pollen exine[J]. Xijia Yang,Di Wu,Jianxin Shi,Yi He,Franck Pinot,Bernard Grausem,Changsong Yin,Lu Zhu,Mingjiao Chen,Zhijing Luo,Wanqi Liang,Dabing Zhang. Journal of Integrative Plant Biology. 2014(10)
[5]A Genetic Pathway for Tapetum Development and Function in Arabidopsis[J]. Jun Zhu1, Yue Lou1, Xiaofeng Xu1 and Zhong-Nan Yang1 1College of Life and Environmental Sciences, Shanghai Normal University, Shanghai 200234, China. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(11)
[6]花藥絨氈層細(xì)胞程序性死亡研究進(jìn)展[J]. 張虹,梁婉琪,張大兵. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)科學(xué)版). 2008(01)
[7]花粉發(fā)育的研究進(jìn)展[J]. 呂世友,李彥舫,陳祖鏗,林金星. 植物學(xué)通報(bào). 2001(03)
[8]水稻花粉發(fā)育過(guò)程及其分期[J]. 馮九煥,盧永根,劉向東,徐雪賓. 中國(guó)水稻科學(xué). 2001(01)
本文編號(hào):3440120
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