小麥?zhǔn)侵匾霓r(nóng)作物之一,小麥花粉的育性直接決定著小麥的產(chǎn)量,研究小麥花粉發(fā)育的分子機(jī)理不僅能為小麥雄性不育的研究提供理論基礎(chǔ),還能為提高小麥育性打下基礎(chǔ)。關(guān)于花粉敗育機(jī)理的研究在擬南芥當(dāng)中已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展。然而,對(duì)K型雄性不育花粉敗育關(guān)鍵基因及敗育機(jī)理的研究尚不明確。本研究利用K型雄性不育系小麥作為研究材料,采用同源克隆的方法,成功克隆出了兩個(gè)與花粉育性相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子,分別將其命名為T(mén)a TDR-Like（Ta TDRL）和Ta MYB103。相關(guān)研究結(jié)果如下:1.Ta TDRL是編碼557個(gè)氨基酸的轉(zhuǎn)錄因子,Ta MYB103則是編碼352個(gè)氨基酸的轉(zhuǎn)錄因子。通過(guò)酵母自激活活性的檢測(cè)發(fā)現(xiàn),Ta TDRL和Ta MYB103都具有自激活活性。通過(guò)亞細(xì)胞定位和共定位實(shí)驗(yàn)分析,二者均定位在細(xì)胞核中,具有轉(zhuǎn)錄因子的特征。進(jìn)行進(jìn)化分析后發(fā)現(xiàn),Ta TDRL基因在擬南芥中同源基因?yàn)锳t AMS（Arabidopsis thaliana,ABORTED MICROSPORES）,水稻中為Os TDR（Oryza sativa,TAPETUM DEGENERATION RETARDATION）... 

【文章來(lái)源】：西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

小麥花藥發(fā)育分期（Browneetal.2018）

擬南芥和水稻的花粉壁形態(tài)分析（AriizumiandToriyama2011）

第一章文獻(xiàn)綜述5圖1-3擬南芥與水稻的花粉外壁發(fā)育示意圖（Shietal.2015）Fig.1-3SchematicmodelofpollenexinedevelopmentinArabidopsisandrice當(dāng)水稻和擬南芥中的A6基因（編碼β-1,3-葡聚糖酶）功能缺陷時(shí)，胼胝質(zhì)降解發(fā)生異常（ZinklandPreuss2000;Nishikawaetal.2005）。擬南芥CALLOSESYNTHETASE5（CalS5）基因編碼一個(gè)胼胝質(zhì)合成酶，直接催化四分體時(shí)期小胞子外圍的胼胝質(zhì)壁的形成（VermaandHong2001;Dongetal.2005）。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，clas5突變體沒(méi)有完整的外壁結(jié)構(gòu)，致使絨氈層中合成的孢粉素?zé)o法正確沉積在花粉壁表面，由此說(shuō)明CalS5在花粉外壁的形成和孢粉素的沉積發(fā)揮著重要的作用（ZinklandPreuss2000;Dongetal.2005;Nishikawaetal.2005）。AUXINRESPONSEFACTOR17（ARF17），是一個(gè)生長(zhǎng)素響應(yīng)因子，它的突變體花粉壁表現(xiàn)出異常的紋路，絨氈層及花粉外壁的發(fā)育也受到了極大的影響（Paxsonetal.2001）。這也表明花粉壁的發(fā)育與生長(zhǎng)素的信號(hào)密切相關(guān)。當(dāng)胼胝質(zhì)壁形成后，初生外壁開(kāi)始發(fā)育，在其形成過(guò)程中，有許多基因參與其中（Paxsonetal.1997;Rheeetal.1998;Paxsonetal.2001）。擬南芥突變體dex1初生外壁發(fā)育延遲，其花粉外壁無(wú)法形成前體柱狀層，因此導(dǎo)致孢粉素合成后無(wú)法在正確的位置進(jìn)行沉積（Paxsonetal.1997）。擬南芥NEF1基因功能缺失后，形成的初生外壁沒(méi)有前體柱狀層。在nef1突變體中孢粉素合成雖然正常，但其不能沉積在初生外壁上，只能無(wú)規(guī)律地堆積在花藥腔室中（Ariizumietal.2004）。RUPTUREDPOLLENGRAIN1（RPG1）基因編碼一個(gè)質(zhì)膜蛋白參與花粉外壁的形成，其突變體rpg1花粉外壁形態(tài)異常，孢粉素混亂地堆積在花粉的表面（Guanetal.2008）。同時(shí)也有研究表明HACKLYMICROSPORE（HKM）基因在花粉初生外壁中發(fā)揮著重要的作用（A

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]雜交水稻和雜交小麥的選育（1960—2000年）——面向國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)的新中國(guó)農(nóng)業(yè)科技[J]. 朱冠楠,曹幸穗.  中國(guó)科學(xué)院院刊. 2019(09)
[2]雄性不育中花粉壁的研究進(jìn)展[J]. 張江江,常麗,趙立寧,李德芳.  生物技術(shù)通報(bào). 2019(06)
[3]小麥基因組研究現(xiàn)狀與展望[J]. 傅向東,劉倩,李振聲,張愛(ài)民,凌宏清,童依平,劉志勇.  中國(guó)科學(xué)院院刊. 2018(09)
[4]禾本科植物雄性不育遺傳機(jī)制與利用[J]. 高金玉,韓冰,楊曉虹,白音德力格爾,李天亮,楊才.  北方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]超級(jí)雜交稻研究進(jìn)展[J]. 吳俊,鄧啟云,袁定陽(yáng),齊紹武.  科學(xué)通報(bào). 2016(35)
[6]植物細(xì)胞核雄性不育基因研究進(jìn)展[J]. 楊莉芳,刁現(xiàn)民.  植物遺傳資源學(xué)報(bào). 2013(06)
[7]雜交水稻新品種健優(yōu)388的選育[J]. 甘雨,龔德華,楊占烈,賈先勇,向關(guān)倫,黃宗洪,潘建慧.  貴州農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(01)
[8]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)
[9]OsMYB103 is required for rice anther development by regulating tapetum development and exine formation[J]. ZHANG Sen,FANG ZiJun,ZHU Jun,GAO JuFang & YANG ZhongNan College of Life and Environment Sciences,Shanghai Normal University,Shanghai 200234,China.  Chinese Science Bulletin. 2010(29)
[10]木豆、苜蓿和大豆3種豆科作物雜種優(yōu)勢(shì)利用概述[J]. 孫寰,張井勇,王玉民,趙麗梅.  中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(05)

博士論文
[1]擬南芥轉(zhuǎn)錄因子MS188調(diào)控孢粉素合成基因表達(dá)的研究[D]. 王科.上海師范大學(xué) 2018
[2]白菜花粉壁發(fā)育相關(guān)基因的表達(dá)分析與功能驗(yàn)證[D]. 劉金龍.浙江大學(xué) 2013

碩士論文
[1]水稻花粉外壁孢粉素沉積相關(guān)基因DPW3（Defective Pollen Wall3）的克隆和功能分析[D]. 楊柳.華東師范大學(xué) 2016
[2]小麥生理型雄性不育花藥絨氈層和孢粉素變化與RAFTIN1基因表達(dá)的關(guān)聯(lián)分析[D]. 盛英.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3551199