【摘要】：有性生殖作為植物整個(gè)生命周期的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對(duì)于植物后代的繁衍和世代交替的發(fā)生至關(guān)重要。以模式植物擬南芥為例,植物的有性生殖過程大致可以分為雌雄生殖器官的形成、受精和胚胎發(fā)生三個(gè)階段。胚珠作為植物主要雌性生殖器官,是受精發(fā)生的場(chǎng)所,因此受到人們的廣泛關(guān)注。近年來,高通量數(shù)據(jù)表明microRNA作為一種重要的調(diào)控因子在胚珠發(fā)育過程中發(fā)揮著重要作用。此外已有報(bào)道表明與microRNA的產(chǎn)生相關(guān)的蛋白AGO9和DCL1分別參與調(diào)控功能大孢子的形成和珠被的發(fā)育。但microRNA加工途徑中的其他成員在有性生殖方面的功能尚未報(bào)道。本論文利用反向遺傳學(xué)手段進(jìn)行研究,研究數(shù)據(jù)表明HEN1通過miR167負(fù)調(diào)控ARF6和ARF8參與調(diào)控胚珠發(fā)育。本論文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和主要結(jié)論如下:(1)hen1-8雌雄配子體傳代率正常已有研究表明HEN1突變后導(dǎo)致角果結(jié)實(shí)率降低,但并未對(duì)該表型做詳細(xì)分析。因此,我們首先對(duì)hen1-8進(jìn)行角果分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)hen1-8的結(jié)實(shí)率只有25%左右,而其雜合體結(jié)實(shí)率正常。此外,雜合突變體與野生型正反交分離比正常。這些結(jié)果表明hen1-8雌雄配子體均能夠正常傳代。(2)hen1-8珠被發(fā)育異常為了探究hen1-8的雌、雄性孢子體哪一方出現(xiàn)異常,我們將野生型和hen1-8互交,結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)hen1-8作父本時(shí),結(jié)實(shí)率正常;而當(dāng)hen1-8作母本時(shí),結(jié)實(shí)率只有55%,表明hen1-8的雌性孢子體異常。為了研究hen1-8胚珠在哪一發(fā)育時(shí)期開始出現(xiàn)異常,我們做了光切實(shí)驗(yàn);結(jié)果發(fā)現(xiàn)hen1-8胚珠發(fā)育早期正常,而當(dāng)發(fā)育至3-I期時(shí),珠被出現(xiàn)了明顯的發(fā)育滯后的現(xiàn)象,表明HEN1突變后影響胚珠珠被的發(fā)育。(3)hen1-8胚珠對(duì)花粉管的吸引能力降低我們將轉(zhuǎn)基因材料Pro_(Lat52):GUS花粉授粉hen1-8雌蕊,授粉12 h后染色觀察胚珠對(duì)花粉管的吸引情況。結(jié)果顯示,野生型中有81.1%左右的胚珠吸引了花粉管,而突變體中只有47.4%左右;48 h的苯胺藍(lán)染色結(jié)果顯示野生型和hen1-8中受精后發(fā)育的胚珠比例分別為96.6%和56.5%。這些結(jié)果表明HEN1突變后胚珠對(duì)花粉管的吸引能力降低,進(jìn)而導(dǎo)致育性降低。(4)HEN1負(fù)調(diào)控ARF6和ARF8的表達(dá)已有的研究表明miR167通過調(diào)控ARF6和ARF8的表達(dá)進(jìn)而影響胚珠發(fā)育,而miR167又受到HEN1的調(diào)控。因此我們檢測(cè)了hen1-8胚珠中ARF6和ARF8的表達(dá)水平,發(fā)現(xiàn)二者均有顯著升高,且原位雜交結(jié)果顯示ARF6和ARF8在hen1-8成熟胚珠中均出現(xiàn)了異位表達(dá)的現(xiàn)象,表明HEN1通過miR167負(fù)調(diào)控ARF6和ARF8的表達(dá)進(jìn)而調(diào)控胚珠發(fā)育。
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：Q943.2
【圖文】：

擬南芥 HEN1 調(diào)控胚珠發(fā)育的分子機(jī)理研究釋放后（第 8 期）再經(jīng)過兩次有絲分裂形成了包含兩個(gè)精核和一個(gè)營養(yǎng)核的三核花粉粒（第 9-12 期），在這期間伴隨著中層和絨氈層的降解，以為花粉發(fā)育提供所必需的營養(yǎng)物質(zhì)；在第 13 期，花藥開裂釋放出成熟的花粉粒；隨著成熟花粉的釋放，花藥逐漸衰老和脫落（第 14 期）（Goldberg et al., 1993；Sanders et al., 1999；Brownfield et al., 2009）。

8圖 1-2 擬南芥雌配子體發(fā)育（Chevalier et al., 2011）Fig. 1-2 Female gametophyte devolopment in Arabidopsis珠發(fā)育的調(diào)控機(jī)制珠作為植物最為重要的生殖器官之一，其整個(gè)發(fā)育過程從胚珠的起始到雌在時(shí)空上受到精確而復(fù)雜的調(diào)控。具體哪些基因參與調(diào)控胚珠的發(fā)育以及通過哪些信號(hào)途徑發(fā)揮功能的，已成為了近些年的研究熱點(diǎn)。通過廣泛而

3 擬南芥雙受精過程（改編自 Dresselhaus and Franklin-Tong, Fig.1-3 Double fertilization process in Arabidopsis控植物生長發(fā)育過程N(yùn)HANCER1）作為 miRNA 和 siRNA 的 3’末端究發(fā)現(xiàn)其同源蛋白在動(dòng)物和一部分細(xì)菌中廣；Yu et al., 2006；Huang et al., 2009）。結(jié)構(gòu)生功能結(jié)構(gòu)域：dsRBD1、LCD、dsRBD2、PLD底物雙鏈小 RNA，其中兩個(gè) dsRBD 結(jié)構(gòu)域和的特異性取決于 MTase 和 LCD 結(jié)構(gòu)域之間的g2+的催化，如圖 1-5（Huang et al., 2009）。由 合成加工過程中非常關(guān)鍵的一步，被甲基化的的降解和 3’末端尿苷化介導(dǎo)的降解，因此 H擬南芥中絕大部分 miRNA 均受到 HEN1 的調(diào)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 宿紅艷,王磊,張憲省;胚珠發(fā)育的分子機(jī)理[J];植物學(xué)通報(bào);2005年04期

本文編號(hào)：2771825