母體細(xì)胞對(duì)胚胎、胚乳和種子的正常發(fā)育起著至關(guān)重要的作用。母體效應(yīng)基因的獲得及確定需同時(shí)結(jié)合表型觀察和遺傳分析,導(dǎo)致目前已確定的母體效應(yīng)基因非常少。microRNA可以通過剪切與其堿基互補(bǔ)配對(duì)的靶基因的mRNA行使轉(zhuǎn)錄后調(diào)控作用。我們使用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)完全敲除了擬南芥MIR167基因家族的四個(gè)成員:MIR167A,MIR167B,MIR167C和MIR167D。前人研究表明miR167靶基因?yàn)锳RF6和ARF8,我們發(fā)現(xiàn)mir167a突變體在花藥開裂,胚珠發(fā)育和種子形成過程均存在缺陷,該表型與過量表達(dá)ARF6和ARF8的轉(zhuǎn)基因植株的缺陷非常相似。將野生型植株的花粉授予到mir167a突變體的柱頭將形成干癟皺縮的種子,種子內(nèi)的胚胎發(fā)育出現(xiàn)明顯缺陷。圍繞胚胎發(fā)育缺陷,我們展開遺傳分析并發(fā)現(xiàn)當(dāng)種皮的基因型為mir167a+/+和mir167a+/-時(shí),不論胚胎及胚乳的基因型是何種組成（即便胚胎的基因組成是mir167a-/-,胚乳的基因組成是mir167a-/-/-）,胚胎及種子均可正常發(fā)育;當(dāng)種皮的基因型為mir167a-/-時(shí),胚胎發(fā)育便會(huì)出現(xiàn)明顯缺陷,無(wú)法形成正常種子... 

【文章來(lái)源】：上海師范大學(xué)上海市

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２七細(xì)胞擬南芥雌酉己子體引自（Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎ?ｅｆ?ａ７．，１９９７）??

器官擴(kuò)張和種子成熟發(fā)生在受精后５－２４天，胚胎通過線性和彎曲的子葉階段??從心臟階段進(jìn)入成熟的綠色階段，胚乳經(jīng)歷核內(nèi)復(fù)制，然后是程序性細(xì)胞死亡［２５］。??胚胎開始形成子葉并進(jìn)入心形胚期，胚乳細(xì)胞化也同時(shí)進(jìn)行（圖１－５，?ｈ）?［２火細(xì)??胞分裂和擴(kuò)大導(dǎo)致子葉和軸的大小增加，并且胚胎進(jìn)入魚雷胚期（圖１－５，?ｉ）ｌ２５］。??胚胎子葉形狀呈線性，一旦胚乳細(xì)胞化完成，就會(huì)發(fā)生核內(nèi)復(fù)制（圖１－５，?ｊ）?１２５］。??成熟種ｆ完全被胚胎完全占據(jù)，腫胎被稱為糊粉（ａｌｅｕ）的胚乳表皮Ｗ包１丨；１，成??熟胚由子葉（ｃｏｔｙ），莖尖分生組織（ＳＡＭ）和根頂端分生組織（ｍｉ）組成，種??予被種皮（ｓｃ）包圍，人量的儲(chǔ)存蛋白質(zhì)和油脂積累，到這個(gè)階段結(jié)束時(shí)，種子??脫水，ＲＮＡ和蛋白質(zhì)合成停止，胚胎進(jìn)入休眠期（圖１－５，?ｋ）?［２５］。??ｎ?Ｐ?Ｐ?＇ｆ?°??圖１－５擬南芥種子發(fā)育階段圖引自（Ａｇａｒｗａｌ?ｅｆ沒７．，?２０１１）??ｚｙ

胚胎發(fā)育從徑向轉(zhuǎn)變到雙側(cè)對(duì)稱｜３Ｚ３８１，胚胎將直接從胚乳中攝取營(yíng)養(yǎng)物，胚柄將??退化１３９１。伴隨著胚柄介導(dǎo)的胚胎發(fā)育供給轉(zhuǎn)變?yōu)榕咛ケ旧韽闹車呐呷橹袛z取??蔗糖，胚乳將經(jīng)歷重要的發(fā)肓轉(zhuǎn)變并細(xì)胞化（圖１－６）。不能進(jìn)行胚乳細(xì)胞化的胚??乳缺陷的突變體?ＦＥＲＴＩＬＩＺＡＴＩＯＮ?ＩＮＤＥＰＥＮＤＥＮＴ?ＳＥＥＤ?ＰＯＬＹＣＯＭＢ??ＣＯＭＰＬＥＸ２２（ＦＩＳ－ＰＲＣ２）己證明胚乳細(xì)胞化對(duì)于胚胎的生存能力是重要的。缺??乏ＦＩＳ－ＰＲＣ２功能的種子發(fā)育中止，含有發(fā)育停滯在心形胚期的胚胎１４（）４。在體??外培養(yǎng)解剖出來(lái)的胚胎可以避免胚胎發(fā)育停滯，說明胚乳細(xì)胞化失敗可能導(dǎo)致胚??胎發(fā)育停滯［４３１。??（ａ）?Ｂｅｆｏｒｅ?（ｂ）?Ａｆｔｅｒ?（ｃ）?Ｄｅｆｅｃｔ?ｉｎ??ｅｎｄｏｓｐｅｒｍ?ｃｅｌｌｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ?ｅｎｄｏｓｐｅｒｍ?ｃｅｌｌｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ?ｅｎｄｏｓｐｅｒｍ?ｃｅｌｌｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ??ｆｉｓ２?ｐａｔｅｒｎａｌ?ｅｘｃｅｓｓ??／＇Ｖ?Ｉ＇??＾?％?＾??Ｃ?ｊｉｅｒｉｌ?Ｏｐｉｎｉｏｎ?ｉｒ?Ｐｌａｎｔ?Ｂｉｏｌｏｇｙ??圖１－６胚胎存活對(duì)胚乳細(xì)胞化的依賴性引自（Ｐｌａｃｅｔｔｅ?ｅｆ?ａ／．，?２０１４）??通過初皮部向種子提供蔗糖。蔗糖在種子的外種皮中運(yùn)輸?shù)阶?nèi)種皮和胚乳中（紅色箭頭ｋ??ｓｃ，種皮；ｃｖ，中央液泡；Ｓｕｅ，蔗糖。黑色圓圈代表細(xì)胞核。小紅線代表蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白＾??１０

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Plant fertility defects induced by the enhanced expression of microRNA167[J]. Peng Ru~1 Lin Xu~1 Hong Ma~(2,3) Hai Huang~(1,2) ~1National Laboratory of Plant Molecular Genetics,Shanghai Institute of Plant Physiology and Ecology,Shanghai Institute for Biological Sciences,300 Fenglin Road,Shanghai 200032,China;~2SIBS-SJTU-PSU Joint Center for Life Sciences,Shanghai Institute of Plant Physiology and Ecologgy,Shanghai Institute for Biological Sciences,300 Fenglin Road,Shanghai 200032,China;~3Department of Biology and the Huck Institute for the Life Sciences,The Pennsylvania State University,University Park,PA 16802,USA.  Cell Research. 2006(05)



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