有性生殖對于植物生存繁衍至關重要。配子體發(fā)育是植物繁衍的前提,其研究不僅有助于理解某些基本的生物學問題,而且能夠在提高作物糧食產(chǎn)量等方面發(fā)揮作用。真核細胞（包括植物細胞）內(nèi)囊泡運輸途徑介導細胞內(nèi)膜系統(tǒng)間蛋白質(zhì)和脂類等物質(zhì)的分選和運輸,已有大量研究表明該途徑的破壞會影響植物有性生殖過程。囊泡運輸過程的最后一步,即囊泡攜帶貨物接近靶膜時,R-SNARE和三個Q-SNARE形成復合體介導囊泡與靶膜融合,之后SNARE需要解聚然后可以循環(huán)使用。在動物和酵母中,N-乙基順丁烯二酰亞胺敏感融合蛋白（NSF）與可溶性的NSF附著蛋白（α-SNAP）共同參與SNARE復合體的解聚,α-SNAP缺失嚴重影響動物的生殖繁衍。植物中存在α-SNAP的同源蛋白質(zhì),但其功能尚不清楚。本研究中,我們鑒定出擬南芥中α-SNAP的同源蛋白,簡稱為ASNAP,并對其功能進行了反向遺傳學研究,本論文的主要結(jié)果和結(jié)論如下:（1）ASNAP為組成型表達基因通過qPCR檢測以及ASNAP genomic驅(qū)動GUS報告基因,發(fā)現(xiàn)其在擬南芥中的葉片、花序、花粉、胚珠、小苗等各個組織中都表達,說明ASNAP為組成型表達基因。（2）A... 

【文章來源】： 劉菲 山東農(nóng)業(yè)大學

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

擬南芥雄配子體的發(fā)育過程（McCormick,2004）

2004）。大孢子發(fā)生過程主要是三個大事件，分為大孢子母細胞形成、減數(shù)分裂產(chǎn)生單倍體大孢子和大孢子的選擇（DrewsandKoltunow,2011）。在雌蕊中，大孢子母細胞形成的第一步是胚珠原基的形成，來自內(nèi)部組織的單個細胞（稱為珠心細胞）被指定為“原始細胞”，它擴大并分化為大孢子母細胞（MegasporeMotherCell，MMC）（Casellietal.,2019）。MMC經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生4個單倍體細胞。4個單倍體細胞面臨選擇，只有一個大孢子發(fā)育成為功能大孢子（FunctionalMegaspore，F(xiàn)M）（YadegariandDrews,2004），其余3個發(fā)生程序性細胞死亡，如圖1-2所示。圖1-2擬南芥大孢子發(fā)生過程（DrewsandKoltunow,2011）Fig.1-2MegasporogenesisinArabidopsis之后進入雌配子體形成的過程，雌配子體形成過程也包含有三個大事件：三次連續(xù)的無胞質(zhì)分裂的有絲分裂、細胞核的細胞化和細胞分化。功能大孢子體積逐漸增大，經(jīng)歷兩次無胞質(zhì)分裂的有絲分裂，形成一個四核共存的細胞，并且伴隨著中央大液泡的出現(xiàn)，同時每一極有兩個核的存在。在第三次有絲分裂時，在姐妹細胞核和非姐妹細胞核之間形成了細胞板，這是細胞核的細胞化的開始。雌配子體細胞很快被細胞壁完全包圍。在細胞化過程中，伴隨著核的遷移及融合過程，其中兩個稱為極核的細胞核的核遷移，構(gòu)成中央細胞核，會進一步分化形成中央細胞，其占據(jù)胚囊的大部分并含有一個大的中央液泡。在珠孔端會有三個核，分化為一個卵細胞和兩個助細胞。合點端的三個核形成反足細胞（圖1-3所示）。中央細胞繼承了兩個相同的單倍體細胞核，因此是二倍體，其他細胞都遺傳了單倍體細胞核最終形成一個成熟的胚囊結(jié)構(gòu)（Pagnussat,2005;SundaresanandAlandete-Saez,2010;DrewsandKoltunow,2011）。

擬南芥ASNAP在有性生殖中的功能分析8圖1-3擬南芥雌配子體發(fā)育過程示意圖（DrewsandKoltunow,2011）Fig.1-3SchematicofArabidopsisfemalegametophytedevelopment1.1.2雙受精過程受精通常指的是單倍體配子的融合，以啟動新的二倍體生物體的發(fā)育。動物與植物的生殖方式存在著千差萬別，被子植物的生殖方式非常復雜。在進化過程中，開花植物演化出一種獨特的生殖過程，即為雙受精（Hamamuraetal.,2011;Dresselhausetal.,2016）。被子植物的雙受精過程受到大量基因復雜而精細的調(diào)控，才能保證精細胞與卵細胞的順利結(jié)合，保證植物正常的生殖發(fā)育。當開花植物開花后，花藥會發(fā)生開裂，能夠使花粉散落。當花粉粒落在柱頭上，需要粘附在乳突細胞上，柱頭會為花粉提供水幫助花粉快速水合，花粉迅速吸水膨脹萌發(fā)出花粉管，花粉管向下生長穿過柱頭進入花柱（DresselhausandFranklin-Tong,2013）。與此同時，胚珠會釋放信號吸引花粉管轉(zhuǎn)向，使花粉管發(fā)生珠柄導向生長，之后會再進行珠孔導向生長，使花粉管能夠通過珠孔進入到胚珠內(nèi)部�；ǚ酃艿竭_雌配子體后，通過與助細胞相互作用后，花粉管繼續(xù)沿著或圍繞著助細胞生長，向中央細胞方向延伸，之后花粉管發(fā)生爆裂并釋放其內(nèi)容物，包括兩個精子細胞，兩個精細胞分別會與卵細胞和中央細胞結(jié)合，最終發(fā)育成胚和胚乳，與此同時珠孔端的兩個助細胞會發(fā)生降解，從而完成開花植物的雙受精的過程（MartonandDresselhaus,2010;SprunckandDresselhaus,2015;Dresselhausetal.,2016）。在被子植物的雙受精過程中，花粉管接收到胚珠釋放的吸引信號沿著珠柄導向和珠孔導向生長，每個胚珠中只能有一個花粉管能夠進入。進入到珠孔后，珠孔端的兩


本文編號：2998910