拟南芥RPG1基因参与花粉壁模式形成的机理

发布时间：2017-12-21 07:40

  本文关键词：拟南芥RPG1基因参与花粉壁模式形成的机理　出处：《上海师范大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：开花植物为了保护花粉的正常发育,形成了结构复杂的花粉壁。花粉在雄性生殖细胞的发育过程中扮演着重要的角色。包裹在花粉最外层的花粉壁是一层特殊的细胞壁结构,它包括了外壁、内壁和含油层。花粉壁的特定模式对于保护花粉发育起到重要作用。RPG1/SWEET8是拟南芥中控制花粉壁模式建成的关键基因,它编码一个定位在细胞膜上的单糖转运蛋白。RPG1/SWEET8的转录本在早期花粉发育的小孢子母细胞和绒毡层中有高表达。RPG1/SWEET8缺失之后会引起影响花粉壁模式形成的初生外壁减少。初生外壁的减少会影响花粉壁模式的形成,进而导致rpg1/sweet8植株雄性不育。但在植株发育晚期,rpg1/sweet8可以恢复育性。本论文旨在研究RPG1/SWEET8在花粉壁模式形成过程中的功能。在本工作中,首先利用RPG1-GFP追踪RPG1在蛋白水平的时空表达情况,并发现RPG1/SWEET8在小孢子母细胞、小孢子以及成熟花粉粒的细胞膜上都有定位,但在绒毡层上没有表达,说明初生外壁的合成主要是由小孢子母细胞控制。将rpg1/sweet8突变体放入低温后rpg1/sweet8突变体在早期育性较之常温下有明显恢复。通过花粉染色发现虽然常温下rpg1/sweet8没有花粉,但在低温下花粉可以正常产生。进一步细胞学研究发现常温下rpg1/sweet8的初生外壁严重减少,但是在低温下初生外壁的产生有部分恢复,导致花粉壁模式部分恢复正常。花粉发育速率测定发现在低温下花粉发育速率减慢因此,低温下的花粉发育缓慢可以使得初生外壁在rpg1/sweet8突变体背景下恢复沉积。在rpg1/sweet8的晚期可育花苞中也同样能够发现初生外壁恢复沉积,花粉发育速率变慢,进一步验证了上述结果。RPG/SWEET家族的成员都是是单糖转运蛋白。为了进一步验证RPG/SWEET家族成员与初生外壁形成的关系,我们利用rpg1.rpg2双突变体发现双突变的育性在低温下较之rpg1单突变更难恢复,说明进一步降低单糖的转运可能会导致初生外壁原料物质的缺乏,使得低温下依旧无法恢复初生外壁沉积。
【学位授予单位】：上海师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：Q945.4

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1 韩文建;拟南芥RPG1基因参与花粉壁模式形成的机理[D];上海师范大学;2016年

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本文编号：1315282