胞外多肽激素基因CHAL/CLL1/CLL2在拟南芥雄蕊发育过程中发挥重要作用
发布时间：2020-12-18 14:49
细胞-细胞间通讯是雄蕊正常发育过程所必需的,然而目前对于参与此过程的信号分子却鲜有报道。前期报道CHAL/CLL1/CLL2胞外多肽激素在拟南芥气孔发育过程中发挥重要作用,但是chal cll1 cll2三突变体同时表现出植株育性异常的表型。然而,这三个基因在植物雄蕊发育过程中的表达和具体功能并未见深入研究。本研究发现CHAL/CLL1/CLL2这三个基因在拟南芥花丝及5-9期花药的绒毡层和生殖细胞中高表达。同时,对三个基因功能缺失突变体的雄性育性情况进行分析后发现:单基因突变植株未表现出明显的育性异常,但双突（chal cll1和chal cll2）和三突（chal cll1 cll2）植株育性逐级下降,尤其是三突表现出一系列雄蕊异常的表型:花丝短小、花药绒毡层发育异常、部分花粉败育,且花粉萌发率亦较野生型有显著降低。进一步研究发现,chal cll1 cll2三突变体中雄蕊发育途径中关键基因BAM1、EMS1、TPD1、b HLH089、TSM1、MS1和AMS的表达水平发生显著变化。以上结果一致表明CHAL/CLL1/CLL2基因在拟南芥雄蕊发育过程中发挥重要作用。
【文章来源】：植物生理学报. 2016年02期 北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
CHALpro::CHAL-GUS,CLL1pro::CLL1-GUS和CLL2pro::CLL2-GUS转基因植物的GUS染色分析
均有表达,并且CHAL表达最高,其次是CLL2,再次是CLL1(图2-A)。4~7期花药的RNA-seq数据进一步表明CHAL、CLL1、CLL2基因在花药4~7期中的表达(图2-B),暗示这三个基因可能在花药发育过程中发挥重要功能。2CHAL/CLL1/CLL2在花药绒毡层和花粉母细胞中特异表达为了更进一步明确CHAL、CLL1和CLL2基因在花药发育过程中的时空表达模式,本研究通过RNA原位杂交的方法检测了以上三个基因在花药不同发育阶段的表达水平。结果如图3所示,CHAL基因从第5期开始在花粉母细胞和绒毡层中表达,持续至第8期开始减弱至信号消失(图3-A~G)。图2CHAL/CLL1/CLL2基因在花序组织和花药中的表达水平Fig.2ExpressionlevelofCHAL/CLL1/CLL2genesintheantherandtheflowerA:将CHAL、CLL1、CLL2基因的表达量分别减去内参基因EF1α基因的表达量后得到ΔCT,在用2-ΔCT方法进行运算得到的值表示。生物学样本重复3次。B:数据是通过收集花药的4~7期的花药进行转录组测序获得。图1CHALpro::CHAL-GUS,CLL1pro::CLL1-GUS和CLL2pro::CLL2-GUS转基因植物的GUS染色分析Fig.1GUSstaininganalysisofCHALpro::CHAL-GUS,CLL1pro::CLL1-GUSandCLL2pro::CLL2-GUStransgenicplantsA、D:CHALpro::CHAL-GUS;B、E:CLL1pro::CLL1-GUS;C、E:CLL2pro::CLL2-GUS。A~C的标尺为5mm,D~F的标尺为10mm。
说明花粉发育过程基本正常;相比之下,chalcll1cll2三突表现出不同程度的花粉败育现象(图4-O~P):有的花粉完全败育,有的花药中同时存在可育和败育的花粉。这些结果表明CHAL/CLL1/CLL2这三个基因功能冗余的在花药发育过程中发挥重要作用。4CHAL/CLL1/CLL2基因调节花药绒毡层早期发育和降解为了更进一步检测chalcll1cll2三突花粉败育的关键环节,本研究通过半薄切片的方法观察了花药发育各时期的形态变化。如图5所示,野生型Col-0花药有4个药室,每个药室由5层细胞组成:由内至外分别为生殖细胞、绒毡层(tapetum)、内皮图3CHAL、CLL1和CLL2基因在花药中的表达模式Fig.3ExpressionpatternsofCHAL,CLL1andCLL2genesinanthersA~G:表示CHAL基因在花药5~11期的的表达;H~O:CLL1基因在花药5~11期的的表达;P~V:CLL2基因在花药5~11期的的表达。sense:正义链所作的负对照。标尺为10μm。
本文编号：2924183
【文章来源】：植物生理学报. 2016年02期 北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
CHALpro::CHAL-GUS,CLL1pro::CLL1-GUS和CLL2pro::CLL2-GUS转基因植物的GUS染色分析
均有表达,并且CHAL表达最高,其次是CLL2,再次是CLL1(图2-A)。4~7期花药的RNA-seq数据进一步表明CHAL、CLL1、CLL2基因在花药4~7期中的表达(图2-B),暗示这三个基因可能在花药发育过程中发挥重要功能。2CHAL/CLL1/CLL2在花药绒毡层和花粉母细胞中特异表达为了更进一步明确CHAL、CLL1和CLL2基因在花药发育过程中的时空表达模式,本研究通过RNA原位杂交的方法检测了以上三个基因在花药不同发育阶段的表达水平。结果如图3所示,CHAL基因从第5期开始在花粉母细胞和绒毡层中表达,持续至第8期开始减弱至信号消失(图3-A~G)。图2CHAL/CLL1/CLL2基因在花序组织和花药中的表达水平Fig.2ExpressionlevelofCHAL/CLL1/CLL2genesintheantherandtheflowerA:将CHAL、CLL1、CLL2基因的表达量分别减去内参基因EF1α基因的表达量后得到ΔCT,在用2-ΔCT方法进行运算得到的值表示。生物学样本重复3次。B:数据是通过收集花药的4~7期的花药进行转录组测序获得。图1CHALpro::CHAL-GUS,CLL1pro::CLL1-GUS和CLL2pro::CLL2-GUS转基因植物的GUS染色分析Fig.1GUSstaininganalysisofCHALpro::CHAL-GUS,CLL1pro::CLL1-GUSandCLL2pro::CLL2-GUStransgenicplantsA、D:CHALpro::CHAL-GUS;B、E:CLL1pro::CLL1-GUS;C、E:CLL2pro::CLL2-GUS。A~C的标尺为5mm,D~F的标尺为10mm。
说明花粉发育过程基本正常;相比之下,chalcll1cll2三突表现出不同程度的花粉败育现象(图4-O~P):有的花粉完全败育,有的花药中同时存在可育和败育的花粉。这些结果表明CHAL/CLL1/CLL2这三个基因功能冗余的在花药发育过程中发挥重要作用。4CHAL/CLL1/CLL2基因调节花药绒毡层早期发育和降解为了更进一步检测chalcll1cll2三突花粉败育的关键环节,本研究通过半薄切片的方法观察了花药发育各时期的形态变化。如图5所示,野生型Col-0花药有4个药室,每个药室由5层细胞组成:由内至外分别为生殖细胞、绒毡层(tapetum)、内皮图3CHAL、CLL1和CLL2基因在花药中的表达模式Fig.3ExpressionpatternsofCHAL,CLL1andCLL2genesinanthersA~G:表示CHAL基因在花药5~11期的的表达;H~O:CLL1基因在花药5~11期的的表达;P~V:CLL2基因在花药5~11期的的表达。sense:正义链所作的负对照。标尺为10μm。
本文编号：2924183
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/2924183.html
最近更新
教材专著
