水稻温敏不育基因TMS10的克隆和功能研究
发布时间：2021-07-19 12:39
水稻温敏不育系是两系杂交水稻育种的重要种质资源也是研究雄配子发育和植物感应温度的重要材料。水稻雄配子体发育包含花药细胞分化、绒毡层细胞程序性死亡、花粉壁形态建成和淀粉充实等连续的发育过程,是生殖发育基础理论研究和水稻杂交育种的关键过程。任何参与这些过程的基因突变,均能引起花药发育异常,最终导致雄性不育。花粉壁构建是一个极其复杂而有序的过程,包含胼胝质壁、初生外壁、外壁和内壁的各个细胞壁层发育及相互影响,涉及孢子体和配子体的共同作用,其过程严格受多个基因的精细调控。虽然目前对花粉壁发育的基因有一定的了解,但是关于花粉壁发育的研究仍有很大的疑惑需要解开。本实验室之前发现一个新的温敏不育突变体,将其命名为tms10,通过遗传分析发现TMS10可能编码一种羟基肉桂酰基转移酶（Omega-hydroxypalmitate O-feruloyl transferase/omega-hydroxyacid O-hydroxycinnamoyl transferase,HHT）。本研究通过功能互补等转基因方法确定了TMS10编码HHT,通过分子生物学、细胞生物学等方法试图解开TMS10调控的相关分子机...
【文章来源】：华南农业大学广东省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水稻和拟南芥的成熟花粉壁的扫描电镜、透射电镜及结构分析图（Zhangetal.,2011）
B1）。在 S7 期，即花粉母细胞时期，低电子密度的初生外壁开始出现在花粉母细胞表面上，为花粉壁的发生提供沉积的模板（图 1.2A2 和 B2）。在 S8 期，即减数分裂期，基粒棒前体在四分体表面的初生外壁沉积（图 1.2A3，1B3）。在 S9 时期，即小孢子时期，胼胝质退化，小孢子从四分体释放出来，基粒棒不断增长，非常薄的覆盖层形成（图 1.2A4，B4）。随着绒毡层分泌的孢粉素前体不断在初生外壁累积，外壁进一步的发育，初生外壁浓缩（图 1.2A5-6，B5-6）。在 S10 时期，小孢子开始液泡化，花粉外壁表现为双层结构，中间呈现电子密度较低的间隔。随着小孢子发育，小孢子出现大液泡并体积逐渐增大，一些高密度的物质沉积在基粒棒前体中，初生外壁降解及消失，花粉外壁增厚（图 1.2A7-8，B7-8）。随后，小孢子启动了合成花粉内壁的机制，在 S12 时期，成熟花粉壁结构基本形成（图 1.2A9，B9）。
2015；王多祥等，2016）。孢粉素前体的合成是多种调控因子及修饰酶共同作用的结果。定位在质体的一个还原酶，DPW 催化还原 C16:0-ACP 成脂肪醇，而进入细胞质的脂肪醇可成脂肪酸，从而直接作为孢粉素的前体物质运输到药室中，Osdpw 孢粉素沉现出有缺陷的花粉外壁（Shi et al., 2012）。在拟南芥中也发现了其同源基因 M地编码一种还原酶，催化 C16:0-ACP 产物十六醇，其突变体的花粉壁有缺陷缺失（Chen et al., 2011；Shi et al., 2012；Wallace et al., 2015）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]水稻雄性发育功能基因的发掘及应用[J]. 王多祥,祝万万,袁政,张大兵. 生命科学. 2016(10)
[2]花粉壁发育相关基因的研究进展[J]. 马伯军,刘程捷,陈析丰,程祝宽. 浙江师范大学学报(自然科学版). 2013(04)
[3]杂交水稻育种将迎来新时代[J]. 邓兴旺,王海洋,唐晓艳,周君莉,陈浩东,何光明,陈良碧,许智宏. 中国科学:生命科学. 2013(10)
[4]花粉中的孢粉素[J]. 王开发,杨振京,张盛隆. 养蜂科技. 1999(05)
本文编号：3290718
【文章来源】：华南农业大学广东省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水稻和拟南芥的成熟花粉壁的扫描电镜、透射电镜及结构分析图（Zhangetal.,2011）
B1）。在 S7 期，即花粉母细胞时期，低电子密度的初生外壁开始出现在花粉母细胞表面上，为花粉壁的发生提供沉积的模板（图 1.2A2 和 B2）。在 S8 期，即减数分裂期，基粒棒前体在四分体表面的初生外壁沉积（图 1.2A3，1B3）。在 S9 时期，即小孢子时期，胼胝质退化，小孢子从四分体释放出来，基粒棒不断增长，非常薄的覆盖层形成（图 1.2A4，B4）。随着绒毡层分泌的孢粉素前体不断在初生外壁累积，外壁进一步的发育，初生外壁浓缩（图 1.2A5-6，B5-6）。在 S10 时期，小孢子开始液泡化，花粉外壁表现为双层结构，中间呈现电子密度较低的间隔。随着小孢子发育，小孢子出现大液泡并体积逐渐增大，一些高密度的物质沉积在基粒棒前体中，初生外壁降解及消失，花粉外壁增厚（图 1.2A7-8，B7-8）。随后，小孢子启动了合成花粉内壁的机制，在 S12 时期，成熟花粉壁结构基本形成（图 1.2A9，B9）。
2015；王多祥等，2016）。孢粉素前体的合成是多种调控因子及修饰酶共同作用的结果。定位在质体的一个还原酶，DPW 催化还原 C16:0-ACP 成脂肪醇，而进入细胞质的脂肪醇可成脂肪酸，从而直接作为孢粉素的前体物质运输到药室中，Osdpw 孢粉素沉现出有缺陷的花粉外壁（Shi et al., 2012）。在拟南芥中也发现了其同源基因 M地编码一种还原酶，催化 C16:0-ACP 产物十六醇，其突变体的花粉壁有缺陷缺失（Chen et al., 2011；Shi et al., 2012；Wallace et al., 2015）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]水稻雄性发育功能基因的发掘及应用[J]. 王多祥,祝万万,袁政,张大兵. 生命科学. 2016(10)
[2]花粉壁发育相关基因的研究进展[J]. 马伯军,刘程捷,陈析丰,程祝宽. 浙江师范大学学报(自然科学版). 2013(04)
[3]杂交水稻育种将迎来新时代[J]. 邓兴旺,王海洋,唐晓艳,周君莉,陈浩东,何光明,陈良碧,许智宏. 中国科学:生命科学. 2013(10)
[4]花粉中的孢粉素[J]. 王开发,杨振京,张盛隆. 养蜂科技. 1999(05)
本文编号：3290718
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