玉米籽粒突变体dek41控制基因的功能分析

发布时间：2021-08-12 12:10

　　玉米是世界上最主要的粮食作物之一,不仅产量高,具有极高的经济价值,而且还作为一种模式植物被广泛应用于研究。玉米籽粒发育缺陷（defective kernel,dek）突变体中,相关基因突变严重影响了籽粒的正常发育和营养物质积累,解析这类基因的功能对了解种子发育机制和推进作物育种研究有重要意义。植物细胞器mRNA的剪接需要PPR（pentatricopeptide repeat,PPR）蛋白的参与,但是其剪接机制和参与该过程的因子还不清楚。玉米籽粒突变体dek41是一种苗期致死突变,严重影响籽粒的正常发育。通过石蜡切片和树脂切片观察,发现dek41突变体籽粒顶端凹陷,内容物填充和淀粉颗粒明显减少,传递层壁内突结构弱化,胚和胚乳的发育相比野生型至少延迟六天。通过Mutator标签分离和等位测试实验,克隆到Dek41基因,该基因为定位于线粒体的P类PPR蛋白。分析了dek41线粒体35对基因转录本表达量及22对基因的内含子剪接效率,结果表明dek41的线粒体nad4基因的第三个内含子剪接效率相比野生型有所降低。通过BN-PAGE分析未成熟籽粒线粒体复合物蛋白表达量,发现dek41的线粒体复合... 

【文章来源】：上海大学上海市 211工程院校

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玉米籽粒结构示意图

图 1-2 玉米胚的生长发育[4]ac：顶端子细胞；bc：基部子细胞；su：胚柄；ep：胚体； sc：盾片；col：胚芽鞘；SAM：茎顶端分生组织；RAM：根尖分生组织，LP1：第一片叶原基；L1+2：第一二片叶。1.3 玉米籽粒发育与基底胚乳传递层密切相关基底胚乳传递层（basal endosperm transfer layer，BETL）细胞是胚乳连接母体维管组织最基部的 3-4 层细胞，主要负责将母体中的氨基酸、蔗糖和一些单糖等营养物质运输到籽粒中，供给籽粒发育。玉米中，靠近胚乳底部两到三层的BETL 细胞细胞壁向内生长形成壁内突，而且越靠近基部的传递层细胞的壁内突越发达。树突状的壁内突结构增加了近 20 倍的 BETL 膜表面积，提高母体营养物质向籽粒运输的效率[6]。Zheng 等分别对 6DAP（days after pollination）、9 DAP、21 DAP、和 30 DAP 四个时期传递层细胞壁内突观察，发现随着 BETL 细胞的

图 1-3 玉米传递层细胞壁内突观察[7]：6DAP 传递层细胞壁内突 B：9DAP 传递层细胞壁内突：21DAP 传递层细胞壁内突 D：30DAP 传递层细胞壁内突，Bar=10 μm.： the first-layer BETL；WI：wall ingrowths 线粒体及其基因的表达1 线粒体简介线粒体存在于所有真核细胞的细胞质中，对于维持细胞的正常生理功能必不，包括能量产生、氧化还原反应、钙稳态以及数百种新陈代谢反应。为了促些反应，一些带电物质及辅酶因子在线粒体内膜上通过特定的转运蛋白移动过程与维持线粒体功能的电化学梯度密切相关。由于动物中缺少线粒体、质


本文编号：3338292