β’-cop调控水稻花药发育的功能研究
发布时间：2021-10-16 16:17
水稻作为人类主要的粮食作物,对水稻雄性不育的相关研究是作物杂种优势利用的主要途径,所以对其花药特别是绒毡层和花粉发育的深入研究有重要的理论意义和应用价值。β?-COP蛋白是COPI（Coat Protein I-Coated Vesicles）的亚基之一,COPI有被小泡属于运输被膜小泡的一种,参与细胞中蛋白质的运输。β’-cop在水稻中存在三个拷贝,本实验前期研究中,获得纯合和杂合的β’-cop干涉植株,同时发现β’-cop在水稻穗部特异表达,其表达量高于水稻的其他组织并且影响了水稻结实率。本研究通过、细胞学和遗传学等方法,研究了β’-cop在水稻花药发育中的作用,并对其调控水稻花药发育的分子机理进行讨论。主要研究结果如下:1.通过qRT-PCR检测了β’-cop的时空表达特异性,结果表明β’-cop在所检测到的器官中均有表达,其中在水稻的小穗各时期的表达量都较高,且在S6和S11时期的颖花中表达量相对更高。2.对β’-cop干涉植株中β’-cop的表达量进行验证,发现干涉植株中β’-cop的表达量的确发生了大幅度的下调。对β’-cop干涉植株的表型观察发现,相对于野生型ZH11,β...
【文章来源】：华南农业大学广东省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水稻花药发育和花粉形成的细胞学观察（Zhangetal.,2011）
图 1.2 花药壁结构（Zhanget al., 2009）A：孢原细胞分裂形成的花药药壁细胞层；B：水稻花药；C：花药细胞层的图解生造孢细胞；PP：初生壁细胞；SPC：次级壁细胞；PMC：花药母细胞；E：表皮药室内壁；Mi：中层；T：绒毡层；Ms：小孢子；V：脉管区；C：连接细胞对拟南芥和水稻的花药发育各个时期的组织切片进行透射电镜观察的现，在绒毡层形成之初到减数分裂之前（即 stage5-6），绒毡层细胞结构界限明显，与花药壁其他细胞基本没有差别，即单个细胞中存在一个较细胞质中散落着很多小的液泡、质体和囊泡等，且可以观察到较多的线（图 1.3A）；而绒毡层细胞和与其相邻的中层细胞以及绒毡层和绒毡层都能通过胞间连丝进行物质交换和信号传导，这也保障花药各细胞发育谐统一。毡层细胞区别于其他细胞的转折点为花药发育进入减数分裂时期（sta
分泌出的胼胝质酶将四分体周围的胼胝质壁都降解，使单倍体小孢子顺利从四分释放出来（Li et al., 2011），胼胝质酶适时的分泌对花粉正常的发育起重要作用此同时，绒毡层细胞便开始参与小孢子花粉壁的合成，主要参与形式是在绒毡层中合成分泌孢粉素前体，并为小孢子花粉壁接下来的合成提供基本原料（Hsiehet007）。绒毡层的降解从花粉第一次有丝分裂开始，这也是一个典型的细胞程序性死PCD）过程。绒毡层的降解过程为花粉的发育供应大量营养物质。随着绒毡层使成，其最终会在花药发育过程中消失，绒毡层细胞的主要过程：绒毡层分化→分绒毡层细胞形成→绒毡层细胞程序性死亡。
【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]外被体蛋白Ⅰ结构与功能的研究进展[J]. 张光亚,熊杰,陈凤玲. 医学综述. 2016(01)
[3]花药绒毡层发育和花粉母细胞减数分裂相关基因研究进展[J]. 刘伟华,邱博,罗红兵. 作物研究. 2015(03)
[4]Rice CYP703A3, a cytochrome P450 hydroxylase, is essential for development of anther cuticle and pollen exine[J]. Xijia Yang,Di Wu,Jianxin Shi,Yi He,Franck Pinot,Bernard Grausem,Changsong Yin,Lu Zhu,Mingjiao Chen,Zhijing Luo,Wanqi Liang,Dabing Zhang. Journal of Integrative Plant Biology. 2014(10)
[5]A Genetic Pathway for Tapetum Development and Function in Arabidopsis[J]. Jun Zhu1, Yue Lou1, Xiaofeng Xu1 and Zhong-Nan Yang1 1College of Life and Environmental Sciences, Shanghai Normal University, Shanghai 200234, China. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(11)
[6]花药绒毡层细胞程序性死亡研究进展[J]. 张虹,梁婉琪,张大兵. 上海交通大学学报(农业科学版). 2008(01)
[7]花粉发育的研究进展[J]. 吕世友,李彦舫,陈祖铿,林金星. 植物学通报. 2001(03)
[8]水稻花粉发育过程及其分期[J]. 冯九焕,卢永根,刘向东,徐雪宾. 中国水稻科学. 2001(01)
本文编号：3440120
【文章来源】：华南农业大学广东省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水稻花药发育和花粉形成的细胞学观察（Zhangetal.,2011）
图 1.2 花药壁结构（Zhanget al., 2009）A：孢原细胞分裂形成的花药药壁细胞层；B：水稻花药；C：花药细胞层的图解生造孢细胞；PP：初生壁细胞；SPC：次级壁细胞；PMC：花药母细胞；E：表皮药室内壁；Mi：中层；T：绒毡层；Ms：小孢子；V：脉管区；C：连接细胞对拟南芥和水稻的花药发育各个时期的组织切片进行透射电镜观察的现，在绒毡层形成之初到减数分裂之前（即 stage5-6），绒毡层细胞结构界限明显，与花药壁其他细胞基本没有差别，即单个细胞中存在一个较细胞质中散落着很多小的液泡、质体和囊泡等，且可以观察到较多的线（图 1.3A）；而绒毡层细胞和与其相邻的中层细胞以及绒毡层和绒毡层都能通过胞间连丝进行物质交换和信号传导，这也保障花药各细胞发育谐统一。毡层细胞区别于其他细胞的转折点为花药发育进入减数分裂时期（sta
分泌出的胼胝质酶将四分体周围的胼胝质壁都降解，使单倍体小孢子顺利从四分释放出来（Li et al., 2011），胼胝质酶适时的分泌对花粉正常的发育起重要作用此同时，绒毡层细胞便开始参与小孢子花粉壁的合成，主要参与形式是在绒毡层中合成分泌孢粉素前体，并为小孢子花粉壁接下来的合成提供基本原料（Hsiehet007）。绒毡层的降解从花粉第一次有丝分裂开始，这也是一个典型的细胞程序性死PCD）过程。绒毡层的降解过程为花粉的发育供应大量营养物质。随着绒毡层使成，其最终会在花药发育过程中消失，绒毡层细胞的主要过程：绒毡层分化→分绒毡层细胞形成→绒毡层细胞程序性死亡。
【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]外被体蛋白Ⅰ结构与功能的研究进展[J]. 张光亚,熊杰,陈凤玲. 医学综述. 2016(01)
[3]花药绒毡层发育和花粉母细胞减数分裂相关基因研究进展[J]. 刘伟华,邱博,罗红兵. 作物研究. 2015(03)
[4]Rice CYP703A3, a cytochrome P450 hydroxylase, is essential for development of anther cuticle and pollen exine[J]. Xijia Yang,Di Wu,Jianxin Shi,Yi He,Franck Pinot,Bernard Grausem,Changsong Yin,Lu Zhu,Mingjiao Chen,Zhijing Luo,Wanqi Liang,Dabing Zhang. Journal of Integrative Plant Biology. 2014(10)
[5]A Genetic Pathway for Tapetum Development and Function in Arabidopsis[J]. Jun Zhu1, Yue Lou1, Xiaofeng Xu1 and Zhong-Nan Yang1 1College of Life and Environmental Sciences, Shanghai Normal University, Shanghai 200234, China. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(11)
[6]花药绒毡层细胞程序性死亡研究进展[J]. 张虹,梁婉琪,张大兵. 上海交通大学学报(农业科学版). 2008(01)
[7]花粉发育的研究进展[J]. 吕世友,李彦舫,陈祖铿,林金星. 植物学通报. 2001(03)
[8]水稻花粉发育过程及其分期[J]. 冯九焕,卢永根,刘向东,徐雪宾. 中国水稻科学. 2001(01)
本文编号：3440120
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