小麦TaTDR-Like和TaMYB103基因的克隆及功能分析
发布时间：2021-12-24 21:10
小麦是重要的农作物之一,小麦花粉的育性直接决定着小麦的产量,研究小麦花粉发育的分子机理不仅能为小麦雄性不育的研究提供理论基础,还能为提高小麦育性打下基础。关于花粉败育机理的研究在拟南芥当中已经取得了突破性的进展。然而,对K型雄性不育花粉败育关键基因及败育机理的研究尚不明确。本研究利用K型雄性不育系小麦作为研究材料,采用同源克隆的方法,成功克隆出了两个与花粉育性相关的转录因子,分别将其命名为Ta TDR-Like（Ta TDRL）和Ta MYB103。相关研究结果如下:1.Ta TDRL是编码557个氨基酸的转录因子,Ta MYB103则是编码352个氨基酸的转录因子。通过酵母自激活活性的检测发现,Ta TDRL和Ta MYB103都具有自激活活性。通过亚细胞定位和共定位实验分析,二者均定位在细胞核中,具有转录因子的特征。进行进化分析后发现,Ta TDRL基因在拟南芥中同源基因为At AMS（Arabidopsis thaliana,ABORTED MICROSPORES）,水稻中为Os TDR（Oryza sativa,TAPETUM DEGENERATION RETARDATION）...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
小麦花药发育分期（Browneetal.2018）
拟南芥和水稻的花粉壁形态分析（AriizumiandToriyama2011）
第一章文献综述5图1-3拟南芥与水稻的花粉外壁发育示意图（Shietal.2015）Fig.1-3SchematicmodelofpollenexinedevelopmentinArabidopsisandrice当水稻和拟南芥中的A6基因（编码β-1,3-葡聚糖酶）功能缺陷时，胼胝质降解发生异常（ZinklandPreuss2000;Nishikawaetal.2005）。拟南芥CALLOSESYNTHETASE5（CalS5）基因编码一个胼胝质合成酶，直接催化四分体时期小胞子外围的胼胝质壁的形成（VermaandHong2001;Dongetal.2005）。相关研究发现，clas5突变体没有完整的外壁结构，致使绒毡层中合成的孢粉素无法正确沉积在花粉壁表面，由此说明CalS5在花粉外壁的形成和孢粉素的沉积发挥着重要的作用（ZinklandPreuss2000;Dongetal.2005;Nishikawaetal.2005）。AUXINRESPONSEFACTOR17（ARF17），是一个生长素响应因子，它的突变体花粉壁表现出异常的纹路，绒毡层及花粉外壁的发育也受到了极大的影响（Paxsonetal.2001）。这也表明花粉壁的发育与生长素的信号密切相关。当胼胝质壁形成后，初生外壁开始发育，在其形成过程中，有许多基因参与其中（Paxsonetal.1997;Rheeetal.1998;Paxsonetal.2001）。拟南芥突变体dex1初生外壁发育延迟，其花粉外壁无法形成前体柱状层，因此导致孢粉素合成后无法在正确的位置进行沉积（Paxsonetal.1997）。拟南芥NEF1基因功能缺失后，形成的初生外壁没有前体柱状层。在nef1突变体中孢粉素合成虽然正常，但其不能沉积在初生外壁上，只能无规律地堆积在花药腔室中（Ariizumietal.2004）。RUPTUREDPOLLENGRAIN1（RPG1）基因编码一个质膜蛋白参与花粉外壁的形成，其突变体rpg1花粉外壁形态异常，孢粉素混乱地堆积在花粉的表面（Guanetal.2008）。同时也有研究表明HACKLYMICROSPORE（HKM）基因在花粉初生外壁中发挥着重要的作用（A
【参考文献】：
期刊论文
[1]杂交水稻和杂交小麦的选育（1960—2000年）——面向国民经济主战场的新中国农业科技[J]. 朱冠楠,曹幸穗. 中国科学院院刊. 2019(09)
[2]雄性不育中花粉壁的研究进展[J]. 张江江,常丽,赵立宁,李德芳. 生物技术通报. 2019(06)
[3]小麦基因组研究现状与展望[J]. 傅向东,刘倩,李振声,张爱民,凌宏清,童依平,刘志勇. 中国科学院院刊. 2018(09)
[4]禾本科植物雄性不育遗传机制与利用[J]. 高金玉,韩冰,杨晓虹,白音德力格尔,李天亮,杨才. 北方农业学报. 2017(01)
[5]超级杂交稻研究进展[J]. 吴俊,邓启云,袁定阳,齐绍武. 科学通报. 2016(35)
[6]植物细胞核雄性不育基因研究进展[J]. 杨莉芳,刁现民. 植物遗传资源学报. 2013(06)
[7]杂交水稻新品种健优388的选育[J]. 甘雨,龚德华,杨占烈,贾先勇,向关伦,黄宗洪,潘建慧. 贵州农业科学. 2012(01)
[8]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)
[9]OsMYB103 is required for rice anther development by regulating tapetum development and exine formation[J]. ZHANG Sen,FANG ZiJun,ZHU Jun,GAO JuFang & YANG ZhongNan College of Life and Environment Sciences,Shanghai Normal University,Shanghai 200234,China. Chinese Science Bulletin. 2010(29)
[10]木豆、苜蓿和大豆3种豆科作物杂种优势利用概述[J]. 孙寰,张井勇,王玉民,赵丽梅. 中国农业科学. 2009(05)
博士论文
[1]拟南芥转录因子MS188调控孢粉素合成基因表达的研究[D]. 王科.上海师范大学 2018
[2]白菜花粉壁发育相关基因的表达分析与功能验证[D]. 刘金龙.浙江大学 2013
硕士论文
[1]水稻花粉外壁孢粉素沉积相关基因DPW3（Defective Pollen Wall3）的克隆和功能分析[D]. 杨柳.华东师范大学 2016
[2]小麦生理型雄性不育花药绒毡层和孢粉素变化与RAFTIN1基因表达的关联分析[D]. 盛英.西北农林科技大学 2011
本文编号：3551199
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
小麦花药发育分期（Browneetal.2018）
拟南芥和水稻的花粉壁形态分析（AriizumiandToriyama2011）
第一章文献综述5图1-3拟南芥与水稻的花粉外壁发育示意图（Shietal.2015）Fig.1-3SchematicmodelofpollenexinedevelopmentinArabidopsisandrice当水稻和拟南芥中的A6基因（编码β-1,3-葡聚糖酶）功能缺陷时，胼胝质降解发生异常（ZinklandPreuss2000;Nishikawaetal.2005）。拟南芥CALLOSESYNTHETASE5（CalS5）基因编码一个胼胝质合成酶，直接催化四分体时期小胞子外围的胼胝质壁的形成（VermaandHong2001;Dongetal.2005）。相关研究发现，clas5突变体没有完整的外壁结构，致使绒毡层中合成的孢粉素无法正确沉积在花粉壁表面，由此说明CalS5在花粉外壁的形成和孢粉素的沉积发挥着重要的作用（ZinklandPreuss2000;Dongetal.2005;Nishikawaetal.2005）。AUXINRESPONSEFACTOR17（ARF17），是一个生长素响应因子，它的突变体花粉壁表现出异常的纹路，绒毡层及花粉外壁的发育也受到了极大的影响（Paxsonetal.2001）。这也表明花粉壁的发育与生长素的信号密切相关。当胼胝质壁形成后，初生外壁开始发育，在其形成过程中，有许多基因参与其中（Paxsonetal.1997;Rheeetal.1998;Paxsonetal.2001）。拟南芥突变体dex1初生外壁发育延迟，其花粉外壁无法形成前体柱状层，因此导致孢粉素合成后无法在正确的位置进行沉积（Paxsonetal.1997）。拟南芥NEF1基因功能缺失后，形成的初生外壁没有前体柱状层。在nef1突变体中孢粉素合成虽然正常，但其不能沉积在初生外壁上，只能无规律地堆积在花药腔室中（Ariizumietal.2004）。RUPTUREDPOLLENGRAIN1（RPG1）基因编码一个质膜蛋白参与花粉外壁的形成，其突变体rpg1花粉外壁形态异常，孢粉素混乱地堆积在花粉的表面（Guanetal.2008）。同时也有研究表明HACKLYMICROSPORE（HKM）基因在花粉初生外壁中发挥着重要的作用（A
【参考文献】：
期刊论文
[1]杂交水稻和杂交小麦的选育（1960—2000年）——面向国民经济主战场的新中国农业科技[J]. 朱冠楠,曹幸穗. 中国科学院院刊. 2019(09)
[2]雄性不育中花粉壁的研究进展[J]. 张江江,常丽,赵立宁,李德芳. 生物技术通报. 2019(06)
[3]小麦基因组研究现状与展望[J]. 傅向东,刘倩,李振声,张爱民,凌宏清,童依平,刘志勇. 中国科学院院刊. 2018(09)
[4]禾本科植物雄性不育遗传机制与利用[J]. 高金玉,韩冰,杨晓虹,白音德力格尔,李天亮,杨才. 北方农业学报. 2017(01)
[5]超级杂交稻研究进展[J]. 吴俊,邓启云,袁定阳,齐绍武. 科学通报. 2016(35)
[6]植物细胞核雄性不育基因研究进展[J]. 杨莉芳,刁现民. 植物遗传资源学报. 2013(06)
[7]杂交水稻新品种健优388的选育[J]. 甘雨,龚德华,杨占烈,贾先勇,向关伦,黄宗洪,潘建慧. 贵州农业科学. 2012(01)
[8]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)
[9]OsMYB103 is required for rice anther development by regulating tapetum development and exine formation[J]. ZHANG Sen,FANG ZiJun,ZHU Jun,GAO JuFang & YANG ZhongNan College of Life and Environment Sciences,Shanghai Normal University,Shanghai 200234,China. Chinese Science Bulletin. 2010(29)
[10]木豆、苜蓿和大豆3种豆科作物杂种优势利用概述[J]. 孙寰,张井勇,王玉民,赵丽梅. 中国农业科学. 2009(05)
博士论文
[1]拟南芥转录因子MS188调控孢粉素合成基因表达的研究[D]. 王科.上海师范大学 2018
[2]白菜花粉壁发育相关基因的表达分析与功能验证[D]. 刘金龙.浙江大学 2013
硕士论文
[1]水稻花粉外壁孢粉素沉积相关基因DPW3（Defective Pollen Wall3）的克隆和功能分析[D]. 杨柳.华东师范大学 2016
[2]小麦生理型雄性不育花药绒毡层和孢粉素变化与RAFTIN1基因表达的关联分析[D]. 盛英.西北农林科技大学 2011
本文编号：3551199
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