拟南芥HEN1调控胚珠发育的分子机理研究
发布时间：2020-07-27 12:02
【摘要】：有性生殖作为植物整个生命周期的关键环节,对于植物后代的繁衍和世代交替的发生至关重要。以模式植物拟南芥为例,植物的有性生殖过程大致可以分为雌雄生殖器官的形成、受精和胚胎发生三个阶段。胚珠作为植物主要雌性生殖器官,是受精发生的场所,因此受到人们的广泛关注。近年来,高通量数据表明microRNA作为一种重要的调控因子在胚珠发育过程中发挥着重要作用。此外已有报道表明与microRNA的产生相关的蛋白AGO9和DCL1分别参与调控功能大孢子的形成和珠被的发育。但microRNA加工途径中的其他成员在有性生殖方面的功能尚未报道。本论文利用反向遗传学手段进行研究,研究数据表明HEN1通过miR167负调控ARF6和ARF8参与调控胚珠发育。本论文的实验结果和主要结论如下:(1)hen1-8雌雄配子体传代率正常已有研究表明HEN1突变后导致角果结实率降低,但并未对该表型做详细分析。因此,我们首先对hen1-8进行角果分析,结果发现hen1-8的结实率只有25%左右,而其杂合体结实率正常。此外,杂合突变体与野生型正反交分离比正常。这些结果表明hen1-8雌雄配子体均能够正常传代。(2)hen1-8珠被发育异常为了探究hen1-8的雌、雄性孢子体哪一方出现异常,我们将野生型和hen1-8互交,结果发现当hen1-8作父本时,结实率正常;而当hen1-8作母本时,结实率只有55%,表明hen1-8的雌性孢子体异常。为了研究hen1-8胚珠在哪一发育时期开始出现异常,我们做了光切实验;结果发现hen1-8胚珠发育早期正常,而当发育至3-I期时,珠被出现了明显的发育滞后的现象,表明HEN1突变后影响胚珠珠被的发育。(3)hen1-8胚珠对花粉管的吸引能力降低我们将转基因材料Pro_(Lat52):GUS花粉授粉hen1-8雌蕊,授粉12 h后染色观察胚珠对花粉管的吸引情况。结果显示,野生型中有81.1%左右的胚珠吸引了花粉管,而突变体中只有47.4%左右;48 h的苯胺蓝染色结果显示野生型和hen1-8中受精后发育的胚珠比例分别为96.6%和56.5%。这些结果表明HEN1突变后胚珠对花粉管的吸引能力降低,进而导致育性降低。(4)HEN1负调控ARF6和ARF8的表达已有的研究表明miR167通过调控ARF6和ARF8的表达进而影响胚珠发育,而miR167又受到HEN1的调控。因此我们检测了hen1-8胚珠中ARF6和ARF8的表达水平,发现二者均有显著升高,且原位杂交结果显示ARF6和ARF8在hen1-8成熟胚珠中均出现了异位表达的现象,表明HEN1通过miR167负调控ARF6和ARF8的表达进而调控胚珠发育。
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q943.2
【图文】：
拟南芥 HEN1 调控胚珠发育的分子机理研究释放后（第 8 期）再经过两次有丝分裂形成了包含两个精核和一个营养核的三核花粉粒（第 9-12 期），在这期间伴随着中层和绒毡层的降解，以为花粉发育提供所必需的营养物质；在第 13 期，花药开裂释放出成熟的花粉粒；随着成熟花粉的释放，花药逐渐衰老和脱落（第 14 期）（Goldberg et al., 1993；Sanders et al., 1999；Brownfield et al., 2009）。
8图 1-2 拟南芥雌配子体发育（Chevalier et al., 2011）Fig. 1-2 Female gametophyte devolopment in Arabidopsis珠发育的调控机制珠作为植物最为重要的生殖器官之一，其整个发育过程从胚珠的起始到雌在时空上受到精确而复杂的调控。具体哪些基因参与调控胚珠的发育以及通过哪些信号途径发挥功能的，已成为了近些年的研究热点。通过广泛而
3 拟南芥双受精过程（改编自 Dresselhaus and Franklin-Tong, Fig.1-3 Double fertilization process in Arabidopsis控植物生长发育过程NHANCER1）作为 miRNA 和 siRNA 的 3’末端究发现其同源蛋白在动物和一部分细菌中广；Yu et al., 2006；Huang et al., 2009）。结构生功能结构域：dsRBD1、LCD、dsRBD2、PLD底物双链小 RNA，其中两个 dsRBD 结构域和的特异性取决于 MTase 和 LCD 结构域之间的g2+的催化，如图 1-5（Huang et al., 2009）。由 合成加工过程中非常关键的一步，被甲基化的的降解和 3’末端尿苷化介导的降解，因此 H拟南芥中绝大部分 miRNA 均受到 HEN1 的调
本文编号：2771825
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q943.2
【图文】：
拟南芥 HEN1 调控胚珠发育的分子机理研究释放后（第 8 期）再经过两次有丝分裂形成了包含两个精核和一个营养核的三核花粉粒（第 9-12 期），在这期间伴随着中层和绒毡层的降解，以为花粉发育提供所必需的营养物质；在第 13 期，花药开裂释放出成熟的花粉粒；随着成熟花粉的释放，花药逐渐衰老和脱落（第 14 期）（Goldberg et al., 1993；Sanders et al., 1999；Brownfield et al., 2009）。
8图 1-2 拟南芥雌配子体发育（Chevalier et al., 2011）Fig. 1-2 Female gametophyte devolopment in Arabidopsis珠发育的调控机制珠作为植物最为重要的生殖器官之一，其整个发育过程从胚珠的起始到雌在时空上受到精确而复杂的调控。具体哪些基因参与调控胚珠的发育以及通过哪些信号途径发挥功能的，已成为了近些年的研究热点。通过广泛而
3 拟南芥双受精过程（改编自 Dresselhaus and Franklin-Tong, Fig.1-3 Double fertilization process in Arabidopsis控植物生长发育过程NHANCER1）作为 miRNA 和 siRNA 的 3’末端究发现其同源蛋白在动物和一部分细菌中广；Yu et al., 2006；Huang et al., 2009）。结构生功能结构域：dsRBD1、LCD、dsRBD2、PLD底物双链小 RNA，其中两个 dsRBD 结构域和的特异性取决于 MTase 和 LCD 结构域之间的g2+的催化，如图 1-5（Huang et al., 2009）。由 合成加工过程中非常关键的一步，被甲基化的的降解和 3’末端尿苷化介导的降解，因此 H拟南芥中绝大部分 miRNA 均受到 HEN1 的调
【参考文献】
相关期刊论文 前1条
1 宿红艳,王磊,张宪省;胚珠发育的分子机理[J];植物学通报;2005年04期
本文编号：2771825
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