microRNA 167基因在母系控制胚胎和种子发育中的重要作用
发布时间：2021-02-28 03:07
母体细胞对胚胎、胚乳和种子的正常发育起着至关重要的作用。母体效应基因的获得及确定需同时结合表型观察和遗传分析,导致目前已确定的母体效应基因非常少。microRNA可以通过剪切与其碱基互补配对的靶基因的mRNA行使转录后调控作用。我们使用CRISPR/Cas9基因编辑技术完全敲除了拟南芥MIR167基因家族的四个成员:MIR167A,MIR167B,MIR167C和MIR167D。前人研究表明miR167靶基因为ARF6和ARF8,我们发现mir167a突变体在花药开裂,胚珠发育和种子形成过程均存在缺陷,该表型与过量表达ARF6和ARF8的转基因植株的缺陷非常相似。将野生型植株的花粉授予到mir167a突变体的柱头将形成干瘪皱缩的种子,种子内的胚胎发育出现明显缺陷。围绕胚胎发育缺陷,我们展开遗传分析并发现当种皮的基因型为mir167a+/+和mir167a+/-时,不论胚胎及胚乳的基因型是何种组成（即便胚胎的基因组成是mir167a-/-,胚乳的基因组成是mir167a-/-/-）,胚胎及种子均可正常发育;当种皮的基因型为mir167a-/-时,胚胎发育便会出现明显缺陷,无法形成正常种子...
【文章来源】：上海师范大学上海市
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２七细胞拟南芥雌酉己子体引自（Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎ?ｅｆ?ａ７．，１９９７）??
器官扩张和种子成熟发生在受精后５－２４天，胚胎通过线性和弯曲的子叶阶段??从心脏阶段进入成熟的绿色阶段，胚乳经历核内复制，然后是程序性细胞死亡［２５］。??胚胎开始形成子叶并进入心形胚期，胚乳细胞化也同时进行（图１－５，?ｈ）?［２火细??胞分裂和扩大导致子叶和轴的大小增加，并且胚胎进入鱼雷胚期（图１－５，?ｉ）ｌ２５］。??胚胎子叶形状呈线性，一旦胚乳细胞化完成，就会发生核内复制（图１－５，?ｊ）?１２５］。??成熟种ｆ完全被胚胎完全占据，肿胎被称为糊粉（ａｌｅｕ）的胚乳表皮Ｗ包１丨；１，成??熟胚由子叶（ｃｏｔｙ），茎尖分生组织（ＳＡＭ）和根顶端分生组织（ｍｉ）组成，种??予被种皮（ｓｃ）包围，人量的储存蛋白质和油脂积累，到这个阶段结束时，种子??脱水，ＲＮＡ和蛋白质合成停止，胚胎进入休眠期（图１－５，?ｋ）?［２５］。??ｎ?Ｐ?Ｐ?＇ｆ?°??图１－５拟南芥种子发育阶段图引自（Ａｇａｒｗａｌ?ｅｆ沒７．，?２０１１）??ｚｙ
胚胎发育从径向转变到双侧对称｜３Ｚ３８１，胚胎将直接从胚乳中摄取营养物，胚柄将??退化１３９１。伴随着胚柄介导的胚胎发育供给转变为胚胎本身从周围的胚乳中摄取??蔗糖，胚乳将经历重要的发肓转变并细胞化（图１－６）。不能进行胚乳细胞化的胚??乳缺陷的突变体?ＦＥＲＴＩＬＩＺＡＴＩＯＮ?ＩＮＤＥＰＥＮＤＥＮＴ?ＳＥＥＤ?ＰＯＬＹＣＯＭＢ??ＣＯＭＰＬＥＸ２２（ＦＩＳ－ＰＲＣ２）己证明胚乳细胞化对于胚胎的生存能力是重要的。缺??乏ＦＩＳ－ＰＲＣ２功能的种子发育中止，含有发育停滞在心形胚期的胚胎１４（）４。在体??外培养解剖出来的胚胎可以避免胚胎发育停滞，说明胚乳细胞化失败可能导致胚??胎发育停滞［４３１。??（ａ）?Ｂｅｆｏｒｅ?（ｂ）?Ａｆｔｅｒ?（ｃ）?Ｄｅｆｅｃｔ?ｉｎ??ｅｎｄｏｓｐｅｒｍ?ｃｅｌｌｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ?ｅｎｄｏｓｐｅｒｍ?ｃｅｌｌｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ?ｅｎｄｏｓｐｅｒｍ?ｃｅｌｌｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ??ｆｉｓ２?ｐａｔｅｒｎａｌ?ｅｘｃｅｓｓ??／＇Ｖ?Ｉ＇??＾?％?＾??Ｃ?ｊｉｅｒｉｌ?Ｏｐｉｎｉｏｎ?ｉｒ?Ｐｌａｎｔ?Ｂｉｏｌｏｇｙ??图１－６胚胎存活对胚乳细胞化的依赖性引自（Ｐｌａｃｅｔｔｅ?ｅｆ?ａ／．，?２０１４）??通过初皮部向种子提供蔗糖。蔗糖在种子的外种皮中运输到住内种皮和胚乳中（红色箭头ｋ??ｓｃ，种皮；ｃｖ，中央液泡；Ｓｕｅ，蔗糖。黑色圆圈代表细胞核。小红线代表蔗糖转运蛋白＾??１０
【参考文献】：
期刊论文
[1]Plant fertility defects induced by the enhanced expression of microRNA167[J]. Peng Ru~1 Lin Xu~1 Hong Ma~(2,3) Hai Huang~(1,2) ~1National Laboratory of Plant Molecular Genetics,Shanghai Institute of Plant Physiology and Ecology,Shanghai Institute for Biological Sciences,300 Fenglin Road,Shanghai 200032,China;~2SIBS-SJTU-PSU Joint Center for Life Sciences,Shanghai Institute of Plant Physiology and Ecologgy,Shanghai Institute for Biological Sciences,300 Fenglin Road,Shanghai 200032,China;~3Department of Biology and the Huck Institute for the Life Sciences,The Pennsylvania State University,University Park,PA 16802,USA. Cell Research. 2006(05)
本文编号：3055219
【文章来源】：上海师范大学上海市
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２七细胞拟南芥雌酉己子体引自（Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎ?ｅｆ?ａ７．，１９９７）??
器官扩张和种子成熟发生在受精后５－２４天，胚胎通过线性和弯曲的子叶阶段??从心脏阶段进入成熟的绿色阶段，胚乳经历核内复制，然后是程序性细胞死亡［２５］。??胚胎开始形成子叶并进入心形胚期，胚乳细胞化也同时进行（图１－５，?ｈ）?［２火细??胞分裂和扩大导致子叶和轴的大小增加，并且胚胎进入鱼雷胚期（图１－５，?ｉ）ｌ２５］。??胚胎子叶形状呈线性，一旦胚乳细胞化完成，就会发生核内复制（图１－５，?ｊ）?１２５］。??成熟种ｆ完全被胚胎完全占据，肿胎被称为糊粉（ａｌｅｕ）的胚乳表皮Ｗ包１丨；１，成??熟胚由子叶（ｃｏｔｙ），茎尖分生组织（ＳＡＭ）和根顶端分生组织（ｍｉ）组成，种??予被种皮（ｓｃ）包围，人量的储存蛋白质和油脂积累，到这个阶段结束时，种子??脱水，ＲＮＡ和蛋白质合成停止，胚胎进入休眠期（图１－５，?ｋ）?［２５］。??ｎ?Ｐ?Ｐ?＇ｆ?°??图１－５拟南芥种子发育阶段图引自（Ａｇａｒｗａｌ?ｅｆ沒７．，?２０１１）??ｚｙ
胚胎发育从径向转变到双侧对称｜３Ｚ３８１，胚胎将直接从胚乳中摄取营养物，胚柄将??退化１３９１。伴随着胚柄介导的胚胎发育供给转变为胚胎本身从周围的胚乳中摄取??蔗糖，胚乳将经历重要的发肓转变并细胞化（图１－６）。不能进行胚乳细胞化的胚??乳缺陷的突变体?ＦＥＲＴＩＬＩＺＡＴＩＯＮ?ＩＮＤＥＰＥＮＤＥＮＴ?ＳＥＥＤ?ＰＯＬＹＣＯＭＢ??ＣＯＭＰＬＥＸ２２（ＦＩＳ－ＰＲＣ２）己证明胚乳细胞化对于胚胎的生存能力是重要的。缺??乏ＦＩＳ－ＰＲＣ２功能的种子发育中止，含有发育停滞在心形胚期的胚胎１４（）４。在体??外培养解剖出来的胚胎可以避免胚胎发育停滞，说明胚乳细胞化失败可能导致胚??胎发育停滞［４３１。??（ａ）?Ｂｅｆｏｒｅ?（ｂ）?Ａｆｔｅｒ?（ｃ）?Ｄｅｆｅｃｔ?ｉｎ??ｅｎｄｏｓｐｅｒｍ?ｃｅｌｌｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ?ｅｎｄｏｓｐｅｒｍ?ｃｅｌｌｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ?ｅｎｄｏｓｐｅｒｍ?ｃｅｌｌｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ??ｆｉｓ２?ｐａｔｅｒｎａｌ?ｅｘｃｅｓｓ??／＇Ｖ?Ｉ＇??＾?％?＾??Ｃ?ｊｉｅｒｉｌ?Ｏｐｉｎｉｏｎ?ｉｒ?Ｐｌａｎｔ?Ｂｉｏｌｏｇｙ??图１－６胚胎存活对胚乳细胞化的依赖性引自（Ｐｌａｃｅｔｔｅ?ｅｆ?ａ／．，?２０１４）??通过初皮部向种子提供蔗糖。蔗糖在种子的外种皮中运输到住内种皮和胚乳中（红色箭头ｋ??ｓｃ，种皮；ｃｖ，中央液泡；Ｓｕｅ，蔗糖。黑色圆圈代表细胞核。小红线代表蔗糖转运蛋白＾??１０
【参考文献】：
期刊论文
[1]Plant fertility defects induced by the enhanced expression of microRNA167[J]. Peng Ru~1 Lin Xu~1 Hong Ma~(2,3) Hai Huang~(1,2) ~1National Laboratory of Plant Molecular Genetics,Shanghai Institute of Plant Physiology and Ecology,Shanghai Institute for Biological Sciences,300 Fenglin Road,Shanghai 200032,China;~2SIBS-SJTU-PSU Joint Center for Life Sciences,Shanghai Institute of Plant Physiology and Ecologgy,Shanghai Institute for Biological Sciences,300 Fenglin Road,Shanghai 200032,China;~3Department of Biology and the Huck Institute for the Life Sciences,The Pennsylvania State University,University Park,PA 16802,USA. Cell Research. 2006(05)
本文编号：3055219
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