拟南芥ASNAP在有性生殖中的功能分析
发布时间：2021-01-25 08:28
有性生殖对于植物生存繁衍至关重要。配子体发育是植物繁衍的前提,其研究不仅有助于理解某些基本的生物学问题,而且能够在提高作物粮食产量等方面发挥作用。真核细胞（包括植物细胞）内囊泡运输途径介导细胞内膜系统间蛋白质和脂类等物质的分选和运输,已有大量研究表明该途径的破坏会影响植物有性生殖过程。囊泡运输过程的最后一步,即囊泡携带货物接近靶膜时,R-SNARE和三个Q-SNARE形成复合体介导囊泡与靶膜融合,之后SNARE需要解聚然后可以循环使用。在动物和酵母中,N-乙基顺丁烯二酰亚胺敏感融合蛋白（NSF）与可溶性的NSF附着蛋白（α-SNAP）共同参与SNARE复合体的解聚,α-SNAP缺失严重影响动物的生殖繁衍。植物中存在α-SNAP的同源蛋白质,但其功能尚不清楚。本研究中,我们鉴定出拟南芥中α-SNAP的同源蛋白,简称为ASNAP,并对其功能进行了反向遗传学研究,本论文的主要结果和结论如下:（1）ASNAP为组成型表达基因通过qPCR检测以及ASNAP genomic驱动GUS报告基因,发现其在拟南芥中的叶片、花序、花粉、胚珠、小苗等各个组织中都表达,说明ASNAP为组成型表达基因。（2）A...
【文章来源】： 刘菲 山东农业大学
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
拟南芥雄配子体的发育过程（McCormick,2004）
2004）。大孢子发生过程主要是三个大事件，分为大孢子母细胞形成、减数分裂产生单倍体大孢子和大孢子的选择（DrewsandKoltunow,2011）。在雌蕊中，大孢子母细胞形成的第一步是胚珠原基的形成，来自内部组织的单个细胞（称为珠心细胞）被指定为“原始细胞”，它扩大并分化为大孢子母细胞（MegasporeMotherCell，MMC）（Casellietal.,2019）。MMC经过减数分裂产生4个单倍体细胞。4个单倍体细胞面临选择，只有一个大孢子发育成为功能大孢子（FunctionalMegaspore，FM）（YadegariandDrews,2004），其余3个发生程序性细胞死亡，如图1-2所示。图1-2拟南芥大孢子发生过程（DrewsandKoltunow,2011）Fig.1-2MegasporogenesisinArabidopsis之后进入雌配子体形成的过程，雌配子体形成过程也包含有三个大事件：三次连续的无胞质分裂的有丝分裂、细胞核的细胞化和细胞分化。功能大孢子体积逐渐增大，经历两次无胞质分裂的有丝分裂，形成一个四核共存的细胞，并且伴随着中央大液泡的出现，同时每一极有两个核的存在。在第三次有丝分裂时，在姐妹细胞核和非姐妹细胞核之间形成了细胞板，这是细胞核的细胞化的开始。雌配子体细胞很快被细胞壁完全包围。在细胞化过程中，伴随着核的迁移及融合过程，其中两个称为极核的细胞核的核迁移，构成中央细胞核，会进一步分化形成中央细胞，其占据胚囊的大部分并含有一个大的中央液泡。在珠孔端会有三个核，分化为一个卵细胞和两个助细胞。合点端的三个核形成反足细胞（图1-3所示）。中央细胞继承了两个相同的单倍体细胞核，因此是二倍体，其他细胞都遗传了单倍体细胞核最终形成一个成熟的胚囊结构（Pagnussat,2005;SundaresanandAlandete-Saez,2010;DrewsandKoltunow,2011）。
拟南芥ASNAP在有性生殖中的功能分析8图1-3拟南芥雌配子体发育过程示意图（DrewsandKoltunow,2011）Fig.1-3SchematicofArabidopsisfemalegametophytedevelopment1.1.2双受精过程受精通常指的是单倍体配子的融合，以启动新的二倍体生物体的发育。动物与植物的生殖方式存在着千差万别，被子植物的生殖方式非常复杂。在进化过程中，开花植物演化出一种独特的生殖过程，即为双受精（Hamamuraetal.,2011;Dresselhausetal.,2016）。被子植物的双受精过程受到大量基因复杂而精细的调控，才能保证精细胞与卵细胞的顺利结合，保证植物正常的生殖发育。当开花植物开花后，花药会发生开裂，能够使花粉散落。当花粉粒落在柱头上，需要粘附在乳突细胞上，柱头会为花粉提供水帮助花粉快速水合，花粉迅速吸水膨胀萌发出花粉管，花粉管向下生长穿过柱头进入花柱（DresselhausandFranklin-Tong,2013）。与此同时，胚珠会释放信号吸引花粉管转向，使花粉管发生珠柄导向生长，之后会再进行珠孔导向生长，使花粉管能够通过珠孔进入到胚珠内部。花粉管到达雌配子体后，通过与助细胞相互作用后，花粉管继续沿着或围绕着助细胞生长，向中央细胞方向延伸，之后花粉管发生爆裂并释放其内容物，包括两个精子细胞，两个精细胞分别会与卵细胞和中央细胞结合，最终发育成胚和胚乳，与此同时珠孔端的两个助细胞会发生降解，从而完成开花植物的双受精的过程（MartonandDresselhaus,2010;SprunckandDresselhaus,2015;Dresselhausetal.,2016）。在被子植物的双受精过程中，花粉管接收到胚珠释放的吸引信号沿着珠柄导向和珠孔导向生长，每个胚珠中只能有一个花粉管能够进入。进入到珠孔后，珠孔端的两
本文编号：2998910
【文章来源】： 刘菲 山东农业大学
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
拟南芥雄配子体的发育过程（McCormick,2004）
2004）。大孢子发生过程主要是三个大事件，分为大孢子母细胞形成、减数分裂产生单倍体大孢子和大孢子的选择（DrewsandKoltunow,2011）。在雌蕊中，大孢子母细胞形成的第一步是胚珠原基的形成，来自内部组织的单个细胞（称为珠心细胞）被指定为“原始细胞”，它扩大并分化为大孢子母细胞（MegasporeMotherCell，MMC）（Casellietal.,2019）。MMC经过减数分裂产生4个单倍体细胞。4个单倍体细胞面临选择，只有一个大孢子发育成为功能大孢子（FunctionalMegaspore，FM）（YadegariandDrews,2004），其余3个发生程序性细胞死亡，如图1-2所示。图1-2拟南芥大孢子发生过程（DrewsandKoltunow,2011）Fig.1-2MegasporogenesisinArabidopsis之后进入雌配子体形成的过程，雌配子体形成过程也包含有三个大事件：三次连续的无胞质分裂的有丝分裂、细胞核的细胞化和细胞分化。功能大孢子体积逐渐增大，经历两次无胞质分裂的有丝分裂，形成一个四核共存的细胞，并且伴随着中央大液泡的出现，同时每一极有两个核的存在。在第三次有丝分裂时，在姐妹细胞核和非姐妹细胞核之间形成了细胞板，这是细胞核的细胞化的开始。雌配子体细胞很快被细胞壁完全包围。在细胞化过程中，伴随着核的迁移及融合过程，其中两个称为极核的细胞核的核迁移，构成中央细胞核，会进一步分化形成中央细胞，其占据胚囊的大部分并含有一个大的中央液泡。在珠孔端会有三个核，分化为一个卵细胞和两个助细胞。合点端的三个核形成反足细胞（图1-3所示）。中央细胞继承了两个相同的单倍体细胞核，因此是二倍体，其他细胞都遗传了单倍体细胞核最终形成一个成熟的胚囊结构（Pagnussat,2005;SundaresanandAlandete-Saez,2010;DrewsandKoltunow,2011）。
拟南芥ASNAP在有性生殖中的功能分析8图1-3拟南芥雌配子体发育过程示意图（DrewsandKoltunow,2011）Fig.1-3SchematicofArabidopsisfemalegametophytedevelopment1.1.2双受精过程受精通常指的是单倍体配子的融合，以启动新的二倍体生物体的发育。动物与植物的生殖方式存在着千差万别，被子植物的生殖方式非常复杂。在进化过程中，开花植物演化出一种独特的生殖过程，即为双受精（Hamamuraetal.,2011;Dresselhausetal.,2016）。被子植物的双受精过程受到大量基因复杂而精细的调控，才能保证精细胞与卵细胞的顺利结合，保证植物正常的生殖发育。当开花植物开花后，花药会发生开裂，能够使花粉散落。当花粉粒落在柱头上，需要粘附在乳突细胞上，柱头会为花粉提供水帮助花粉快速水合，花粉迅速吸水膨胀萌发出花粉管，花粉管向下生长穿过柱头进入花柱（DresselhausandFranklin-Tong,2013）。与此同时，胚珠会释放信号吸引花粉管转向，使花粉管发生珠柄导向生长，之后会再进行珠孔导向生长，使花粉管能够通过珠孔进入到胚珠内部。花粉管到达雌配子体后，通过与助细胞相互作用后，花粉管继续沿着或围绕着助细胞生长，向中央细胞方向延伸，之后花粉管发生爆裂并释放其内容物，包括两个精子细胞，两个精细胞分别会与卵细胞和中央细胞结合，最终发育成胚和胚乳，与此同时珠孔端的两个助细胞会发生降解，从而完成开花植物的双受精的过程（MartonandDresselhaus,2010;SprunckandDresselhaus,2015;Dresselhausetal.,2016）。在被子植物的双受精过程中，花粉管接收到胚珠释放的吸引信号沿着珠柄导向和珠孔导向生长，每个胚珠中只能有一个花粉管能够进入。进入到珠孔后，珠孔端的两
本文编号：2998910
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/2998910.html
