拟南芥CML25调控花粉萌发及花粉管生长的机理研究

发布时间：2024-06-28 05:50

　　花粉正常萌发和花粉管快速极性生长是保证被子植物顺利进行双受精并完成其生活史的关键,但其中具体的分子调节机制并不完全清楚。已有研究表明,Ca2+作为植物细胞普遍存在的第二信使,也同样是花粉萌发和花粉管生长必须的调控因子,这预示着Ca2+信号相关的信号通路对于花粉萌发和花粉管生长至关重要,但是Ca2+下游参与调控这些生理过程的具体分子机制和信号转导途径,到目前仍所知甚少。Ca2+作为胞内第二信使,可以被具有EF-手型结构(EF-hand motif) Ca2+结合区域的钙感受蛋白结合,后者在结合Ca2+后蛋白构象发生改变,进而将Ca2+信号传递下去,钙调素类似蛋白(Calmodulin Like Protein; CML)家族即是钙感受蛋白的重要组成成员。CML是植物细胞中特有的钙感受蛋白,在拟南芥中有50个成员,与钙调素蛋白有一定序列相似性,但家族中绝大多数成员的生理功能未知。通过对基因芯片数据进行分析,发现CML25在拟南芥花粉及花粉管中大量且特异的表达,预示着该基因在调控花粉萌发及花粉管生长过程中可能起着重要作用。因此,本论文以拟南芥Ca2+结合蛋白CML25作为研究对象,详细探讨其...

【文章页数】：133 页

【学位级别】：博士

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中文摘要
Abstract
英文缩写表
第一章 文献综述
    1 Ca²⁺在调控花粉萌发和花粉管极性生长中的作用
        1.1 Ca²⁺是花粉萌发和花粉管极性生长必须的调控因子
        1.2 Ca²⁺振荡和花粉管生长
        1.3 胞质Ca²⁺浓度梯度的形成和维持
        1.4 Ca²⁺与调控花粉萌发和花粉管生长的其它信号因子的关系
    2 植物钙信号感受蛋白在花粉萌发和花粉管生长中的作用
        2.1 CaM家族
        2.2 CDPK家族
        2.3 CBL-CIPK家族
        2.4 CML家族
    3 K⁺在花粉萌发和花粉管生长中的作用
        3.1 K⁺是维持花粉萌发和花粉管生长必须的因子
        3.2 Ca²⁺信号介导花粉管中K⁺通道活性的调控
    4 立题依据及研究内容
第二章 CML25参与调控花粉萌发及花粉管生长
    引言
    1 实验材料与方法
        1.1 实验材料
        1.2 常用培养基与溶液的配制
        1.3 实验方法
    2 结果与分析
        2.1 CML25基因编码的氨基酸序列分析
        2.2 CML25蛋白的原核表达及纯化
        2.3 CML25具有Ca²⁺结合活性
        2.4 CML25表达模式
        2.5 CML25是胞质表达定位的蛋白质
        2.6 CML25功能缺失突变体的获取及分子鉴定
        2.7 CML25正向调控花粉萌发和花粉管生长
    3 讨论
第三章 CML25参与调控花粉萌发和花粉管生长的作用机制
    引言
    1 实验材料与方法
        1.1 实验材料与试剂
        1.2 实验方法
    2 结果与分析
        2.1 cml25突变体花粉粒核发育正常
        2.2 胞外不同浓度的Ca²⁺对花粉萌发和花粉管生长的影响
        2.3 胞外不同浓度的K⁺对花粉萌发和花粉管生长的影响
        2.4 CML25的功能缺失改变了胞内Ca²⁺信号
        2.5 CML25介导Ca²⁺十对花粉和花粉管质膜内向K⁺通道的调控
    3 讨论
第四章 CML25可能的互作蛋白CIP1功能的初步探究
    引言
    1 实验材料与方法
        1.1 实验材料
        1.2 常用培养基与溶液的配制
        1.3 实验方法
    2 结果与分析
        2.1 3AT浓度筛选
        2.2 筛选酵母文库和蛋白互作性验证
        2.3 蛋白互作的双分子荧光互补(BiFC)验证
        2.4 CIP1是胞质表达定位蛋白质
        2.5 CIP1负调控花粉管生长
    3 讨论
总结
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3996518