拟南芥雄性不育突变体msll42 的遗传定位与功能分析

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一个拟南芥叶表皮细胞发育突变体的筛选及基因定位的开题报告

一个拟南芥叶表皮细胞发育突变体的筛选及基因定位的开题报告

一个拟南芥叶表皮细胞发育突变体的筛选及基因定位的开
题报告
题目:一个拟南芥叶表皮细胞发育突变体的筛选及基因定位
摘要:
拟南芥(Arabidopsis thaliana)是一种常用的模式植物,凭借其基因组完整和遗传转化容易等特点被广泛应用于植物遗传和分子生物学研究中。

本项目旨在筛选出一个拟南芥叶表皮细胞发育突变体,并利用基因定位技术确定其突变位点。

首先,将拟南芥野生型进行EMS(甲基磺酸乙酯)诱变,得到突变种群。

接着,从突变种群中筛选叶表皮细胞发育异常的个体采集其种子,并通过自交得到homozygote种子。

随后,将突变体进行苗期观察、表皮形态与构成分析,筛选出一个具有明显瑕疵的突变体。

通过对该突变体进行染色体手段的遗传分析,最终确定其为单一隐性突变。

最后,借助拟南芥基因组信息,以突变体的DNA为探针进行定位,利用PCR扩增和测序技术找出突变点所在的染色体和位置。

此外,还将对突变体的基因表达谱进行研究,从而确定其突变点的遗传机制和信号通路等等。

通过本项目的实验研究,将为拟南芥相关领域的研究提供一个新的突变体,同时还可以为植物基因定位和遗传分析提供新的方法。

拟南芥属植物分子遗传学和突变体筛选研究方法

拟南芥属植物分子遗传学和突变体筛选研究方法

拟南芥属植物分子遗传学和突变体筛选研究方法随着生物技术的快速发展,从分子到基因组层面的遗传研究已经成为许多生物学实验室的重要研究方向。

拟南芥(Arabidopsis thaliana)则是其中一种最常用的模式植物,它拥有许多基因遗传和发育过程的相似性,因此被广泛用于生物学研究。

本文将着重介绍拟南芥属植物分子遗传学和突变体筛选研究方法。

1. DNA转化和质粒构建在拟南芥基因研究中,DNA转化和质粒构建是十分重要的实验方法。

DNA转化即将外源DNA导入拟南芥细胞内,常使用的方法有冷冻处理法、电穿孔法等。

而质粒通常可以用于转化拟南芥细胞,以研究基因结构、调节元件、绿色荧光蛋白构建等。

2. 基因敲除基因敲除是在已知某个基因的功能和表达模式,并通过基因突变得以验证。

敲除分为生理性敲除和人工性敲除两种,其中后者可以通过质粒导入方法实现。

基因敲除在拟南芥遗传学研究中被广泛应用,可以探究基因对于生长发育过程的途径以及在各种逆境下的适应能力等。

3. 基因表达基因表达研究是在基因的各种调节元件上构建不同启动子,将被测量的基因与这些元件进行组合,从而研究基因表达的条件和模式。

例如通过全基因组转录组分析方法,可以了解到各种条件对基因表达的影响。

基因表达研究在植物逆境抗性和发育过程等方面都有广泛的应用。

4. 突变体筛选突变体是指基因序列中发生变异引起的表型重要变化,通常是由于自然或人为诱变引起。

突变体的筛选在拟南芥属植物分子遗传学中有着重要的地位。

目前已开发出几十种突变体筛选方法,包括靶向突变、随机诱变、胚乳培养及基因组分析等。

通过筛选突变体,我们可以了解到基因在植物生长发育中的重要性和相互间的关系。

5. 遗传交叉和构建突变遗传交叉是通过交叉杂交的方式寻找某一特定基因或显性性状的控制,以了解基因型和表型特征之间的关系。

而构建突变则是利用特定的载体将人工合成的单个核苷酸序列插入到目的基因中,从而创造特定的基因突变。

这些方法在研究基因调控途径、寻找新型基因等方面都有着重要的应用。

拟南芥的遗传研究和基因突变

拟南芥的遗传研究和基因突变
代谢组学分析
探究拟南芥在不同生长发育阶段和逆境条件下的代谢物变化规律, 揭示其代谢调控机制。
推动转化医学和精准农业发展
要点一
转化医学研究
利用拟南芥作为模式生物,研究人类 疾病的发病机制和药物作用靶点,为 转化医学提供理论支持。
要点二
精准农业应用
将拟南芥遗传研究成果应用于作物育 种和农业生产中,通过基因编辑、分 子标记辅助选择等技术手段,实现作 物精准育种和高效生产。同时,利用 拟南芥作为生物指示器,监测和评估 农业生态环境的健康状况。
拟南芥的遗传研究和基因
突变
汇报人:XX
2024-01-11
• 拟南芥概述 • 遗传研究方法与技术 • 基因突变类型与机制 • 拟南芥基因突变研究实例 • 遗传研究在农业领域应用 • 未来展望与挑战
01
拟南芥概述
生物学特性
形态特征
拟南芥是一种小型、多年生草本植物,具有典型的莲座叶丛和直立茎。其叶片呈长椭圆形,花朵为四瓣白色或淡紫色 ,果实为长角果。
且排水良好的环境中。
02Leabharlann 分布范围由于其适应性强,拟南芥现已广泛分布于全球各地,包括北美、南美、
非洲和大洋洲等地区。
03
生长条件
拟南芥对生长条件的要求并不严格,可以在多种土壤类型和温度条件下
生长。然而,为了获得最佳的生长效果,需要提供充足的光照和适中的
水分。
遗传背景与重要性
• 基因组特点:拟南芥的基因组相对较小且简单,约包含120Mbp的DNA序列 和大约25000个基因。这使得对其进行全基因组测序和分析相对容易。
研究植物在盐碱胁迫下 的生理生化反应和分子 机制,发掘耐盐碱相关 基因,通过遗传转化提 高作物的耐盐碱能力。

拟南芥的遗传与表观调控研究

拟南芥的遗传与表观调控研究

拟南芥的遗传与表观调控研究拟南芥是一种被广泛应用于基因研究的模式植物,因其基因组相对简单、遗传性状可控,成为了研究遗传与表观调控的理想对象。

在这篇文章中,我们将探究拟南芥的遗传与表观调控研究,了解其在科学研究中的应用以及可能带来的发展。

1.拟南芥基因组拟南芥的基因组相对其他复杂植物,如水稻和玉米等而言要简单得多,只有5个染色体、1.5亿个碱基对和27000个基因左右。

同时,拟南芥的基因组序列也已经被完全测定,成为了基因组学研究的经典案例之一。

拟南芥基因组的简单性使其成为了研究遗传与表观调控的理想模型。

2. 拟南芥遗传的研究作为一种模式植物,拟南芥的遗传研究历史悠久。

早在上个世纪90年代,拟南芥的第一个基因就被鉴定出来了。

如今,数百个遗传变异的拟南芥品种已被培育出来,这些品种对于探究植物遗传体系如何控制植物的发育、环境响应等领域提供了重要的贡献。

通过遗传杂交、分子标记和突变筛选等方法,拟南芥的遗传性状已经被深入研究,并相应的得到了解剖探究。

此外,由于拟南芥的生命周期短(仅3-4个月),其遗传转变也可在短时间内被检验。

因此,拟南芥被广泛用于基因突变研究,不仅用于发现特定基因的功能,还用于分析各个基因之间的相互作用和调控机制。

3. 拟南芥表观调控的研究拟南芥的表观调控研究也成为了植物生物学研究的前沿。

表观调控是指通过改变基因组DNA序列上某些部分的化学修饰状态来影响基因的表现形象。

简单地说,表观调控可以使一个植物从某个状态(如发芽、开花)转换到另一个状态(如休眠)。

拟南芥的表观调控研究,包括DNA甲基化、组蛋白修饰等多种方面的研究。

(1)DNA甲基化DNA甲基化是一种通过在DNA分子的胸腺嘧啶环中加入甲基基团来改变其表观状态的方式。

这种化学修饰可以影响基因表达,并间接影响植物生长发育过程。

在拟南芥中,已经鉴定出了多个型号蛋白参与到DNA甲基化调控中,这些蛋白在拟南芥的生长发育过程中扮演着重要角色。

此外,许多胁迫反应途径也与DNA甲基化调控密切相关,如干旱、盐胁迫、低温等都会导致基因甲基化水平的变化,从而影响植物的应对适应性。

拟南芥叶色突变体ch42-4及v1的基因定位与功能分析的开题报告

拟南芥叶色突变体ch42-4及v1的基因定位与功能分析的开题报告

拟南芥叶色突变体ch42-4及v1的基因定位与功能分析的开题报告研究背景和意义:拟南芥(Arabidopsis thaliana)作为模式生物,在植物基因功能研究中扮演着重要的角色。

拟南芥的叶色突变体在研究植物叶片色素代谢、光合作用调节以及植物发育等方面具有重要的作用。

本研究旨在通过对拟南芥叶色突变体ch42-4及v1进行基因定位和功能分析,深入了解这些基因在植物中的作用,探究植物叶片色素代谢、光合作用以及植物发育的规律和机理。

研究内容和方法:本研究将利用遗传学方法,在拟南芥的杂交后代中筛选出叶色突变体ch42-4及v1,通过基因定位和克隆等分子生物学方法,确定其位置和结构。

通过生物信息学分析预测其可能的功能和作用途径,并通过基因敲除/过表达等技术,对其功能进行验证。

最后,通过对转基因拟南芥进行表型分析等方法,探究这些基因在植物中对叶片色素合成、光合作用调节及植物发育等方面的影响。

研究预期结果:本研究预计能够精确定位和克隆ch42-4及v1基因,并对其进行功能鉴定。

通过转基因拟南芥的表型分析,探究这些基因对叶片色素合成、光合作用调节及植物发育等方面的影响。

预期能够揭示这些基因在植物光合作用调节以及生长发育等方面的机理和规律,为进一步研究这些基因的作用机制提供重要的支持和参考。

研究意义:本研究的开展,将为深入了解植物叶片色素代谢、光合作用调节以及植物发育提供重要的参考和依据。

同时,本研究对研究拟南芥的基因功能、光合作用调节和植物发育等方面的研究都具有重要的意义。

通过本研究的开展,预期能够为植物基因研究和植物种质资源利用提供重要的理论和实践支持。

拟南芥的分子遗传学研究和应用

拟南芥的分子遗传学研究和应用

拟南芥的分子遗传学研究和应用植物是地球上最重要的生物之一,它们从太阳和土地中获取能量和养分,驱动了世界上所有其他生物的生长和繁殖。

因此,对于植物的研究十分重要,而分子遗传学为这一领域的研究提供了无限可能。

本文将介绍拟南芥的分子遗传学研究和应用。

一、拟南芥的特点拟南芥是一种小型草本植物,体型非常精致,生命力极强,所需的环境条件很少。

在过去几十年中,拟南芥被广泛应用于植物学研究和遗传学研究领域,成为了运用分子遗传学方法进行研究的模式植物。

拟南芥的基因组非常精细,有较高的基因密度和基因表达的复杂性。

在2010年,拟南芥基因组被全面测序,结果表明拟南芥的基因组仅有约1.35亿个碱基对,其中包含了大约2.5万个基因。

此外,拟南芥的基因组比人类的基因组简单得多,只有5条染色体。

这些特征使拟南芥成为了理想的模式植物,能够提供更深入的认识。

二、拟南芥的分子遗传学研究方法拟南芥的分子遗传学研究利用了各种技术,主要包括基因克隆、基因敲除、转录因子筛选、基因表达谱和基因组学等等。

其中,基因敲除和基因表达谱更是拟南芥分子遗传学研究的主要手段。

基因敲除技术是将一些基因特模拟删除或失活的技术,主要目的是为了从基因和功能角度研究这些基因。

同时,通过对比敲除之前和之后的拟南芥表型,可以初步判断某个基因的功能。

这一技术已经被广泛运用于拟南芥分子遗传学研究领域,使得研究者们能够对拟南芥的基因进行深入研究。

基因表达谱则是用来描述拟南芥基因组中基因的表达模式,研究拟南芥在不同的生长发育阶段以及在应对不同环境压力时的基因表达变化。

通过分析不同的基因表达谱,可以深入了解拟南芥在特定环境中如何调节基因表达和如何应对其自身发育所需的条件。

三、拟南芥的分子遗传学应用拟南芥的分子遗传学研究已经为我们带来了很多的应用价值,下面将简单地介绍一下其中的一些应用。

1、与疾病相关的基因研究拟南芥是一种花卉植物,而近年来它和疾病研究的结合也显得越来越密切。

例如,若研究者确定了病毒与拟南芥相似的基因并建立了病毒与拟南芥之间的表观修饰模型,那么热点病毒的研究将会得到很好的帮助。

拟南芥突变体的功能鉴定及应用

拟南芥突变体的功能鉴定及应用

拟南芥突变体的功能鉴定及应用拟南芥是一种模式植物,因其具有小型、短周期、基因底子丰富等特点,成为了植物学和遗传学领域的研究工具。

通过突变体的筛选,拟南芥成为了研究植物生长发育和基因功能的重要模式植物之一。

在拟南芥突变体筛选中,以T-DNA插入技术为主,通过敲定不同基因,以观察植物的生长发育状态,挖掘新的生物学机制。

拟南芥突变体是利用突变体筛选技术,自然形成的或通过基因操作人工获得,产生了某些特殊表型的植物。

以T-DNA插入技术为例,将T-DNA随机插入到植物基因组中,导致部分基因的功能紊乱,从而产生了特殊的表型表现。

因此,拟南芥突变体不仅具有丰富的基因型资源,也是研究基因功能、分子生物学和植物生长发育的重要材料,其发现和应用有直接联系。

因此,如何鉴定拟南芥突变体的功能尤为重要。

目前鉴定方法主要包括:表型分析、基因克隆、启动子分析、蛋白质相互作用网络分析、分子标记等技术手段。

表型分析是首先考虑的鉴定方法,通过比较突变体与野生型在不同生长条件下的表型差异,筛选出表现异常的突变体。

对鉴定有难度的突变体,使用其他鉴定方法,如基因克隆,会有更好的效果。

其中,启动子元素克隆有助于探究基因表达特异性。

蛋白质相互作用网络分析有用于探究基因调控网络方式。

分子标记在表型特征不明显时,如果phentoype特征无法激活突变体,可以发现突变原因及搜索对应的遗传切口。

同时,拟南芥突变体在研究中的应用也非常广泛。

例如:研究花器官发育中的关键基因,通过拟南芥突变体突变鉴定方法,筛选出相关基因,进而探究开花的分子机制。

利用拟南芥突变体进行耐盐性、耐旱性等方面的研究。

在探究植物防御基因的调节网络时,拟南芥突变体也广泛地使用。

此外,还可用作药物和环境污染物筛选的生物传感材料,如zinc、生物染色体修复等方面的研究。

拟南芥突变体是全面了解植物生物学机理的重要材料,是揭示生长发育和基因功能的主要途径之一。

随着逆境应对、营养吸收、发育调控等方向的研究的深入,对拟南芥突变体的催生和应用必将愈加广泛。

拟南芥的遗传特征及其应用

拟南芥的遗传特征及其应用

拟南芥的遗传特征及其应用拟南芥,也叫芥菜花,是一种被广泛用于遗传学和植物生物学研究的模式植物。

由于其遗传特征丰富且易于研究,拟南芥被誉为植物学领域的小鼠。

本文将介绍拟南芥的遗传特征及其在遗传学和植物生物学领域的重要应用。

遗传特征首先,拟南芥是一种自交不育的二倍体植物,本身没有天疱瘩。

因此,育种者可以很容易地通过自交方式培育出各种突变体和基因敲除植株。

此外,拟南芥的基因组被完全测序,有五个染色体,其基因组大小为125兆碱基对。

其次,拟南芥有一个相对较小的基因组,不同于其他许多植物。

这使得拟南芥在基因表达和基因调控研究中具有重要的优势,因为其调节机制可以更清晰地描述,并且可以有效地进行突变分析。

也就是说,在研究蛋白质交互作用和遗传育种上,拟南芥是一种非常有效的模式植物。

再次,拟南芥的生长速度快,生命周期短,一般在6-8周内就可进行繁殖后代。

这使得研究者能够快速确定一个基因突变的影响以及如何进行基因修复。

此外,拟南芥可以在实验室中进行大量繁殖,便于研究者进行各种遗传学实验。

最后,拟南芥跟人类有着相同的基因,且科学家已破译了大部分拟南芥的基因功能。

通过比较人类和拟南芥的基因可以帮助科学家研究人类与其他物种之间的遗传联系,从而了解到人类遗传病的相关信息。

应用拟南芥的遗传特征已经在许多植物科学领域得到了广泛应用。

以下列举几种常见的应用:1. 功能基因鉴定将拟南芥的基因进行突变,使得其在植物体内无法表达,可以使研究者确定基因在某个生物过程中的重要性。

利用这种方法可以揭示许多生物过程的遗传因素,包括植物生长、花期控制、免疫响应、环境适应等等。

2. 遗传育种通过人为介入,使拟南芥在植物体内出现某些性状上的变异,甚至达到增加植物生长速度、提高有效成分等作用,从而生产出更好的、更适应环境的植物品种。

3. 生物安全利用拟南芥开展生物安全研究,例如研究转基因植物的作用和风险,大大促进了农业的可持续发展。

结语拟南芥已成为植物学领域中不可或缺的模式植物,它的遗传特征丰富,具有研究价值。

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在拟南芥花药发育的第3个阶段,主要的生命活 动包括:单倍体的小孢子形成外壁并通过有丝分裂形
图1 拟南芥野生翟J(V盯)与msll42突变体植株的表型分析 (A)野生型和ms"42的植株:(B)野生型和mslf42的花:(C)野生型和msll42花药的亚历山人染色 Figure 1 Phenotypes of the wild type(WT)and msl 142 plant of Arabidopsis (A)The wild type and msl 142 plant;(B)Flowers of the wild type and msl 142;(C)Alexander staining of the wild type and
用高通量DNA提取方法(Xin et a1.,2003)提取大批F2 代遗传群体中的突变体单株DNA。对这些植株进行 基因型分析。进一步定位目的基因。
1.2.3 DNA的提取 拟南芥基因组DNA的提取参J琅Zhang等(2003)。
1材料与方法
1.1植物材料 本研究所用的野生型拟南芥(Arabidopsis thaliana L.) 分别以Columbia(C01)和Lansberg erecta(Let)为遗 传背景,突变体msll42(Ler遗传背景)是由本实验室 经EMS诱变得到的雄性不育株系。植物种植采用易君 等(2006)的方法。突变体和野生型(Let)回交3次。
1.2.6花粉粒的扫描电镜观察 在解剖镜下分离野生型和突变体植株13期的花药, 置于金属台上。真空干燥后喷金,扫描电镜观察并拍 照记录(Zhang et a1.。2007;方子君等,2008)。
1.2.7亚历山大染色 取花药刚刚开裂的花朵(此时花微微张开4片花瓣)于 载玻片上,用解剖针小心除去花瓣和雌蕊,尽可能的 不破坏花药,然后将花药固定在载玻片上。滴1—2滴 亚历山大染液(Alexander。1 969),小心地盖上盖玻
Байду номын сангаас
成三细胞的成熟花粉粒,同时积累物质:绒毡层细胞 发生程序性死亡,并逐渐降解。在此期间,绒毡层提 供了小孢子发育所必需的营养物质。并分泌孢粉素形 成花粉外壁。随着绒毡层的逐渐衰亡,它的分解产物 填入花粉壁,形成一层由脂类、蛋白质和色素等成分 组成的花粉包被(Chandhury,1993)。我们的细胞学 观察结果显示,突变体的小孢子从四分体中释放后, 小孢子的发育出现异常且空泡化。小孢子内细胞质逐 渐凝聚,并且小孢子破裂。这很可能是由于突变体小 孢子中没有积累足够的细胞质,或者小孢子内细胞质 已经渗漏到药室内。说明小孢子自身的完整性出现问 题。小孢子的不完整性还很可能随着其外壁形成异常 而加剧,因为随着小孢子的发育,其内容物逐渐减 少,空泡化加剧,而且花粉囊中出现碎片(图2G,H)。
上海师范大学生命与环境科学学院,上海200234 摘要经EMS诱变野生型拟南芥(Arabidopsis thaliana)群体筛选得到一株雄性不育突变体msl 142,突变体的果荚短小。不 含种子。细胞学观察和扫描电镜结果表明.突变体花药发育过程中。花药中小孢子外壁异常、破裂,最后没有花粉形成。遗 传分析表明,该突变体为隐性单核基因突变所致:利用图位克隆的方法将MS7142基因定位于第1条染色体的BAC克隆 F16P17上44 kb区间内。目前尚未见该区间内有雄性不育基因的报道。以上结果结合生物信息学分析表明,^侣7142是一个 新的调控花药发育的关键基因。该工作为花药发育关键基因^佑"42的克隆及功能分析奠定了基础。
经EMS诱变野生型拟南芥(Let)群体。通过背景纯化 得至lJmsl 142突变体。尽管该突变体植株完令雄性不 育。但它在生长过程中表现出正常的营养生长和花器 官的发育(图1A),而且正反杂交实验证明,其雌蕊是 完全叮育的,说明雌配子体的发育是正常的(数据未 显示)。但是,与野生型植株相比,突变体的果荚短 小、萎缩,且成熟后不含种子(图1A)。对msl 142突变 体和野生型花的解剖观察发现,在拟南芥刚开放的花 中,野生型花药完全开裂并释放大量的花粉,且雌蕊 柱头上面也粘有大量的花粉,而突变体花药表面则没 有仡粉,雌蕊柱头表面透明,没有花粉的黏附(图 1B)。为了分析突变体植株因何种发育缺陷而导致雄 性不育,我们用亚历山大染色的方法比较了野生型和 突变体植株的花粉和花药,结果表明野生型植株的花 药中含有被染成红色的成熟可育的花粉粒.而突变体
1.2.4 PCR反应 PCR反应参照易君等(2006)1拘方法。引物由英潍捷基 (上海)贸易有限公司合成。用2.5%的琼脂糖凝胶电泳 验证2个亲本Ler和Col之间的多态性。
1.2.5花药发育的光学显微镜观察 将野生型与突变体植株的花序在FAA固定液中固定 12—24小时后,用50%乙醇漂洗2-3次,常规脱水。 spurr树月匕包埋、切片,切片厚度为1 um。1%甲苯胺 蓝染色后在显微镜下观察并拍照(Zhang et a1.,2007; 方子君等。2008)。
植株花药中则没有花粉粒(图1C)。与野生型相比, msll42突变体成熟花药中没有花粉粒。当花药完全 开裂的时候,没有花粉粒的释放。这很可能是造成 msl 142完全雄性不育的原因。
2.2突变体花药发育的细胞学观察
为了进一步分析MSl 142基因对花药发育的影响,我 们利用细胞学手段对野生型和突变体植株的花药发 育过程进行了横切片的观察比较。结果表明,直到花 药发育的四分体时期,msll42突变体花药与野生型 相比几乎没有差异(图2A,B)。但在单核小孢子时期, 与野生型相比突变体小孢子已经开始空泡化(图2C, D)。在双细胞花粉时期,野生型小孢子外壁明显町见, 而突变体小孢子外壁不明显且窄泡化加剧,部分小孢 子已经破裂,同时观察到花粉囊中出现一些碎片(图 2E,F)。在三细胞花粉时期,野生型花药中有成熟的 花粉,而突变体花药中贝0看不到花粉,仅仅在靠近药 室壁的地方残留小部分碎片(巨12G,H)。
万方数据
常玉花等:拟南芥雄性不育突变体msll42的遗传定位与功能分析405
子。扫描电镜观察发现小孢子外壁异常、破裂。遗传 分析表明,该突变体的性状是由单个隐性核基因控制 的。利用图位克隆的方法对突变基因进行定位,结果 表明MS7142基因位于第1条染色体的BAC克隆 F16P17上44 kb区间内。这些结果为进一步克隆 MS7142基因及研究其功能奠定了基础。
Figure 2 Cytological comparisons of the wild type l八C,E,G)and msl 142(B,D,F,H)anther development of Arabidopsis (A),(B)Anthers at tetrad stage;IC),ID)Anthers at uninucleate microspore stage(arrowhead indicated vacuolated microspore); (E),IF)Anthers at bicellular pollen stage(arrowhead indicated debris);(G),IH)Anthers at tricellular pollen stage.Bar=1 5 pm
本文通过EMS(ethyl methane sulfonate)诱变处 理野生型拟南芥群体,分离得到一株雄性不育突变体 msll42。细胞学观察表明,突变体花药中小孢子发 育出现异常,导致最后没有花粉形成,果荚中不结种
收稿日期:2009.09-09;接受El期:2009—12-01 基金项目:国家自然科学基金(No.30971553,No.30671127)、上海市教委科研创新项目(No.09YZl68)和上海师范大学科研项目(No.sk- 200827) 。通讯作者。E—mail:senzhang@shnu.edu.cn
植物学报Chinese Bulletin ofBotany 2010.45(4):404_410,www.chinbullbotany.com
doi:10.3969rj.issn.1674-3466.2010.04.002
·研究报告·
拟南芥雄性不育突变体msll42的遗传定位与功能分析
常玉花,周鹊,杨仲南,张森。
msl 142 anthers
万方数据
常玉花等:拟南芥雄性不育突变体msll42的遗传定位与功能分析407
圈2拟南芥野生型‘A,C,E,G)与msll42突变体IB,D,F,H)花药发育的细胞学观察比较 (A),(B)四分体时期花药:(C),(D)单核小孢子时期花药(箭头显示小孢子空泡化):(E),IF)双细胞花粉时期花药(箭头显示碎片): IG),IH)三细胞花粉时期花药。Bar=15 pm
在被子植物中,成熟的花粉粒有2层壁:花粉外 壁(exine)和花粉内壁(intine)(Heslop-Harrison,1 971: Piffanelli et a1.。1998)。外壁的主要成分来源于绒毡 层的孢粉素,构成花粉外壁的复杂纹饰结构。内壁是 花粉壁的最内层。位于小孢子质膜和外壁之间 (Heslop.Harrison。1971 o花粉内壁主要由花粉粒本 身合成。通常在花粉外壁表面的腔或间隙中充满花粉 覆盖物。这些花粉覆盖物也称花粉鞘(pollenkitt)或含 油层(tryphine)。是绒毡层细胞分泌的物质。
关键词 花药发育,拟南芥,雄性不育突变体,图位克隆 常玉花,周鹊,杨仲南,张森(201 0).拟南芥雄性不育突变体msll42的遗传定位与功能分析.植物学报45,404-41 0.
花药及花粉的发育是植物功能基因研究的一个 重要方向,花药及花粉发育异常通常会导致雄性不 育。这种雄性不育现象大多与花药形态、体细胞与生 殖细胞的发育、小孢子发生、花粉发育、花药的开裂 以及花粉粒的功能等相关(Sandem et a1.,1999)。在 拟南芥(Arabidopsis thaliana)dP。正常的花药发育过 程包括14个时期。每个时期都有其特征性的细胞事 件发生,这14个时期又被分为4个阶段:第1个阶段。 在花药原基中进行细胞分裂从而形成花药全部组织: 第2个阶段,小孢子母细胞经过减数分裂形成含有小 孢子的四分体:第3个阶段,小孢子从四分体中释放, 并且发育成含有三细胞的花粉粒:第4个阶段,成熟 花粉释放(Sanders et a1.。1999)。
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