联会复合体蛋白ZYP1在拟南芥和白菜同源多倍体减数分裂期的分子细胞学研究

摘要

多倍体植物减数分裂的稳定进行，需要保证能调控多于两套以上同源染色体的正常配对和联会，但这个调控机制并不清楚。由于联会复合体ZYP1与各同源染色体之间进行的联会配对有关。因此本研究分析了联会复合体蛋白ZYP1在二倍体、同源四倍体拟南芥及白菜减数分裂期的分子细胞学特征。
　　本研究对比观察二倍体及同源四倍体白菜减数分裂过程，为探究多倍体中联会配对的调控机制提供一些基础认识；进行免疫荧光染色，利用减数分裂前期I荧光标记蛋白抗体ZYP1追踪同源染色体联会配对过程中的动态变化，并对二倍体、同源四倍体拟南芥及白菜中的荧光信号进行比较；通过荧光定量PCR对二倍体、同源四倍体拟南芥及白菜中ZYP1基因表达水平进行定量分析；提取二倍体和同源四倍体白菜花序中的全蛋白，通过Western blot对二倍体和同源四倍体白菜中ZYP1蛋白表达量进行分析。研究结果表明：
　　1.通过PCR进行ZYP1目的片段的扩增并构建重组载体，1.0mmol/l的IPTG在37℃条件下诱导融合蛋白在大肠杆菌中高效表达。所制备的多克隆抗体具有较高的特异性和灵敏性，为后期研究工作提供了保障。
　　2.同源四倍体与二倍体白菜减数分裂时期，染色体行为基本一致，减数分裂后期、末期均无异常，能产生正常的配子。另外同源四倍体由于染色体加倍，减Ⅰ前期簇拥在一起的染色体较多，染色体间的着丝粒也较多，即联会配对频率较高。
　　3.在二倍体、同源四倍体拟南芥及白菜中，ZYP1蛋白抗体荧光信号变化趋势基本一致。该信号出现于细线期，不断增多在偶线期，粗线期时趋于成熟且信号最多，双线期时却又开始减少，直到终变期的时候消失不见。此外，与二倍体相比，同源四倍体拟南芥及白菜中的减数分裂期ZYP1荧光信号有所增多。同时，Real-time PCR分析结果表明，在同源多倍体拟南芥和白菜中，ZYP1基因表达水平也显著提高。Western blot的分析结果表明，同源四倍体白菜中ZYP1蛋白的表达量也相应的提高一些。因此，与二倍体相比，同源多倍体很可能通过调控横向细丝蛋白ZYP1的表达水平来促进多倍体减数分裂时期同源染色体的精准联会配对，进而保证减数分裂过程的正常进行。

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1 综述

1.1 多倍体植物研究概况

1.2 减数分裂的研究进展

1.3 ZYP1研究进展

1.4 研究目的与意义

2 ZYP1蛋白的原核表达、纯化及多克隆抗体的制备

2.1 实验材料与仪器设备

2.2 实验方法

2.3 结果与分析

2.4 讨论与结论

3 二倍体、同源四倍体白菜的细胞学观察

3.1 实验材料与仪器设备

3.2 实验方法

3.3 结果与分析

3.4 讨论与结论

4 ZYP1多克隆抗体在二倍体、同源四倍体拟南芥及白菜中的免疫定位

4.1 实验材料

4.2 实验方法

4.3 结果与分析

4.4 讨论与结论

5 ZYP1基因在二倍体、同源四倍体拟南芥及白菜中表达水平的分析

5.1 实验材料与仪器设备

5.2 实验方法

5.3 结果与分析

5.4 讨论与结论

6 联会复合体蛋白ZYP1在二倍体、同源四倍体白菜中的Western blot验证

6.1 实验材料与仪器设备

6.2 实验方法

6.3 结果与分析

6.4 讨论与结论

7 结论与展望

参考文献

致谢

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