拟南芥MS606基因在花药发育过程中的功能分析

摘要

花药开裂是发生在植物花药发育后期的一个重要过程。花药药室内壁和该细胞层的次生加厚在花药开裂和花粉释放中起着至关重要的作用，因为它提供花药开裂的机械力量。实验室前期的研究表明，ms606突变体的营养生长正常，但花药开裂缺陷，导致雄性育性严重下降。ms606突变体花药显示缺乏药室内壁次生加厚。本论文研究了MS606在拟南芥花药发育过程中的功能。
　　首先，构建了35S启动子驱动MS606的过表达载体，通过农杆菌EHA105介导转入了ms606突变体中；抗性筛选和基因型分析鉴定出了35S:MS606/ms606转基因株系；转基因植株的育性得到了恢复，药室内壁次生加厚也恢复正常。还将35S:MS606植物表达载体转入了野生型拟南芥中，筛选到了35S:MS606转基因纯合体。RT-PCR分析表明，MS606在转基因株系中过量表达；转基因植株的育性无明显变化，但其花药用吖啶橙/溴化乙锭染色显示，药室内壁的次生加厚则明显增强，说明MS606基因确实促进花药药室内壁的次生加厚。
　　转录因子MYB26在药室内壁次生加厚过程中发挥着重要的调控作用。为了研究MS606和MYB26之间的关系，本研究将35S:MS606重组质粒在农杆菌介导下转化MYB26/myb26杂合体，通过潮霉素抗性筛选，获得了T1代转化植株；通过基因型分析，获得了纯合的35S:MS606/myb26转基因植株。RT-PCR分析表明，MS606在35S:MS606/myb26转基因株系中过量表达，但MS606过表达并不能挽救myb26突变体的不育表型。因此， MS606和MYB26影响药室内壁次生加厚的途径可能并没有直接的联系。
　　为了理解MS606调控花药发育的机制，拟构建MS606-GFP融合蛋白，进行亚细胞定位。本研究从花蕾cDNA中PCR扩增了MS606基因的编码序列，克隆至pENTR/D-TOPO入门载体中，然后通过LR反应将MS606基因的编码序列引入到目标双元载体pMDC83以生成35S:MS606-GFP。重组质粒在农杆菌EHA105介导下转化ms606和野生型拟南芥植株。转基因的T1代种子在含有潮霉素的MS平板上进行筛选，然后进行PCR鉴定。目前鉴定工作正在进行中，后续将利用激光共聚焦显微镜观察转基因株系中绿色荧光在各细胞器中的分布。

目录

第一章 文献综述

1.1 模式植物拟南芥

1.2花及花药的发育

1.3 转基因植物研究

1.4 拟南芥MS606相关基因研究进展

1.5 本实验研究的意义

第二章 拟南芥ms606突变体的遗传互补和过表达MS606株系的表型分析

2.1 实验材料

2.2 实验方法

2.3试剂和仪器

2.4 实验结果

2.5 讨论

第三章 拟南芥35S:MS606/myb26转基因植物的鉴定

3.1 实验材料

3.2 实验方法

3.3 试剂和仪器

3.4 实验结果

3.5 讨论

第四章 pMDC83-MS606的构建

4.1 材料

4.2 实验方法

4.3 试剂和仪器

4.4 实验结果

4.5 讨论

小 结

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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