膜定位蛋白DEX1是拟南芥小孢子发育所必需的

摘要

小孢子形成在开花植物生殖过程中起着重要的作用。DEX1是拟南芥花粉外壁发育不可缺少的基因，然而它在小孢子发育过程中的具体作用还不清楚。先前的实验结果表明在dex1突变体中花粉外壁异常，初生外壁沉积延迟。Northern结果显示DEX1在植物各个组织表达，且在花中表达最强烈。这里我们用RNA进行原位实验发现DEX1在花药第七期的绒毡层中强烈表达。在dex1突变体中，小孢子从四分体中释放出来后出现异常并破裂，且与野生型相比，dex1突变体的胼胝质较薄，RT-PCR和REAL-TIME PCR结果表明在dex1突变体中ClaS5的表达量被下调。生物信息学预测表明DEX1具有一个胞外段，一个跨膜区域和一个胞内段。亚细胞定位实验结果确认DEX1在细胞膜上定位。这些数据表明DEX1可能通过调节ClaS5的表达而在小孢子发育过程中发挥作用。

目录

摘要

第一章 前言

1．1 拟南芥花药发育过程

1．2 花粉壁在花粉发育中的作用

1．3 胼胝质在花粉发育中的作用

1．4 绒毡层在花粉发育中的作用

1．5 与花粉发育相关的基因

1．6 本课题研究的背景及内容

第二章 材料与方法

2．1 材料

2．1．1 植物材料、质粒、菌株

2．1．2 工具酶和试剂

2．2．实验方法

2．2．1 拟南芥的种植

2．2．2 拟南芥的杂交

2．2．3 拟南芥植株的半薄切片观察

2．2．4 胼胝质的观察

2．2．5 扫描电镜观察

2．2．6 亚历山大染色

2．2．7 GFP的观察

2．2．8 大肠杆菌的转化

2．2．9 农杆菌感受态细胞的制备

2．2．10 拟南芥的转化

2．2．11 连接体系

2．2．12 质粒DNA的少量制备

2．2．13 拟南芥植株DNA的小量抽提

2．2．14 目的基因片段的PCR

2．2．15 RNA抽提及反转录

2．2．16 原位杂交

2．2．17 进化树与保守序列分析

2．2．18 实验中使用的引物及用途

第三章 结果与分析

3．1．雄性不育突变体dex1的花粉外壁有缺陷

3．2．dex1突变体小孢子发育过程减数分裂后出现异常

3．3．dex1突变体中四分体时期胼胝质合成减少

3．4．DEX1在绒毡层细胞中高表达

3．5．DEX1蛋白序列分析及DEX1蛋白在细胞膜上的定位

第四章 讨论

4．1．DEX1在花粉发育的早期起作用

4．2．dex1突变体中胼胝质的合成减少影响了小孢子的发育

4．3．DEX1在小孢子发育过程中可能的功能

致谢

参考文献

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