一个控制拟南芥小孢子发育基因的定位和雄性不育基因启动子的克隆

摘要

通过EMS诱变、背景纯化与遗传分析，从拟南芥突变群体中分离到一株隐性单位点控制的雄性部分不育突变体pms15-16-2-3。细胞学观察表明，该突变体在花药发育的过程中，中层细胞延迟降解，绒毡层细胞形态分化异常，出现异常的四分体，导致最终只能形成少量的花粉。亚力山大染色表明，该突变体的少量花粉着色，说明该突变体的少量花粉是有活性的。扫描电镜观察花粉的形态，突变体中花粉的形态和野生型的形态完全不一样，出现干瘪的形态。利用图位克隆的方法将PMS15-16-2-3基因定位于拟南芥第3条染色体上分子标记T24C20克隆上的28kb区间内。目前该区间内共有基因8个，其中At3g48120，At3g48130At3g48140，At3g48180都是未知功能的基因，除At3g48130在成熟的拟南芥花药中表达比较高，其余3个基因在拟南芥花药中表达很少；At3g48150编码一个泛素蛋白质连接酶，At3g48160是一个E2F家族转录因子，At3g48170是ALDH基因亚家族的一个成员。拟南芥ATM基因是和人类ATM基因的一个同源基因，atm突变体的表型是雄性半不育，它在花药减数分裂过程中，出现了很多不正常的现象，有很多染色体碎片的产生，但没有发现在减数分裂结束前细胞的凋亡情况，突变体atm的表型主要是由高度致死的配子体而导致的。除ATM外，尚未见到其他控制小孢子发育基因的报道，由于AtATM位置上还有重组子的存在，因此该基因是一个控制小孢子发育的新基因。

目录

声明

第一部分一个控制拟南芥小孢子发育基因的定位

摘要

前言

1.1拟南芥花药和花粉的形态发育

1.2减数分裂及其基因研究进展

1.3拟南芥雄性半不育突变体atm的研究现状

材料与方法

2.1实验材料

2.2实验方法

结果与讨论

3.1突变体pms15-16-2-3的分离与遗传分析

3.2突变体的细胞学观察

3.3利用图位克隆技术进行基因的定位

3.4定位区间的基因分析与该基因的可能功能

3.5侯选基因的预测

参考文献

第二部分拟南芥雄性不育基因启动子的克隆与转化

摘要

前言

1.1真核生物启动子

1.2启动子的功能

1.3植物基因工程中常用启动子的类型

1.4拟南芥雄性不育基因的研究现状

1.5本研究的目的和意义

材料和方法

2.1材料

2.2方法

结果与讨论

3.1 PCR扩增的启动子片段

3.2启动子的克隆

3.3启动子的测序与序列分析

3.4植物表达载体的构建

3.5转基因植株的筛选及PCR检测

3.6讨论

参考文献

致谢