拟南芥bHLH家族转录因子DYT1在花药发育过程中调控胼胝质降解(英文)

胼胝质的合成和降解是雄配子体减数分裂过程中的一个重要特征,对后期花粉成熟有重要作用.在此研究中,分离到了一个雄性不育突变体msl57,该突变体的绒毡层分化及胼胝质降解过程出现异常,导致花粉败育.图位克隆和遗传分析表明:MSl57基因与bHLI-I家族转录因子DYTI(At4g21330)是同一基因.因此,将ms157突变体改名为dyt1-2.反式激活作用实验揭示了DYTI的激活功能域位于基因的250 ～504bp之间.通过酵母双杂交实验发现DYT1蛋白在体内可以形成同源二聚体来执行其功能.RT-PCR及定量PCR分析表明胼胝质酶相关基因A6的表达在突变体背景下严重下调.因此,DVF1通过调控胼胝质的降解来影响花药发育过程.     

拟南芥温敏雄性不育突变体atms1的获得及表型分析

从甲基磺酸乙酯（ethylmethane sulfonate,EMS）化学诱变建立的野生型拟南芥（Col-0）突变体文库中筛选到1株突变体.在低温16 ℃时,该突变体的雄性育性与野生型没有显著差异,花粉染色呈现100%可育.随着培养环境温度的升高,突变体花粉育性逐渐下降,因此,该突变体为一温敏雄性不育突变体,并被命名为atms1（ambient temperature-sensory male sterility 1,即环境温度敏感雄性不育1）.花药切片结果显示,在23 ℃以下,该突变体花药各个发育时期的形态与野生型花药没有显著的差异;而27 ℃处理1周后的突变体花药呈现多种表型：同一朵花中各个花药的发育时期出现显著分化,花粉母细胞胼胝体单薄,绒毡层发育滞后于同时期的野生型花药.遗传分析确定,atms1的不育表型是由单个隐性核基因控制的.     

月月竹大、小孢子发生和雌、雄配子体发育研究

月月竹(Menstruocalamus sichuanensis)作为优良的园林绿化竹种,近几年在南京林业大学竹种园中出现开花现象。以月月竹为研究对象,运用石蜡切片技术对其大、小孢子的发生和雌、雄配子体的发育过程进行了研究。结果表明：月月竹花药具4个药室,花药壁由表皮、药室内壁、中层、绒毡层4层结构组成,花药壁发育为单子叶型,绒毡层为腺质型,小孢子母细胞减数分裂中的胞质分裂为连续型,产生左右对称型小孢子。成熟花粉大多二细胞型,具1个萌发孔。月月竹子房为2心皮1室,侧膜胎座,1个倒生胚珠,双珠被,薄珠心。大孢子母细胞由一个雌性孢原细胞直接发育而成,大孢子四分体呈线型,合点端一个大孢子分化为功能大孢子,由功能大孢子发育为蓼型成熟胚囊。     

An anther-specific chalcone synthase-like geneD5 related to rice pollen development

It was shown in a previous analysis that D5 gene from rice (Oryza sativa L.) was an anther-specific gene encoding a chalcone synthase-related protein. In this study, D5 gene was found specifically expressed in tapetum cells as well as in the peripheral cells of the vascular bundle of rice anthers by RNA in situ hybridization. In order to study its function, D5 was transformed into rice in both sense and antisense directions driven by a rice Actin 1 promoter. It has been observed that the pollen grains from the antisense D5 transgenic rice plants are abnormal, indicating that D5 plays a critical role in rice pollen development.     

单穗升麻的花药和雄配子体发育

为了探讨南川升麻(Cimicifuga nanchuanensis)濒危与其生殖过程的联系。对广布近缘种单穗升麻(C.simplex)进行了部分对照研究。论述单穗升麻的小孢子发生和雄配子体发育以及花药壁的发育。单穗升麻的花药具4个小孢子囊(药室),囊壁(花药壁)由表皮、药室内壁、中层和绒毡层组成。绒毡层细胞在发育后期由单核分裂为2核,多原位解体,为腺质型;但大约有12%小孢子囊的绒毡层在小孢子四分体释放时期进入花药室内,成为变形绒毡层。小孢子母细胞在减数分裂过程中胞质分裂为同时型,小孢子四分体为四面体型,成熟花粉为2胞型。     

Involvement of a cytoplasmic glyceraldehyde-3- phosphate dehydrogenase GapC-2 in low-phosphate- induced anthocyanin accumulation in Arabidopsis

Phosphorous is one of the essential mineral elements for plant growth and development.Typically, the shoots of plant seedlings usually turn a dark-brown or purple colour under low-Pi stress. Using protein 2-D gel and peptide mass fingerprinting mapping (PMF) methods, a cytoplasmic glyceralde-hyde-3-phosphate dehydrogenase GapC-2 was identified as a low-Pi responsive protein in Arabidopsisplants. Expression of AtGapC-2 protein was significantly decreased after 4 d of low-Pi stress. Two in-dependent T-DNA insertion lines of GapC-2 gene (At1g13440) showed a hypersensitive phenotype inresponse to low-Pi stress compared with wild type plants, while the transgenic complementation linesof the mutants showed a similar phenotype to the wild type. These results indicate that AtGapC-2 mayplay an important role in Arabidopsis responses to low-Pi stress, possibly by regulation of glycoly-sis-associated "Pi-pool" and accumulation of anthocyanin pigments in plants.     

水稻雄性不育突变体OsMS121的遗传及定位分析

通过射线诱变粳稻9522种子获得一株水稻雄性不育突变体OsMS121．遗传分析的结果显示突变体是单基因隐性突变．细胞学观察发现突变体花粉的萌发孔在发育过程中出现异常．萌发孔的塞子体积较小，且畸形．萌发孔的孢粉素层与野生型相比较为稀疏；环状突起不明显，结构松散，呈颗粒状．用图位克隆的方法将该基因定位在水稻第二条染色体分子标记R2M16—2和R2M18—1之间约200KB范围内．这些结果为该基因的克隆及其在花粉发育中的功能研究奠定了基础。     

厚皮香小孢子与花药的发育及其比较胚胎学特征

 园艺经济植物厚皮香具有较为特殊的雄花两性花异株现象,对其小孢子与花药的发育情况进行了研究,厚皮香植物花药为四小孢子囊,花药壁发育为双子叶型;花药表皮宿存,次生加厚,并单宁化;药室内壁细胞在散粉时没有次生加厚,但一直宿存到散粉时,绒毡层为分泌型,双核至三核;小孢子孢原细胞2~3列,形成次生造孢细胞后发育为小孢子母细胞;小孢子母细胞减数分裂正常,同时型,形成四分体主要为四面体型,也有交叉十字型等;成熟花粉为三细胞型.同时与已发表的厚皮香亚科其他4个属的胚胎学特征进行了比较,初步探讨了该亚科内各属间差异在系统演化上的意义.     

Stamen specification and anther development in rice

Male reproductive development is a complex biological process which includes the formation of the stamen with differentiated anther tissues, in which microspores/pollens are generated, then anther dehiscence and subsequently pollination. Stamen specification and anther development involve a number of extraordinary events such as meristem transition, cell division and differentiation, cell to cell communication, etc., which need the cooperative interaction of sporophytic and gametophytic genes. The advent of various tools for rice functional gene identification, such as complete genome sequence, genome-wide microarrays, collections of mutants, has greatly facilitated our understanding of mechanisms of rice stamen specification and anther development. Male sterile lines are critical for hybrid rice breeding, therefore understanding these processes will not only contribute greatly to the basic knowledge of crop developmental biology, but also to the development of new varieties for hybrid rice breeding in the future.     

绵刺小孢子发育和雄配子体形成的研究

对绵刺的小孢子发育和雄配子体的形成进行了研究,有如下结论：绵刺雄蕊3枚,花药4室,药壁4－5层,腺质绒毡层,细胞在花粉成熟时原位消失,中层宿存,花药成熟时药壁由表皮、药室内壁、中层组成,小孢子母细胞经减数分上面体形的四分体,胞质分理解为同时型,成熟花粉为2细胞,小孢子发育及雄配子体形成过程中有败育发生,主要发生在小孢子母细胞减数分裂至四分体时期以及雄配子体形成各个时期。     

红树植物桐花树大小孢子发生及雌雄配子体发育的观察

用常规石蜡切片法和显微镜观察，对桐花树的胚胎发育早期进行研究，得到以下结果：1）花药由4个花粉囊组成，药壁包括表皮、药室内壁、中层及绒毡层，绒毡层为腺质绒毡层；2）小孢子母细胞减数分裂为同时型，四分体排列方式为四面体型；3）成熟花粉二细胞，有4个萌发孔；4）特立中央胎座，薄珠心，大孢子母细胞减数分裂形成T形排列的4个大孢子，合点端的大孢子具功能，成熟胚囊为七胞八核结构，胚囊发育类型为蓼型；5）花药壁中含单宁细胞团，发育过程中子房内的胎座出现类似于盐腺的结构．     

润楠雄配子体发育的超微结构研究Ⅳ——绒毡层的变化

润楠雄配子体发育过程中,绒毡层发生的一系列变化大致可归纳为:(1)小孢子母细胞时期,绒毡层细胞基本上呈等径的薄壁组织细胞样.(2)小孢子母细胞减数分裂Ⅰ期,绒毡层细胞中有多个小液泡出现,细胞壁局部有溶解的迹象,(3)小孢子母细胞减数分裂Ⅱ期,绒毡层细胞质周缘有众多(?)高尔基体排列的粗(?)(?)质网结构出现.(4)厚核小孢子早期,绒毡层细胞壁由内切向(?)(5)小孔子第一次有丝分裂时,绒毡层细胞进入药室(?),形成周原质(?);此(?)绒毡(?)(?)中有众多(?)(?)体(?)多泡体结构形成.(6)三细胞花粉时,构成周原质团的绒(?)可见(?)心(?)泡体(?),本文对绒毡层发生的一些重要变化与雄(?)     

牛膝菊大、小孢子发生和雌、雄配子体的发育

通过石蜡切片技术对牛膝菊大小孢子发生和雌雄配子体发育过程进行研究,结果表明,牛膝菊花药4室,花药壁发育为简化型。由表皮、药室内壁和绒毡层组成。绒毡层于小孢子四分体时期开始变形,其细胞原生质体向药室中移动为变形绒毡层。小孢子孢原为多细胞,小孢子母细胞减数分裂产生四面体型的小孢子四分体。四分体胞质分裂为连续型,偶见同时型。成熟花粉2-细胞型。子房1室,每室1个倒生胚珠,具单珠被,薄珠心。大孢子母细胞减数分裂形成的4个大孢子呈直线形排列,其中合点端的大孢子为功能大孢子,蓼型胚囊。     

拟南芥ACOS5基因启动子的克隆和表达载体构建

花药组织特异性启动子在花药发育的分子遗传学中有重要的研究价值.采用PCR方法克隆了1kb长度的ACOS5基因启动子,并将其连入含有GFP基因的拟南芥表达载体p1300中.电激转化农杆菌GV3101后,通过农杆菌介导转化拟南芥,获得转基因植株.显微观察显示,转基因植物花药只在绒毡层中有荧光表达.这说明ACOS5基因启动子可以在拟南芥花药中驱动外源GFP基因的特异性表达.     

谷子(Sotaria italioa Beauv)的花药发育和小孢子发生

谷子药壁的发育属单子叶型。在花粉成熟时,药壁仅剩下药室内壁和表皮,中层和绒毡层分别在小孢子母细胞和花粉的发育过程中退化消失。绒毡层为分泌类型。小孢子母细胞减数分裂前期Ⅰ存在染色质穿壁现象。由小孢子母细胞减数分裂形成的四分体有两侧对称、交互对称、直列式和T形。胞质分裂为连续型。在花序顶端自旗叶露出后的1—2天之内,是采集减数分裂材料的最佳时期。     

拟南芥ACOS5基因表达模式分析

探讨了拟南芥ACOS5基因的表达模式.采用PCR方法对拟南芥col生态型基因组进行扩增,获得ACOS5基因启动子序列,将其连入p1300植物表达载体中以GFP作为报告基因,并将该载体通过农杆菌转基因转入拟南芥col生态型中,观察转基因植物花药中GFP的表达情况.结果:ACOS5::GFP转基因植物从花药发育第四期到十二期均有GFP表达,GFP的表达峰值在第八期.结论:该表达载体可用,且ACOS5基因从花药发育第四期开始有微弱表达,且随着时期发展逐渐增强,至第八期达到表达最高峰值,随后随时期发展表达量逐渐减弱.     

拟南芥雄性不育突变体 pmi1 的遗传与定位

通过甲基磺酸乙酯（简称EMS）诱变拟南芥Col－0种子获得一株隐形雄性不育突变体pollen mitosis1,pmil．遗传分析结果显示突变体为配子体遗传．细胞学观察发现突变体花粉粒发育出现异常：细胞塌陷,细胞核在单核靠边期后和花粉第一次有丝分裂（简称PMI）前的时间段发生降解．通过图位克隆方法将该基因定位在分子标记T19L18和T1D16之间,物理距离55Kb．测序分析证明这55Kb区间中的ERECTA基因的编码区在3067bp的位置发生单碱基替换,C／G变为A／T．由此说明ERECTA基因在拟南芥从单核小孢子到二细胞花粉的发育过程中起着重要作用．