IB-CAS  > 中科院植物分子生理学重点实验室
拟南芥SUMO E3酶SIZ1在植物生殖过程中的功能研究
Alternative TitleThe function of SUMO E3 ligase SIZ1 during reproductive process in Arabidopsis
凌宇
Subtype博士
Thesis Advisor林金星 ; 金京波
2011
Degree Grantor中国科学院植物研究所
Keyword拟南芥 雌配体 花粉管导向 SIZ1 SUMO 水杨酸
Abstract植物有性生殖过程涉及多个不同发育阶段,其中包括配子体发育、受精作用、胚胎发育等。拟南芥SUMO E3酶SIZ1参与植物的多个发育过程,同时在抗逆领域发挥着极为重要的作用。SIZ1缺失突变体植株中积累大量的水杨酸。本论文主要对SIZ1在拟南芥有性生殖过程中的影响进行了研究。 通过检测Prosiz1:GUS-GFP融合表达载体转化野生型,获得的单拷贝插入转基因植株。对转基因植株花器官进行GUS染色和GFP信号观察,发现GUS信号几乎在各个时期的花朵中均能检测到,除了最新分化来的少数几个小花苞。每朵花中GUS信号最强的组织是花萼。另外,花瓣和雌蕊也有强烈的GUS着色反应。雄蕊和花粉粒上未检测到明显的GUS信号。在雌蕊内部,整个胚珠都检测到GUS信号。而对GFP检测到的结果也与GUS信号检测结果相吻合。 siz1突变体角果短小,具有一部分与野生型相似的发育良好的种子,同时还具有23.3%的干瘪种子。将SIZ1基因转入siz1-2突变体可以恢复种子败育的表型。但是水杨酸含量降低的nahG siz1-2植株中的种子发育表型则与siz1-2相似(具有20.7%的干瘪种子)。 通过相差显微镜对受精前后的siz1-2和野生型胚珠进行观察比较,发现siz1-2败育胚珠停留生长,大小在100um左右,且无胚晶。而受精后的胚珠与野生型胚珠相比无异常,表明SIZ1缺失突变不影响胚胎的发育。 花粉体外培养实验的结果显示:siz1-2突变体花粉与野生型花粉具有萌发率分别是78%和82%。两者花粉管的生长速度和形态也未发现有明显差异。野生型与siz1-2突变体正反交实验显示:siz1-2突变体花粉给野生型雌蕊授粉能得到胚珠长满的角果。相反的,野生型花粉给siz1-2突变体雌蕊授粉时产生短小的角果,其中有21.3%的缺陷胚珠,与siz1-2突变体自交的情况相似。以上两个实验结果表明SIZ1对花粉没有影响。 在siz1-2突变体的雌蕊中,当花粉管在柱头上萌发后,可顺利通过柱头、花柱及花粉管通道,这与野生型雌蕊中的情况相似;但是,当花粉管从花粉管通道的隔膜长出后,花粉管的行为与在野生型雌蕊不同,表现为部分胚珠中并无花粉管进入珠孔。 为了检测siz1-2突变体中花粉管导向相关蛋白的表达是否受到SIZ1蛋白缺失的影响,利用siz1-2和野生型植株中花期12c雌蕊的总RNA样品制备cDNA,并进行实时荧光定量PCR检测。结果显示,与野生型植株相比,在受检测的相关基因中,包括CCG,MAA3,MYB98,PDI1和POP2等在siz1-2突变体中的表达量均无明显变化。 激光共聚焦显微镜观测siz1-2突变体胚珠发育,结果显示:从FG1~FG7发育时期,siz1-2突变体雌蕊中胚珠都发育正常,胚囊及配子体的细胞核清晰可见,与野生型胚珠无明显差异。在去雄后两天的siz1-2雌蕊中,在585个受测的胚珠中,近80%的胚珠仍包含完好的胚囊,且形态结构并无异常。然而此时还有一部分胚珠(21.2%)的雌配体细胞已发生降解。实时荧光定量PCR表明,影响雌配体发育的相关蛋白基因的表达在siz1-2和野生型植株花期12c的雌蕊中尚无明显差异。 综上所述,我们推测,由于siz1-2中部分成熟胚珠降解使花粉管的导向出现问题,最终导致种子的减产,而siz1-2突变体植株中高水平的水杨酸含量与上述现象似乎关系不大。
Pages65
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ibcas.ac.cn/handle/2S10CLM1/11905
Collection中科院植物分子生理学重点实验室
Affiliation中国科学院植物研究所
First Author AffilicationInstitute Of Botany,The Chinese Academy Of Cciences
Recommended Citation
GB/T 7714
凌宇. 拟南芥SUMO E3酶SIZ1在植物生殖过程中的功能研究[D]. 中国科学院植物研究所,2011.
Files in This Item:
File Name/Size DocType Version Access License
2011063.pdf(2166KB)学位论文 开放获取CC BY-NC-SAView Application Full Text
Related Services
Recommend this item
Bookmark
Usage statistics
Export to Endnote
Google Scholar
Similar articles in Google Scholar
[凌宇]'s Articles
Baidu academic
Similar articles in Baidu academic
[凌宇]'s Articles
Bing Scholar
Similar articles in Bing Scholar
[凌宇]'s Articles
Terms of Use
No data!
Social Bookmark/Share
File name: 2011063.pdf
Format: Adobe PDF
All comments (0)
No comment.
 

Items in the repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.