【摘 要】
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在高等植物中,花粉发育是一个复杂的过程,其间涉及到大量基因的表达和调控。花粉作为雄配子体,包含与雌配子体结合完成受精过程的全部遗传信息,在植物的有性生殖过程中发挥着
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在高等植物中,花粉发育是一个复杂的过程,其间涉及到大量基因的表达和调控。花粉作为雄配子体,包含与雌配子体结合完成受精过程的全部遗传信息,在植物的有性生殖过程中发挥着重要的作用。花粉发育中的任一过程受阻都将导致植物雄性不育。雄性不育在农业上具有极为广阔的应用前景,对植物雄配子体的研究,对于了解植物有性生殖的遗传机制和对作物育种改良都具有重要意义。分离雄性不育突变体、克隆相关基因并对其在花药和花粉发育过程中的作用机制进行研究是目前研究花药及花粉发育分子机理的一个重要方法。我们通过对基因陷阱技术和Ac/Ds转座子插入系统构建筛选得到的一个拟南芥雄配子体型雄性不育突变体进行进一步的鉴定分析和精确的基因定位,以探索植物雄配子体发育的作用机制。对突变体所进行的遗传和表型分析实验表明该突变体由于Ds的插入导致雄性不育,雄配子体发育严重受到影响,突变体花粉发育异常,突变花粉表现为干瘪、皱缩、无内含物。突变杂合体的营养体生长也出现障碍。利用TAIL-PCR技术,我们成功地定位了突变体Ds的插入位点,发现发生突变的基因为At2g37690,然后通过分子生物学手段成功克隆了该基因,并将克隆的基因片段转入突变体植株,对突变体进行恢复突变分析,结果表明提高了通过雄性的遗传传递效率,说明突变体的突变性状与Ds插入紧密连锁。对该基因的表达模式分析表明该基因为组成形表达。目前国际上还未发现At2g37690基因在植物雄配子体发育方面的报道,因此我们所克隆的基因是一个与植物花粉和雄配子体发育相关的新基因。对该雄配子体型雄性不育突变体的初步分析研究,有助于我们下一步深入了解植物雄配子体形成、发育及在植物有性生殖过程中的遗传调控机制。
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