擬南芥EFD基因影響花粉壁模式形成的機(jī)理研究.pdf

1、花粉的形成對(duì)被子植物的生殖繁衍至關(guān)重要，而花粉壁各層結(jié)構(gòu)的正常發(fā)育對(duì)于產(chǎn)生成熟而有活力的花粉起到關(guān)鍵作用?；ǚ郾诘慕Y(jié)構(gòu)組成由外到內(nèi)分為外壁和花粉內(nèi)壁，花粉外壁又可分為外壁外層和外壁內(nèi)層?；ǚ郾诘慕Y(jié)構(gòu)因物種不同而差異很大。此花粉壁的特殊結(jié)構(gòu)稱之為花粉壁模式。影響花粉壁模式建成的主要因素有:胼胝質(zhì)形成、初生外壁沉積、質(zhì)膜波浪狀形成、孢粉素沉積（花粉外壁外層的原料）等因素。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很多影響這些過程的重要因子缺失會(huì)影響花粉壁模式建成，進(jìn)而影

2、響花粉育性。例如:影響胼胝質(zhì)形成的CalS5;影響花粉初生外壁形成的基因有NPU、RPG1、DEX1、NEF1等;影響孢粉素合成的基因CYP703A2、MS2、LAP5、LAP6等;以及影響花粉外壁內(nèi)層形成的基因TEK、AGP6、AGP11、AGP23、AGP40等。但這些因素之間的關(guān)系以及調(diào)控花粉壁模式建成的分子機(jī)理仍然很不清楚。最新報(bào)道的擬南芥EFD基因編碼一個(gè)核定位DNA甲基轉(zhuǎn)移酶。該基因的缺失導(dǎo)致雄性不育，并對(duì)擬南芥花藥發(fā)育過程

3、中胼胝質(zhì)的形成、初生外壁的形成以及外壁內(nèi)層的形成等方面都有很大影響。此外，efd背景下大量重要基因的表達(dá)明顯下調(diào)。本論文中，我們以efd突變體為切入點(diǎn)，將對(duì)應(yīng)每個(gè)受到影響的生物學(xué)過程中的關(guān)鍵基因回補(bǔ)入efd突變體后，發(fā)現(xiàn)外壁內(nèi)層表型未恢復(fù)，初生外壁回補(bǔ)植株表型恢復(fù)不顯著，而外壁外層回補(bǔ)植株表型恢復(fù)。因此孢粉素合成過程的異常對(duì)efd花粉壁發(fā)育的影響最為關(guān)鍵。另外針對(duì)DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的轉(zhuǎn)錄沉默功能以及efd背景下與花藥發(fā)育相關(guān)的基因呈現(xiàn)明顯