擬南芥絨氈層發(fā)育重要轉(zhuǎn)錄因子DYT1轉(zhuǎn)錄調(diào)控研究.pdf

1、花藥是植物的雄性生殖器官，是花粉發(fā)育的場所。對花藥及花粉發(fā)育的研究具有重大的理論意義;植物雄性不育是作物雜種優(yōu)勢利用的重要途徑，因此對花藥及花粉發(fā)育的深入研究又有重要的應(yīng)用價值。花粉發(fā)育依賴于雙倍體孢子體細(xì)胞層尤其是絨氈層的支持。絨氈層由花藥次級壁細(xì)胞分化而成，包圍著小孢子，在小孢子釋放，營養(yǎng)供給和花粉壁的形成等過程中至關(guān)重要。絨氈層的正常發(fā)育需要一些關(guān)鍵基因在時空上復(fù)雜而有序的調(diào)控。目前，在擬南芥中，已經(jīng)有多個基因被報道形成了一條遺傳

2、通路來調(diào)控絨氈層發(fā)育。這些基因的突變都會導(dǎo)致絨氈層發(fā)育與功能障礙，從而使花粉敗育不能產(chǎn)生，使植物雄性不育。DYT1編碼一個bHLH家族的轉(zhuǎn)錄因子，是絨氈層早期發(fā)育的一個重要基因。在dyt1突變體中，絨氈層細(xì)胞在命運(yùn)決定后，出現(xiàn)嚴(yán)重空泡化現(xiàn)象，喪失了生物學(xué)功能。雖然眾多基因在dyt1突變體中表達(dá)量嚴(yán)重下調(diào)，但是，DYT1與下游基因的調(diào)控關(guān)系尚不明確。本論文中，我們1）構(gòu)建了DYT1融合熒光蛋白的互補(bǔ)標(biāo)簽植株，對其在翻譯水平上的表達(dá)進(jìn)行了分

3、析，發(fā)現(xiàn)DYT1蛋白在花藥發(fā)育第5期開始至減數(shù)分裂時期，特異性地積累于絨氈層中，這與其轉(zhuǎn)錄水平并不是完全一致;2）通過染色質(zhì)免疫共沉淀(ChIP)驗(yàn)證了DYT1對其下游的另一個絨氈層重要轉(zhuǎn)錄因子TDF1的直接調(diào)控關(guān)系;3）通過轉(zhuǎn)基因rescue的方法，將TDF1置于DYT1啟動子后，轉(zhuǎn)入dyt1突變體中使其表達(dá)，發(fā)現(xiàn)在rescue植株中，處于DYT1下游的轉(zhuǎn)錄因子以及孢粉素合成相關(guān)基因能夠恢復(fù)表達(dá)，組織化學(xué)染色表明rescue植株絨氈層