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拟南芥中胚胎败育相关基因AtED1（embryo defective 1）功能的初步研究

作　者: 李元
导　师: 沈颂东
学　校: 苏州大学
专　业: 细胞生物学
关键词: 胚胎发生 胚乳发育 拟南芥 胚胎败育
分类号: Q943
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


成熟胚是植株个体的雏形,胚胎发育是形成植株的基础。多年来,科学家们对影响植物胚胎发生的基因展开了广泛的研究,其中的一些基因与胚胎早期形态建成相关。在鉴定这些基因的过程中发现了至少250个胚缺陷基因(embryo-defective genes, EMBs)为胚正常发育所不可或缺。这些基因的功能各异,分别参与细胞生长、代谢、转运、转录和翻译等过程。为了研究影响胚胎发育过程基因的功能,本研究从拟南芥T-DNA插入突变体库中分离到了一个种荚中有1/4胚胎败育的突变体,命名为ed1( embryo defective 1),ED1功能缺失引起胚胎在早期球形胚阶段停止发育,最终败育。此外,ed1突变体除了胚胎分裂异常,胚乳也有异常,胚乳核数目减少,体积增大,胚乳核分裂中停滞于中期。用染色体步行的方法我们扩增T-DNA插入的侧翼序列发现T-DNA插入在At4g24900的第4个内含子上。ED1编码一个功能未知的蛋白,氨基酸序列分析表明它含有类似C2H2的结构域。在植物中是保守的,由于ed1是胚胎致死的突变体,我们无法得到纯合突变体植株,所以该基因突变对植物体生长发育的影响仍不清楚。我们对这一未知功能的蛋白进行表达模式分析,发现其主要表达于幼嫩的叶片、种荚和成熟植株叶柄,花柄,茎等微管组织部位;在胚珠中的胚胎和胚乳均有广泛表达,这一结果与ED1在胚胎和胚乳中的表达与其参与胚胎和胚乳发育的功能相吻合。在对其转录水平进行分析时发现其至少有九种不同的转录本。用GFP融合蛋白做亚细胞定位发现ED1基因定位在细胞核。最后用酵母双杂交的方法筛选互作的蛋白,初步筛选到了14个蛋白,其中有ACT12、MYB7、MPK18、ubiquitin 10等蛋白,这一结果还有待验证。以上这些结果表明,拟南芥ED1基因突变导致胚胎和胚乳发育异常进而造成胚胎败育,说明ED1基因在拟南芥胚胎发育的早期发育过程中起着重要作用。

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中图分类: > 生物科学 > 植物学 > 植物细胞遗传学
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