擬南芥轉(zhuǎn)錄因子DYT1、TDF1和AMS功能的初步比較.pdf

1、絨氈層的發(fā)育是一個(gè)復(fù)雜而精密的細(xì)胞行為，而且是在極短時(shí)間內(nèi)接連完成，其中涉及到了大量基因的特異性表達(dá)與關(guān)閉。已有的研究表明擬南芥轉(zhuǎn)錄因子DYT1、TDF1和AMS在調(diào)控絨氈層細(xì)胞功能分化方面發(fā)揮重要的調(diào)控作用。為了詳細(xì)了解這三個(gè)轉(zhuǎn)錄因子功能上的差異，本文的研究工作在前人的基礎(chǔ)上，對(duì)dyt1-2突變體，tdf1突變體和ams的等位突變體ams-2突變體花藥發(fā)育的第6-8期的細(xì)胞學(xué)變化進(jìn)行了比較，并利用啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)GUS報(bào)告基因的方法研究了D

2、YT1的表達(dá)譜，同時(shí)獲得了一株tdf1的等位突變體npg。主要結(jié)果如下:
　　 1、對(duì)dyt1-2、tdf1和ams-2突變體花藥發(fā)育第6-8期橫切面藥室壁組成的觀察發(fā)現(xiàn):三者共同的變化是中層細(xì)胞退化過程不完全，絨氈層細(xì)胞空泡化，不能特化為分泌型細(xì)胞;不同之處是dyt1-2突變體藥室壁中層細(xì)胞能按時(shí)啟動(dòng)退化，tdf1突變體藥室壁中層細(xì)胞不能啟動(dòng)退化，ams-2突變體藥室壁中層細(xì)胞提前啟動(dòng)退化。上述結(jié)果提示轉(zhuǎn)錄因子DYT1、TDF

3、1和AMS在中層細(xì)胞退化和絨氈層細(xì)胞功能分化中具有不同的功能。
　　 2、對(duì)dyt1-2、tdf1和ams-2突變體花藥發(fā)育第6-8期橫切面觀察還發(fā)現(xiàn)dyt1-2突變體和tdf1突變體的花粉母細(xì)胞雖能形成胼胝質(zhì)壁，但胼胝質(zhì)在細(xì)胞表面的分布不均勻，其四分體小孢子之間的胼胝質(zhì)含量也減少，并且花粉母細(xì)胞和小孢子細(xì)胞內(nèi)容物也較少。ams-2突變體的花粉母細(xì)胞形態(tài)較飽滿，但胼胝質(zhì)壁較薄。這三個(gè)突變體的共同特征是胼胝質(zhì)不能及時(shí)降解，小孢子不

4、能從四分體中釋放出來。上述結(jié)果表明DYT1和TDF1在花藥發(fā)育的第6期可能促進(jìn)花粉母細(xì)胞內(nèi)容物的合成，調(diào)控胼胝質(zhì)的合成以及在細(xì)胞壁上的沉積，而在花藥發(fā)育第7期，參與調(diào)控小孢子之間胼胝質(zhì)的合成，在花藥發(fā)育的第8期，DYT1、TDF1和AMS可能都參與調(diào)控胼胝質(zhì)的降解過程。
　　 3、為了了解DYT1的表達(dá)譜，構(gòu)建了proDYT1631::GUS載體并獲得了轉(zhuǎn)基因植株。對(duì)proDYT1631::GUS轉(zhuǎn)基因植株花序GUS染色結(jié)果的觀

5、察發(fā)現(xiàn)GUS活性開始出現(xiàn)于花藥發(fā)育第6期的雄蕊，并且在花絲基部活性最高;在花藥發(fā)育第6-8期在花絲和花藥組織的各種細(xì)胞中都有活性，到花藥發(fā)育的第9-11期，只在花藥的各種組織細(xì)胞中具有活性。上述結(jié)果提示DYT1蛋白在花藥發(fā)育的第6期開始出現(xiàn)于整個(gè)雄蕊，包括花絲和花藥，并且在花絲基部含量最高;在花藥發(fā)育第7、8期在花絲和花藥組織的各種細(xì)胞中都有DYT1蛋白，到花藥發(fā)育的第9-11期，只在花藥的藥室壁細(xì)胞和花粉中存在DYT1蛋白，花絲中已不

6、存在DYT1蛋白。
　　 4、npg突變體是從擬南芥Salk_041443株系中篩選得到的。通過對(duì)npg突變體花藥發(fā)育的細(xì)胞學(xué)觀察，發(fā)現(xiàn)該突變體的表型與已經(jīng)研究清楚的dyt1-2、tdf1和ams-2突變體表型十分相似。等位分析結(jié)果表明npg突變體是tdf1的等位突變體。將npg突變體中編碼TDF1的序列克隆后測(cè)序發(fā)現(xiàn)npg突變體中編碼TDF1蛋白的基因第三個(gè)外顯子上發(fā)生了兩處堿基替換:一個(gè)是459bp處TGG-TGA，另一個(gè)是