OsTDF1功能的研究揭示了水稻與擬南芥絨氈層發(fā)育過程中存在著保守的機(jī)制.pdf

1、花藥是植物的雄性生殖器官，是花粉發(fā)育的場所。對(duì)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(duì)花藥及花粉發(fā)育的深入研究又有重要的應(yīng)用價(jià)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。在花藥發(fā)育過程中，絨氈層為花粉的發(fā)育及花粉壁的正常形成提供了所需的物質(zhì)和營養(yǎng)。在擬南芥中，一些關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄因子形成了一條信號(hào)通路(DYT1-TDF1-AMS-MS188-MS1)來調(diào)控絨氈層的發(fā)育和功能的發(fā)揮。其

2、中TDF1是關(guān)鍵的調(diào)控因子，它具有R2R3結(jié)構(gòu)域?qū)儆贛YB家族，在絨氈層早期發(fā)育過程中具有重要的作用。
　　在本論文中，我們克隆了一個(gè)水稻中與其同源的基因，OsTDF1(Os3g18480)。水稻中OsTDF1與擬南芥TDF1的氨基酸序列具有42％的同源性，而在其N端 R2R3結(jié)構(gòu)域具有69%的同源性。通過RT-RCR及RNA原位雜交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)OsTDF1水稻絨氈層細(xì)胞中有特異表達(dá)。在擬南芥tdf1突變體中表達(dá)OsTDF1可

3、以完全互補(bǔ)tdf1缺陷表型。同時(shí)，我們獲得了水稻ostdf1突變體，該突變體表現(xiàn)出典型的花藥絨氈層發(fā)育障礙進(jìn)而導(dǎo)致雄性不育表型，主要表現(xiàn)為絨氈層異常膨大及空泡化，最后擠壓小孢子導(dǎo)致花粉最終破裂，這一現(xiàn)象與擬南芥tdf1突變體表型是非常相似的。我們通過TUNEL實(shí)驗(yàn)證實(shí)了ostdf1絨氈層的確存在著凋亡缺陷。以上的結(jié)果揭示了OsTDF1在水稻絨氈層早期發(fā)育過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。Real-time PCR揭示了OsTDF1在絨氈層發(fā)育過程中