被子植物雙受精實(shí)驗(yàn)分析

會(huì)計(jì)學(xué)1被子植物雙受精實(shí)驗(yàn)分析雌雄配子細(xì)胞周期同步化花粉管的吸引助細(xì)胞退化與配子運(yùn)輸受精中雌配子控制與卵細(xì)胞成熟雄配子進(jìn)入胚囊與精子成熟第1頁(yè)/共15頁(yè)雌雄配子細(xì)胞周期同步化幾乎所有的動(dòng)物都在G1期（含1C的DNA)進(jìn)行配子融合。被子植物隨物種不同，有的在G1期，有的在G2期融合。但花粉管在花柱和子房中延伸時(shí)，發(fā)生配子成熟，推測(cè)存在一種長(zhǎng)距離信號(hào)，使雌雄配子在融合時(shí)時(shí)刻同步化。 第2頁(yè)/共15頁(yè)玉米的雌雄配子易于在G1期融合。煙草的生殖細(xì)胞處于G2期，包含2C的DNA。受粉8－10小時(shí)后，生殖細(xì)胞靠近子房，分裂成兩個(gè)各含1CDNA、處于G1期的精細(xì)胞。在退化的助細(xì)胞中，精細(xì)胞完成S期的DNA復(fù)制，并在進(jìn)入G2期后與雌配子融合。第3頁(yè)/共15頁(yè)花粉管的吸引1、細(xì)胞外基質(zhì)及阿拉伯半乳糖蛋白作用。2、GABA的參與誘導(dǎo)。3、鈣離子梯度的影響作用。4、ZmEA1表達(dá)蛋白的引導(dǎo)。5、ROP家族的調(diào)節(jié)作用。6、Arp2/3復(fù)合體的影響。第4頁(yè)/共15頁(yè)GABA的參與誘導(dǎo)Palanivelu等在擬南芥的珠孔從內(nèi)珠到隔膜處，發(fā)現(xiàn)GABA的濃度有急劇增長(zhǎng)的現(xiàn)象。擬南芥突變體pop2也存在從內(nèi)珠到隔膜的GABA濃度梯度的變化。這說(shuō)明GABA參與了花粉管的吸引。第5頁(yè)/共15頁(yè)發(fā)育不完全或缺少胚囊的胚珠都不能誘導(dǎo)花粉管的正常生長(zhǎng)。第6頁(yè)/共15頁(yè)成熟完整的雌配子體引導(dǎo)花粉管的生長(zhǎng)，花粉管從胎座向胚珠生長(zhǎng)有效距離不超過(guò)200um。但是擬南芥雌配子體magamata誘變體的花粉管在珠柄內(nèi)生長(zhǎng)正常，其在距離珠孔100um處卻迷失方向。第7頁(yè)/共15頁(yè)藍(lán)豬耳離體成熟的胚珠在體外培養(yǎng)，胚珠吸引約100um至200um范圍內(nèi)的花粉管。實(shí)驗(yàn)還表明，在藍(lán)豬耳中，對(duì)花粉管的誘導(dǎo)是直接通過(guò)一種組織特異性信號(hào)，而非間接通過(guò)細(xì)胞外基質(zhì)的變化來(lái)進(jìn)行的。第8頁(yè)/共15頁(yè)Ca2+梯度的影響作用。Ca2+對(duì)花粉管生長(zhǎng)中，重建新的軸向和期信號(hào)放大的作用，并參與新方向的定位。Ca2+對(duì)花粉管生長(zhǎng)最重要的是生長(zhǎng)極性的改變。但研究還發(fā)現(xiàn)，并非所有的植物中鈣都表現(xiàn)活躍，如在培養(yǎng)基中2mMCa2+的存在不能影響藍(lán)豬耳花粉管的誘導(dǎo)。

第9頁(yè)/共15頁(yè)最近，Marton,M.L.等發(fā)現(xiàn)，玉米雌配子體產(chǎn)生的一種由94個(gè)氨基酸構(gòu)成的蛋白ZmEA1與引導(dǎo)花粉管生長(zhǎng)短距離信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)。嵌合體(ZmEA1:GFP)首先在絲狀器中被發(fā)現(xiàn)，然后定位在珠孔下面珠心組織的細(xì)胞壁。ZmEA1表達(dá)蛋白的減少，影響珠孔對(duì)花粉管引導(dǎo)的減少，從而導(dǎo)致胚珠不育。第10頁(yè)/共15頁(yè)ROP家族可能對(duì)花粉管生長(zhǎng)方向的改變有關(guān)。ROP通過(guò)調(diào)節(jié)頂端基質(zhì)鈣離子，來(lái)促進(jìn)頂端F－肌動(dòng)蛋白的形成合運(yùn)動(dòng)。這兩者都是花粉管極性生長(zhǎng)的重要因子。研究表明，ROP可以通過(guò)ADP核糖基化因子GTP酶依賴性、肌動(dòng)蛋白非依賴性囊泡運(yùn)輸來(lái)確定未來(lái)花粉管的萌發(fā)位點(diǎn)。

第11頁(yè)/共15頁(yè)Arp2/3（微絲肌動(dòng)蛋白2、3）的影響。最近研究發(fā)現(xiàn)，Arp2/3復(fù)合體通過(guò)調(diào)節(jié)皮層F-肌動(dòng)蛋白的排列控制毛狀體的細(xì)胞增長(zhǎng)。而花粉管的生長(zhǎng)與定向也依賴皮層F-肌動(dòng)蛋白。推測(cè)，可能Arp2/3復(fù)合體與花粉管的生長(zhǎng)與定向有關(guān)。